Kofeín je droga, ktorá sa prirodzene vyskytuje v listoch a semenách mnohých rastlín. Je to látka, ktorá povzbudzuje náš nervový systém a patrí do skupiny látok nazývaných metylxantíny. Legenda hovorí, že objav kofeínu je spojený s etiópskym pastierom menom Kaldi, ktorý žil okolo roku 850 n.l. Kaldi si všimol, že jeho kozy sú po požití červených bobúľ z určitého kríka nezvyčajne čulé a energické. Zvedavý na tento jav, skúsil bobule sám a pocítil zvýšenú bdelosť. Kofeín je pre mnohých z nás každodennou súčasťou a v dnešnej dobe si ho často asociujeme kávou, pretože je jedným z jeho najvýznamnejších zdrojov. Približne 80 % svetovej populácie denne konzumuje kofeínové výrobky, vrátane približne 73 % detí. Kofeín stimuluje centrálny nervový systém a spôsobuje zvýšenie bdelosti. Je to molekula, ktorú si naše telo nedokáže vytvoriť samo a jeho zdrojom sú rastliny. Kofeín je fascinujúca látka, ktorá prináša viac než len ranné prebudenie.
Chemická podstata a prirodzený výskyt kofeínu
Kofeín je látka, ktorá sa prirodzene nachádza v semenách kávovníka a je to alkaloid, ktorý pôvodne slúžil rastline kávovníka ako ochrana pred škodcami. Okrem kávovníkov ho produkuje viac ako 60 druhov rastlín, ktoré túto látku využívajú predovšetkým na ochranu pred škodcami. Jeho účinok na hmyz môže byť smrteľný. Kofeín sa v rôznych podobách stáva denným stimulantom, či už ako ranný budíček alebo vzpruha na dlhých cestách. Patrí do rodiny metylxantínov, ako aj jeho metabolity teofylín alebo teobromín, ktorého významným zdrojom je napríklad kakao. Najvýznamnejším zdrojom kofeínu sú v prípade kávovníka jeho semená a v prípade čaju sú to listy. V roku 1819 nemecký chemik Friedrich Ferdinand Runge izoloval čistý kofeín z kávových bôbov, čím otvoril cestu k ďalšiemu výskumu a lepšiemu pochopeniu tejto látky. Kofeín je žiaruvzdorná molekula, čo znamená, že pražením sa kofeín z kávových zŕn neodstráni, hoci praženie prebieha pri veľmi vysokých teplotách nad 220 °C.
Mechanizmus účinku na mozog a nervovú sústavu
Kofeín vám pomôže zostať bdelý pripojením sa k adenozínovým receptorom v mozgu bez ich aktivácie. Adenozín je chemická zlúčenina, ktorú náš mozog produkuje počas toho, keď bdieme a práve ona spôsobuje, že sa nám chce spať. Keď kofeín doputuje do mozgu, začne blokovať receptory adenozínu. Adenozín vzniká pri spotrebe energie v mozgu a ak mozog pracuje na plné obrátky, spotrebuje sa veľké množstvo ATP, z ktorého vzniká adenozín. Kofeín z kávy však zablokuje receptory, ktoré sú pre adenozín dôležité, a my tak zostaneme bdelí, v strehu a plní energie. Proces tvorby tejto zlúčeniny kofeínom úplne nezastavíme, len ho spomalíme a na chvíľu obmedzíme. Kofeín má tiež schopnosť “vytlačiť” adenozín z receptorov a nahradiť ho. Táto kombinácia ďalej stimuluje mozog a podporuje stav vzrušenia, bdelosti a sústredenia. Kofeín tiež zvyšuje úroveň inej látky v našom tele zvanej cyklický AMP, a to tým, že bráni jej rozkladu.
2-minútová neuroveda: Kofeín
Absorpcia a metabolizmus v ľudskom organizme
Keď vypijeme alebo zjeme niečo, čo obsahuje kofeín, náš žalúdok a tenké črevo ho veľmi rýchlo vstrebú. Účinky kofeínu sa najčastejšie prejavia 30 až 60 minút po požití. Po tom, ako sa kofeín vstrebe, putuje krvou po celom tele až k takzvanej krvno-mozgovej (hematoencefalickej) bariére. Absorpcia kofeínu začína v momente, keď vstúpi do tráviaceho systému a do krvného obehu sa dostane za 30 až 45 minút. Potom sa rozšíri po tele vďaka vode v našom organizme, postupne sa rozloží a vylúči močom. Pri spracovaní kofeínu totiž v pečeni vznikajú tri látky, ktoré majú rozdielne účinky. Paraxantín urýchľuje rozklad tukov, vyživuje svaly a pomáha zlepšiť športové výkony. Účinky kofeínu vydržia približne 4 až 6 hodín, no aj to je veľmi individuálne. Podľa American Academy of Sleep Medicine je polčas rozpadu kofeínu až 5 hodín. Ak fajčíte, nikotín dopomôže tomu, že telo kofeín spracuje oveľa rýchlejšie. Rýchlosť metabolizácie kofeínu sa pri fajčení totiž zrýchľuje a zlou správou pre fajčiarov môže byť aj fakt, že ich káva uspokojí menej ako nefajčiarov.
Rozdiely medzi kávou, čajom a energetickými nápojmi
V štandardnej zalievanej káve (200 ml) sa nachádza asi 100 mg kofeínu, v prese (30 ml) asi 60 mg, v zelenom čaji približne 30 mg a v čiernom asi 50 mg kofeínu. Pravý čaj ako aj káva obsahujú značné množstvo kofeínu a teplé nápoje, ktoré z nich pripravujeme, na nás výrazne pôsobia. V lístkoch čaju sa nachádza množstvo antioxidantov a tiež aminokyselina teanín, ktorá znižuje absorpciu kofeínu a spomaľuje tak jeho nástup a metabolizmus. Zelený čaj a jeho účinky sú dlhodobejšie a jeho pitie prináša aj ďalšie benefity ako napríklad zníženie stresu, za čo je zodpovedný práve teanín. Filtrovaná káva má vyšší obsah kofeínu na šálku ako espresso, a to približne 95-200 mg kofeínu na 240 ml. V pohári sódy, akou je napríklad Coca-Cola, je asi 20 mg kofeínu. Obsah kofeínu v energetických nápojoch sa môže výrazne líšiť, pričom niektoré z nich obsahujú až 250 mg kofeínu na porciu. Napríklad plechovka obľúbeného Big Shock energetického nápoja obsahuje 160 mg kofeínu.
Vplyv kofeínu na dospievajúcich a deti
Kofeín by nemali konzumovať deti a u dospievajúcich by mal byť jeho príjem obmedzovaný, lebo jeho účinok vo veľkej miere závisí aj od telesnej váhy. Kofeín môže u detí brzdiť vývoj. Počas dospievania, keď má mozog najviac nervových spojení, môže kofeín znížiť ich účinnosť. Hoci spotreba nealkoholických nápojov medzi dospievajúcmi za posledné desaťročie klesla, spotreba kofeínu medzi mladými ľuďmi sa nezmenila. Kofeín najviac ovplyvňuje spánok dospievajúcich. Napríklad každých 10 miligramov kofeínu, ktoré skonzumuje 13-ročný chlapec, znižuje jeho šancu na kvalitný spánok až o 12 %. Najväčším problémom v tomto veku sú energetické nápoje, ktoré sú veľmi obľúbené, pričom stačí iba jeden takýto energetický nápoj a dieťa niekoľkokrát presiahne odporúčaný príjem kofeínu a môže vykazovať známky hyperaktivity. Uistite sa, že vaše deti vedia, že energetické nápoje a limonády nie sú pre ne vhodné z hľadiska obsahu cukru aj kofeínu.
Biologické rozdiely v pôsobení podľa pohlavia a veku
Výskumníci zistili, že kofeín ovplyvňuje chlapcov a dievčatá rovnako pred pubertou. Po puberte však existujú rozdiely v tom, ako kofeín pôsobí na telo v závislosti od pohlavia. Dospievajúci chlapci celkovo reagujú na kofeín viac ako dospievajúce dievčatá. Tepová frekvencia u mužov sa v reakcii na kofeín znižuje viac ako u dievčat. V niekoľkých štúdiách sa uvádza, že kofeín znižuje riziko progresie Parkinsonovej choroby u mužov, čo sa vysvetľuje schopnosťou kofeínu brzdiť predčasný rozpad nervových buniek produkujúcich dopamín. U žien sa však tieto účinky kofeínu nepozorovali. Pre vek 4 - 6 rokov je horná hranica zhruba 45 mg kofeínu na deň, pre vek 7 - 9 rokov je to zhruba 62,5 mg/deň a pre vek 10 - 12 rokov je to zhruba 85 mg/deň.
Kofeín v období tehotenstva a dojčenia
Pri tehotných a dojčiacich ženách sa vedie debata, koľko kofeínu je ešte v poriadku prijímať. Vo všeobecnosti sa odporúča neprijať viac ako 200 mg kofeínu denne. Pravidelné vyššie dávky môžu viesť k úbytku pôrodnej hmotnosti dieťaťa a dokonca k potratu. Pri tehotenstve sa predlžuje doba, počas ktorej zostáva kofeín v organizme z priemerných 5 hodín až na 10,5 hodín v posledných 4 týždňoch tehotenstva. Kofeín môže ľahko prechádzať placentou, čo zvyšuje riziko potratu alebo nízkej pôrodnej hmotnosti bábätka. Pokiaľ matka kojí, kofeín prechádza do materského mlieka a dieťa môže mať problémy so spánkom a byť nepokojné. S rastúcou konzumáciou kofeínu sa zvyšuje aj riziko nízkej pôrodnej váhy a každých 100 mg kofeínu zvyšuje toto riziko o 3 %. Pre dojčiace ženy je podľa EFSA bezpečná dávka 400 mg/deň, pričom jednorazová dávka by nemala presiahnuť 200 mg kofeínu.
Vplyv na spánok a cirkadiánny rytmus
Kofeín ovplyvňuje nielen nástup spánku, keďže blokuje tvorbu adenozínu, ale aj jeho kvalitu. Znižuje jeho účinnosť a aj dĺžku spánkových cyklov. Ak máte problémy so spánkom alebo len nechcete zhoršovať jeho kvalitu, dajte si poslednú šálku minimálne 6 hodín pred tým, než sa uložíte do postele. Výskum ukázal, že aj 6-hodinový odstup dokázal skrátiť hlboký spánok o 1 hodinu. Kofeín môže náš spánok ovplyvňovať aj vtedy, keď už jeho účinky necítime. Spánok nie je ničím nahraditeľný a ak si ho odoprieme, je to nahraditeľné len spánkom. Ranná káva bola v posledných rokoch terčom kritiky kvôli efektu na hladinu kortizolu. Kortizol, známy ako stresový hormón, dosahuje najvyššiu hladinu približne hodinu po zobudení a pomáha organizmu zvládnuť prechod z nočného odpočinku do denných aktivít. Vedci neodporúčajú piť kávu ihneď po prebudení, nakoľko v tom čase má telo dostatok vlastného aktivizujúceho hormónu.
Kofeín ako nástroj na zvýšenie športového výkonu
Kofeín je uznávaný pre svoje ergogénne účinky, čo znamená, že má schopnosť zvýšiť fyzickú výkonnosť. Bežná dávka kofeínu na zvýšenie výkonu je v rozmedzí 3 - 6 mg/kg telesnej hmotnosti a viac kofeínu neznamená lepší výkon. Vedci zistili, že dávky 5 mg na kg telesnej hmotnosti zlepšili vytrvalostný výkon až o 5 %, ak bol kofeín užitý hodinu pred cvičením. Pre maximálny účinok je odporúčané konzumovať kofeín približne 30 až 60 minút pred začiatkom fyzickej aktivity. Zo suplementácie kofeínom môžu ťažiť najmä vytrvalostní, kolektívni športovci a jedinci robiaci vysokointenzívny šport. Predtréningové prípravky tradične obsahujú 200 mg kofeínu a spoločne so synefrínom a ďalšími látkami zaručia povzbudivý účinok. Zaujímavý je fakt, že na netrénovaných jedincov nemá kofeín taký pozitívny účinok ako na trénovaných športovcov.
2-minútová neuroveda: Kofeín
Riziká nadmernej konzumácie a toxicita
S konzumáciou kofeínu je to ako s ohňom, je to dobrý sluha, ale ak to s ním preháňame, premení sa na zlého pána. Akútne predávkovanie kofeínom so sebou nesie príznaky ako kŕče v bruchu, zažívacie problémy, tras tela, bolesť hlavy, podráždenosť a nervozita. Toxicita kofeínu sa začína prejavovať pre 60-kilogramovú osobu zhruba okolo 1 gramu. Smrteľná dávka kofeínu pre človeka sa odhaduje na približne 10 gramov, čo je výrazne viac, než obsahuje bežná strava alebo nápoje. Nadmerné pitie kávy sa neodporúča ľuďom, ktorí sú náchylní k páleniu záhy. Pitie kávy môže tiež spôsobiť, že telo stráca vápnik, čo môže časom viesť k úbytku kostnej hmoty. U ľudí, ktorí nie sú bežne zvyknutí piť kávu, jednorazová dávka kofeínu s výškou 250 mg viedla k zvýšeniu systolického tlaku o 14 mm/Hg.
Závislosť a abstinenčné príznaky
Mnohí ľudia uvádzajú, že sa cítia "závislí" od kofeínu, pretože majú problém s jeho zastavením alebo obmedzením jeho príjmu. Kofeín je návyková droga, ktorá navzdory svojim pozitívnym účinkom nesie so sebou riziká. Pri pravidelnej konzumácii veľkých množstiev kofeínu si naň telo postupne zvykne, a tak bude potrebovať stále viac a viac. Pri odstránení kofeínu z bežného života môže dôjsť dokonca k abstinenčným príznakom, z ktorých najčastejšia je bolesť hlavy, únava, ospalosť, úzkosť a poruchy koncentrácie. Negatívne účinky kofeínu na spánok dokážu voviesť človeka do začarovaného kruhu, kedy spánkový deficit spôsobuje potrebu ešte väčšieho množstva kávy na druhý deň. Ak sa rozhodnete znižovať príjem kofeínu, je dôležité robiť to postupne.
Pozitívne účinky na zdravie a prevencia ochorení
Dlhodobé pitie kávy je zdravé a celkovo ľudia pijúci denne 3‑4 šálky kávy majú nižšie riziko úmrtia na srdcové choroby v porovnaní s ľuďmi, ktorí kávu nepijú. Výskum preukázal, že tí, ktorí pijú veľa kávy, majú až o 29 % nižšie riziko vzniku cukrovky 2. typu. Káva môže znížiť riziko poškodenia pečene až o 84 %. Viaceré štúdie zaznamenali aj priaznivé účinky kávy proti poklesu kognitívnych funkcií, čo by mohlo oddialiť nástup Alzheimerovej demencie. Káva je tiež bohatá na antioxidanty, takže môže pôsobiť pri prevencii civilizačných ochorení. Zrýchlenie metabolizmu mastných kyselín účinkom kofeínu je zaujímavé pre všetkých, ktorí majú problémy s nadváhou alebo obezitou. Čiernu kávu bez cukru si môžete dopriať aj pri redukčnej diéte, pretože obsahuje len 1 - 2 kcal na 100 ml.
Varieta kávových zŕn a vplyv prípravy na obsah kofeínu
Dva najznámejšie druhy kávových zŕn sú arabika a robusta. Arabika je známa svojou jemnou a vyváženou chuťou a obsahuje menej kofeínu - približne 1,2 % až 1,5 %. Robusta má silnejšiu, horkejšiu chuť a obsahuje viac kofeínu - okolo 2,2 % až 2,7 %. Vo všeobecnosti platí, že čím je mletie jemnejšie a čím je vystavenie kávy horúcej vode dlhšie, tým je kofeínu v šálke viac. Dokonca aj tzv. „bezkofeínová“ káva obsahuje stopové zvyšky kofeínu. Neplatí, že svetlejšie pražená káva má menej kofeínu ako tmavšie pražená. Ak ste citliví na účinky kofeínu, odporúčame piť radšej kvalitné čisté 100 % arabiky a nie kávové zmesi, keďže tie obsahujú prímes robusty. Extrakcia za pomoci horúcej vody prebieha inak ako za pomoci studenej, čo tiež ovplyvňuje výsledné množstvo kofeínu v šálke.
Syntetický kofeín a jeho využitie v priemysle
Hoci sa kofeín nachádza prirodzene v kávovníku a čajovníku, existuje aj v syntetickej forme. Molekula kofeínu, ktorá je synteticky vyrobená, pôsobí na organizmus rovnako, ale jej vplyv nie je pozmenený ostatnými látkami, ktoré sú prítomné v rastlinných zdrojoch. Syntetický kofeín, ktorý je lacnejší na výrobu, sa často pridáva do výživových doplnkov, žuvačiek, kozmetických prípravkov, predtréningových nakopávačov, stimulantov, energetických nápojov a liekov. Zároveň je kofeín sám o sebe obľúbeným suplementom v jeho kryštalicky bielej podobe. FDA varuje pred používaním čistého kofeínového prášku z dôvodu vysokého rizika predávkovania. Kofeínové nealkoholické nápoje sa dostali na trh koncom 19. storočia a odvtedy sa stali pevnou súčasťou globálneho trhu.
Alternatívy kofeínu a náhrady kávy
Pre tých, ktorí hľadajú alternatívy kofeínu, existuje niekoľko možností. Obilninové nápoje, ako sú napríklad kávy z jačmeňa alebo žita, sú vynikajúcimi náhradami. Čakankový koreň sa často používa ako náhrada kávy, pretože jeho pražená chuť pripomína pravú kávu. Maca peruánska, koreňová zelenina z Peru, sa často pridáva do smoothies alebo teplých nápojov. Rooibos je zaujímavou a zdravou alternatívou, pretože je prirodzene bezkofeínový. Zlaté mlieko - kurkuma latte - je teplý nápoj pripravený z mlieka, kurkumy a korenia, ktorý ponúka povzbudenie bez stimulácie nervového systému kofeínom. Ak sa neviete vzdať chuti kávy, riešením môže byť aj mierne modifikovaná káva pomocou bioaktívnych látok nachádzajúcich sa v bylinách.
Bezpečné dávkovanie a odporúčania pre verejnosť
Európsky úrad pre bezpečnosť potravín (EFSA) aj americké zdravotné inštitúcie považujú denný príjem 400 mg kofeínu za bezpečný pre zdravého dospelého človeka. Toto množstvo zodpovedá približne piatim espressám alebo štyrom šálkam filtrovanej kávy. Akútny jednorazový príjem kofeínu by nemal prekročiť 200 mg. Najlepšie urobíte, keď si tento životobudič doprajete len dopoludnia. Ak nevyhnutne potrebujete povzbudiť neskôr v priebehu dňa, siahnite radšej po zelenom alebo čiernom čaji. Dôležité je počúvať svoje telo a prirodzene zistiť, kedy a koľko šálok kávy každému najlepšie vyhovuje. Pri výskyte vysokého krvného tlaku by sa mal príjem kofeínu konzultovať s lekárom, hoci u pravidelných kávičkárov je efekt zvýšenia tlaku miernejší kvôli vybudovanej tolerancii.
tags: #ako #posobi #kofein #na #2