Когда кофе начинает действовать

Кофеин, попавший в организм, запускает реакции цепного характера. Первая связана с рецепторами аденозина, вторая – с адреналином, третья – с дофамином.

Механизм действия кофеина в организме

На длительность действия кофеина влияет скорость метаболизма. Не надо ждать результата моментально, должен пройти определенный период. Обычно через 25-30 минут после чашки эффект наступает.

Процессы, происходящие, при употреблении кофе

Главный компонент кофеин, из желудка проникает в тонкий кишечник, оттуда в кровь, затем обрабатывается в печени. Здесь он частично распадается на параксантины; теофиллины; теобромины и так далее.

Далее молекулы вещества преодолевают барьер между мозгом и кровью (гематоэнцефалический) и образуют соединения с рецепторами аденозина. Вследствие этого мозг неправильно интерпретирует сигналы от нервов о необходимости отдыха. Кофеин и продукты его распада краткосрочно отключают сигналы о появлении усталости.

У здорового человека полураспад кофеина составляет примерно 5-6 часов, действие достигает пика через 2 часа после приема. Период полураспада — время, в течение которого концентрация вещества снижается в два раза. В последующие периоды количество каждый раз уменьшается вдвое.

Такой период для кофеина составляет около 5 часов. Значит алкалоид действует примерно столько времени. Через 15 часов он остается в таком количестве, что уже не сможет оказать никакого действия.

У людей периоды полураспада по продолжительности различаются. То есть период 5 часов действия —  усредненный показатель для людей. У части людей полураспад кофеина длится всего 1,5 часа. У некоторых период может составлять все 10 часов.

К примеру, если выпить кофе в 12 часов дня, ближе к 10-11 часам вечера возникнет трудности со сном, потому что в организме может быть еще много стимулятора с бодрящим эффектом.

Какие еще факторы могут повлиять

Быстроту расщепления кофеина определяет количество ферментов в таком органе как печень. Как известно, ферменты — белковые соединения, влияющие на химические реакции в организме.

Кофеин в печени расщепляется ферментами, количество которых варьируется от человека к человеку. На процесс также влияют разные препараты. Такие вещества, как никотин и инсулин могут усиливать эффект кофе, одновременно снижая его продолжительность действия.

Спустя 20-45 минут после питья кофе многие испытывают подъем, повышение настроения и работоспособности. Однако многое зависит от таких факторов, как вес, рост, возраст и общее состояние человеческого здоровья, принятая доза, масса тела, пола, скорость метаболизма. Последние исследования также в научном плане дали доказательства, что  определенные гены влияют на выраженность эффекта возбуждения и длительность присутствия кофеина в организме до выведения из нее в полном объеме. От таких индивидуальных свойств период времени меняется.

Эффект также зависит от состояния органов — участников в метаболизме:

• У людей выше 65 лет кофеин в организме задерживается дольше, при этом с проявлением эффектов сильнее.
• У людей с лишним весом скорость биохимических процессов снижается.

Распад кофеина на метаболиты и их появление в крови зависит также от нормальной функции печени. Гепатит и цирроз печени увеличивает пребывание стимулятора в организме. Период полураспада кофеина может достигать почти 3 дня (168 ч) при недостаточности печени.

Действия кофеина снижаются также при нарушении деятельности рецепторов аденозина во время нейродегенеративных патологий. Возбуждения усиливают тревожные расстройства. Однако при этом быстрота распада и скорость вывода кофеина остается неизменной.

Обмен кофеина также зависит от половой принадлежности: у женщин метаболизм медленнее, чем у мужчин.

Метаболизм напрямую зависит также от времени суток. Действие быстрее и сильнее по утрам, чем в ночное время. Это можно объяснить усиленным продуцированием кортизола и других стимуляторов ранним утром, наоборот снижением уровня аденозина. Кофеин проявляет синергизм с гормонами.

Стадии чувствительности к кофеину организма

Люди имеют разную чувствительность к веществам типа кофеин. Наука выделяет 3 стадии.

• Гиперчувствительность: когда организм реагирует чрезмерно остро на количество вещества в минимальном размере. Критической может стать даже 100 мг дозы.
• Естественная чувствительность: такие люди без вреда для здоровья могут пить в сутки до 400 мг кофе.
• Низкая чувствительность: 10% людей обладают им. Они могут потреблять безопасно до 700 мг кофеина в сутки. При этом, употребляя даже на ночь, не имеют побочные эффекты.

Когда заканчивается действие кофе

Со временем, с распадом кофеина действие его ослабевает. При попадании в организм 40 мг кофе, через 2-3 часа уже останется половина, через почти такое же время не останется ничего.

Однако со временем может у человека появиться устойчивость к веществу. Кофе не даст бодрости в той степени, как и раньше. Эффект к тому же будет кратковременным.

Эффект кофеина становится заметнее с частотой употребления кофеиносодержащих продуктов. Но гиперчувствительные люди могут ощутить воздействие стимулятора в течение пару часов.

Временное измерение процессов при потреблении кофе

• Спустя 10–20 минут: оказавшись в крови, кофеин блокирует рецепторы аденозина, которые вызывают сон в связи с усталостью, запуская резервы внутренние.
• Спустя 35–40 минут: выделяется норадреналин, который дает ощущение прилива сил.
• Спустя 1,5–2 часа: кофеин достигает пика своего действия, увеличивая уровень дофамина и серотонина, учащая сердцебиение и повышая давление.
• Спустя 2,5–3 часа: эффект бодрости постепенно угасает и человек снова испытывает усталость и клонится ко сну.

Причины бодрящего действия кофеина

Весь эффект кофеина связан с его антагонизмом к аденозиновым рецепторам. Причина в сходной структуре кофеина с аденозином, позволяющей связаться с рецепторами. Однако он не оказывает ни  стимулирующего либо подавляющего эффекта на клетки. Кофеин только блокирует аденозиновые рецепторы.

Это ключевое физиологическое действие кофеина. Не прибавляя энергии, он не позволяет получить сигнал об отдыхе нейронам. Человек чувствует мнимый прилив сил. Такое продолжается 2–5 часов. Это и есть так называемый период полураспада, элиминации половины вещества. После этого периода эффект кофе исчезает быстро. Аденозин снова связывается со свободными рецепторами, человек опять чувствует  утомленность и призыв ко сну.

Рецепторы аденозина кроме головного мозга, присутствуют как в сердце, так и в почках.

Кофеин на деятельность вышеназванных органов физиологически действует также. При блокировании кофеином рецепторов, появляется тахикардия (учащение сокращений сердца) и частое мочеиспускание.

Кофеин оказывает эффект стимуляции выделения адреналина, который как раз увеличивает частоту сокращений сердечной мышцы и способствует повышению давления, усиливает прилив к мышцам крови и стимулирует поступление из депо в печени глюкозы в кровь.

Еще, алкалоид увеличивает уровень в мозге нейрогормона под названием дофамин. Гормон ответственен за чувство счастья. Ощущение прилива сил провоцирует привыкание к кофеину.

Оно возникает при регулярном потреблении в избытке. Последующее внезапное прекращение употребления кофе возможно вызовет «синдром отмены». Неприятные симптомы резкого отсутствия  тем сильнее, чем больше стимулятора использует человек. Признаки «синдрома отмены кофе», вернее абстиненции могут начаться спустя 13-14 часов после приема кофе или энергетика.

Длительность действия

Период полураспада кофеина и выведения из организма связано с изменениями фермента CYP1A. По данным исследований, половина стимулятора выводится через 2-9 часов. Метаболизм кофеиновой молекулы (примерно 84%) зависит от деятельности фермента ароматазы (CYP1A1/2).

Кроме того, участвуют также другие ферменты: ксантин — оксидаза, CYP2A6, NAT2.

Фермент CYP1A1/2 в различных модификациях  влияет на фармакокинетику кофеина.

Когда останавливается действие кофеина

Если после применения кофеина с кофе бодрость не наступает, причина в нескольких факторах. Зачастую эффект отсутствует в следующих случаях:

• количество кофеина небольшое;
• формирование высокой толерантности к веществу;
• быстрый распад.

Если человек регулярно принимает кофе, либо другой напиток или препарат с кофеином, последний в крови постоянно циркулирует в организме. В связи с вырабатыванием толерантности, его действие перестает ощущаться со временем. Такие люди после остановки употребления почувствуют себя плохо: у них наблюдается снижение настроения и работоспособности, затормаживаются мыслительные процессы. Появляется абстиненция, усугубляющаяся большей выработкой аденозина и угнетением действия дофамина.

Чтобы повторить ощущение бодрости и повысить настроение, начинается повторное употребление напитка, увеличивая количество регулярно. Это приводит к формированию зависимости, нередко приводящей к передозировке или отравлению. Можно избежать такого явления лишь постепенно снижая  суточное количество кофеина до 400 мг в сутки.

Объясняем что такое кофеиновые качели: на самом деле кофеин «перестраивает» организм, высвобождая откладываемую энергию из запаса на стрессовый случай. «Удивленный» организм наращивает рецепторы аденозина, «спасая тело от перегрузки». И это вынуждает человека снова отгонять сон с помощью следующей порции кофе. Процесс повторяется и повторяется по кругу. Такое чередование прилива бодрости с упадком энергии называют «кофеиновыми качелями».

Чтобы организм не испытывал перепады, лучше пить зеленый либо матча чай. Они действуют дольше, деликатно и мягко, при этом бодрящий эффект длится до 6 часов, не приводя к кофеиновым качелям.