Хімія, застосування і дію кофеїну (інфографіка)

1. ІСТОРІЇ ВІДКРИТТЯ ТА ЗАСТОСУВАННЯ КОФЕЇНУ
2. ДІЯ КОФЕЇНУ
3. Як довго кофеїн залишається в нашому організмі?
4. Допустима, токсична і смертельна доза кофеїну
5. Хімія кофеїну або як Речовина кофеїн розпадається в організмі
6. КОФЕЇН - стимулюючих речовин
7. Кофеїн наркотик?

Кофеїн - це слово змусило говорити і сперечатися про себе багатьох. Деякі кричать про його шкоду. Інші доводять зворотне. Так як же кофеїн насправді впливає на нас?

Чи вважаєте ви себе наркоманом? Цілком ймовірно, що ви ним і є. Існує психоактивний наркотик, який вживають мільярди людей, і це - кофеїн! Кава, чай, шоколад і енергетичні напої зробили нас залежними. Але чи знаємо ми як впливає дія кофеїну на організм, і які наслідки можуть нас очікувати?

ІСТОРІЇ ВІДКРИТТЯ ТА ЗАСТОСУВАННЯ КОФЕЇНУ

Задовго до того, як люди відкрили його будить і тонізуючий ефект, рослини у всю синтезували кофеїн як зброю проти нападу комах (доза кофеїну в листі рослин отруйна для них). А коли ці листки в'януть і падають на землю, кофеїн поширюється в грунті і перешкоджає росту рослин поблизу. На додаток до захисної функції вчені виявили, що рослини виділяють трохи кофеїну в нектар щоб залучити бджіл (ще один приклад: застосування кофеїну в природі).

Люди ж на собі відчули його дію кофеїну близько п'яти тисяч років тому. У Китаї легендарний правитель на ім'я Шень-нун, батько китайської медицини, по загальноприйнятій думці, відкрив чай, який освіжав і надавав сил.

Люди в усьому світі відкривали для себе кофеїн в складі їх місцевої рослинності. Так, різні культури придумували різні напої з вмістом кофеїну або ж просто жували листя рослин, до складу яких він входив щоб випробувати на собі його «підбадьорливий» ефект. Тобто знайшли застосування кофеїну в якості в якості стимулюючого речовини.

Сьогодні кофеїн - це глобальний бізнес. Застосування кофеїну поширюється на в неймовірну кількість продуктів. Його додають в енергетичні напої, таблетки і гелі, жуйки і цукерки і т.д. Діапазон концентрацій (доза кофеїну) в цих продуктах широкий - починаючи від кількох міліграмів до більш ста на унцію (29,56 мл).

90% населення світу використовує кофеїн щодня і в кожному з нас він швидко поширитися по організму, прямуючи до головного можу.

ДІЯ КОФЕЇНУ

Так як же кофеїн впливає на нас?

Давайте уявимо, що робимо ковток гарячого і ароматного кави. Через 15-45 хвилин кофеїн подолає шлунок і почне всмоктуватися в тонкому кишечнику. Залежно від форми, в якій ми споживаємо його, кофеїн всмоктується з різною швидкістю і силою (швидше за все саме в рідкому вигляді - чай, кава, енергетичні напої). Далі надходить в кров і рівномірно розподіляється по всьому тілу (серце, легені, головний мозок, грудне молоко, і навіть сперма). Таке швидке розподіл пояснюється його розчинність в жирах і воді.

Як довго кофеїн залишається в нашому організмі?

Чашка кави вже порожня, а кофеїн тільки починає руйнуватися печінкою і незабаром ми вже відчуваємо дію кофеїну. З організму середньостатистичного дорослої людини він виводиться в середньому за 5-6 годин. вагітним
, Жінкам, які годують груддю і будь-якого, в чиєму організмі є алкоголь на це потрібна більша кількість часу. Цікаво, що у регулярного курця кофеїн розпадається всього за 4-5 годин!

Все це означає, що, якщо ваша остання чашка кави була випита о 20:00 вечора - ви звичайно ж зможете заснути о 22:00, але дія кофеїну на Вашу нервову систему все одно триватиме. В результаті сон буде не глибоким, а «поверхневим», відпочив і виспався після якого ви відчувати себе не будете.

Знайома ситуація? За вікном починає світати, на годиннику 4:15, очі закриваються, а ваша курсова ще не завершена. З надією збадьориться ви знову наливаєте собі чашечку міцної кави. Чи потрібно турбується про своє здоров'я, якщо ця чашка - п'ята за день?

Допустима, токсична і смертельна доза кофеїну

В середньому:

• в чашці кави міститься 65-120 мг кофеїну (хоча в розчинній каві його кількість значно більше);
• в чашці чаю - від 20 до 90 мг;
• в склянці газованого напою - 30-60 мг.

Згідно FDA (Foodand Drug Administration - Управління з контролю якості харчових продуктів і лікарських засобів):

• добова доза кофеїну - 400 мг (4 чашки кави) є безпечною.
• 1 грам кофеїну (еквівалент 10 чашок кави) є токсичним для людського організму.
• 10 грамів (2 чайні ложки) або 100 чашок кави - смертельним!

Для порівняння, летальна доза кокаїну дорівнює 1 грам.

Це означає, що кокаїн всього в 10 разів потужніший, ніж кофеїн.

Хімія кофеїну або як Речовина кофеїн розпадається в організмі

Чисте речовина кофеїн - гіркий білий порошок, який є частиною великої групи природних сполук, які називаються алкалоїдами. До цієї групи також належать і такі сильні наркотики: псилоцибін (гриби) і діетіламід лізергін
овой кислоти (ЛСД). Багато алкалоїди, такі як атропін і хінін, використовуються в медичних цілях.

Хімічна назва кофеїну - 1,3,7-триметил-ксантин. Коли печінка засвоює кофеїн, вона або отщепляет одну з трьох обірваних метильних груп (атом вуглецю в оточенні трьох атомів водню), створюючи один з трьох нових стимуляторів: теофілін, теобромін, або параксантину, або окисляє кофеїн до сечової кислоти. Точний шлях перетворення і умови, при яких воно відбувається поки не з'ясовані.

КОФЕЇН - стимулюючих речовин

Речовина кофеїн з легкістю долає бар'єр, що захищає мозок, а також гематоенцефалічний бар'єр (фізіологічний бар'єр між кровоносною системою і ЦНС, захищає нервову тканину від циркулюючих в крові мікроорганізмів, токсинів), як ніби його зовсім не було. Кофеїн по своїй структурі дуже нагадує аденозин - хімічна речовина, яка виробляється в нашому організмі, коли наш мозок втомився. Аденозин надходить в рецепторні клітини і нейтралізує речовини, які стимулюють роботу мозку. Кофеїн, немов шахрай, імітує цю речовину, займає його місце на нервових шляхах, не дозволяючи безпосередньо аденозину дістатися до них.

Іншими словами, сам кофеїн не бадьорить наш організм, «не тисне на газ, а просто блокує гальмо»! Мозок розуміє, що нашому тілу все ж потрібен відпочинок і починає синтезувати аденозин ще більш інтенсивно.

Кофеїн наркотик?

Якщо кофеїн так впливає на мозок у багатьох відношеннях, чому порошок кофеїну не варто поряд з кокаїном або героїном? Кофеїн дійсно викликає залежність. Коли ви вирішуєте відмовитися від кави, ви відчуваєте сонливість, тому що додатковий аденозин продовжує проявляти свій вплив на клітини. Кофеїн виводиться, викликаючи головний біль, втома, дратівливість.

Для того, щоб вважатися наркотиком, кофеїн також потребує, щоб викликати клінічну залежність. Хоча кофеїн стимулює стійке звикання і викликає позитивні суб'єктивні ефекти, такі як ейфорія і підвищення енергії, вони менш виражені, ніж, наприклад, у таких наркотиків, як героїн.

Ще однією властивістю кофеїну є підвищення вироблення дофаміну (гормон радості, задоволення і ейфорії), адреналіну і серотоніну (гормон щастя).

Кофеїн також відрізняються від важких наркотиків на молекулярному рівні, тому що він викликає вивільнення дофаміну в менших кількостях ніж необхідні для важкої залежності.

Тепер у вас склалося певне розуміння того, як кофеїн діє на наш організм. Наш організм любить його, але лише в малих кількостях і в першій половині дня, коли потрібно усунути млявість і сонливість. Не варто зловживати ним, адже кофеїн, як і кожен продукт, корисний в міру!

Кафедра органічного синтезу і нанотехнологій НТУ "ХПІ": Хімічні технології органічних речовин; Хімічні технології харчових добавок та косметичних засобів. Денна та заочна форма навчання. # БольшеЧемПростоХімія