Kofeina

Czym jest kofeina i jak działa

Mechanizm działania

Kofeina (1,3,7-trimetyloksantyna) to trwały alkaloid, jedna z kilku spokrewnionych metyloksantyn. Występuje w roślinach – w ziarnach kawy i kakaowca, liściach herbaty, owocach guarany i orzeszkach koli.

Jej działanie wynika przede wszystkim z antagonizmu wobec receptorów adenozynowych. Spośród czterech typów tych receptorów kofeina blokuje A1 i A2A, obecne w ośrodkowym układzie nerwowym, zwłaszcza w jądrach podstawy odpowiadających za aktywność ruchową. Efekt psychostymulujący powstaje przez oddziaływanie na neurony projekcyjne prążkowia, a kofeina działa też częściowo przez ułatwianie przekaźnictwa w receptorach dopaminowych D2.

W charakterystyce leków złożonych z kofeiną opisuje się dodatkowo inny mechanizm – kompetycyjne hamowanie fosfodiesterazy, enzymu rozkładającego cykliczny AMP, co zwiększa stężenie cAMP wewnątrz komórki.

Metabolizm i eliminacja

Po podaniu doustnym kofeina wchłania się szybko i niemal całkowicie, osiągając maksymalne stężenie we krwi po 30–120 minutach. Po wchłonięciu swobodnie przenika przez barierę krew–mózg oraz przez łożysko.

Za jej rozkład odpowiada głównie wątrobowy enzym CYP1A2 – to on zapewnia około 95% klirensu kofeiny. Główna droga metabolizmu, obejmująca 70–80% dawki, prowadzi do paraksantyny; pozostałe metabolity pierwotne to teofilina i teobromina.

Okres półtrwania kofeiny w osoczu wynosi około 4 godzin, z zakresem mniej więcej od 2 do 8 godzin.

Dlaczego ta sama kawa działa różnie

Tempo rozkładu kofeiny jest indywidualne, a źródłem różnic między ludźmi jest między innymi polimorfizm genu CYP1A2. Aktywność tego enzymu zmieniają też inne czynniki:

• wyższa – u osób palących papierosy oraz u mężczyzn w porównaniu z kobietami,
• niższa – u kobiet przyjmujących doustne środki antykoncepcyjne,
• istotnie zahamowana – przy ciężkich zaburzeniach czynności wątroby oraz pod wpływem niektórych leków.

Metabolizm kofeiny spowalniają także cymetydyna, chinolony i werapamil. Dlatego warto obserwować własną reakcję organizmu, a nie kierować się wyłącznie ogólnymi wartościami.

Gdzie występuje kofeina

Kofeina jest naturalnym składnikiem ziaren kawy i kakaowca, liści herbaty, owoców guarany oraz orzeszków koli. Bywa też dodawana do żywności – wypieków, lodów, cukierków i napojów typu cola – oraz do napojów energetycznych.

Orientacyjna zawartość kofeiny w typowych produktach według NHS:

• filiżanka kawy rozpuszczalnej – około 100 mg; kawa filtrowana i kupowana w kawiarni może zawierać więcej,
• filiżanka herbaty, czarnej lub zielonej – około 75 mg,
• puszka napoju typu cola – około 40 mg,
• puszka 250 ml napoju energetycznego – około 80 mg,
• tabliczka 50 g gorzkiej czekolady – poniżej 25 mg,
• tabliczka 50 g mlecznej czekolady – poniżej 10 mg.

Kofeinę zawierają też guarana, tabletki z kofeiną oraz część suplementów sprzedawanych jako produkty zdrowotne i sportowe.

Kofeina w lekach

Kofeina bywa składnikiem doustnych leków przeciwbólowych łączonych z paracetamolem – pełni w nich rolę wzmacniacza, a nie samodzielnego leku przeciwbólowego. Przykładem preparatu dostępnego w Polsce jest Apap Extra, który w jednej tabletce zawiera 500 mg paracetamolu i 65 mg kofeiny.

Przy takich preparatach obowiązują dwie zasady naraz. Po pierwsze, nie zmienia się maksymalny dobowy limit paracetamolu, a łączenie z kolejnym lekiem zawierającym tę samą substancję nadal grozi jej przedawkowaniem. Po drugie, kofeina z leku wlicza się do dobowego limitu samej kofeiny.

Charakterystyka takiego preparatu wymienia też interakcje dotyczące właśnie kofeiny: podanie razem z sympatykomimetykami i hormonami tarczycy może nasilać częstoskurcz.

Bezpieczna dawka kofeiny

Zgodnie z opinią EFSA bezpieczne progi zależą od grupy:

• zdrowi dorośli – pojedyncza dawka do 200 mg (około 3 mg na kilogram masy ciała u osoby ważącej 70 kg) nie wywołuje istotnych klinicznie zmian ciśnienia krwi, przepływu wieńcowego, nawodnienia ani temperatury ciała. Spożycie do 400 mg na dobę ze wszystkich źródeł (około 5,7 mg/kg) nie budzi obaw o bezpieczeństwo,
• kobiety w ciąży – próg jest o połowę niższy: spożycie do 200 mg na dobę nie budzi obaw o bezpieczeństwo płodu,
• kobiety karmiące piersią – pojedyncza dawka i nawykowe spożycie do 200 mg nie budzą obaw o bezpieczeństwo karmionego dziecka,
• dzieci i młodzież – dostępne dane są niewystarczające, by wyznaczyć bezpieczny poziom. EFSA wskazuje, że za podstawę może posłużyć próg wyliczony dla dorosłych, czyli 3 mg na kilogram masy ciała na dobę.

Progi te dotyczą sumy kofeiny ze wszystkich źródeł naraz – kawy, herbaty, napojów energetycznych, czekolady i leków, które ją zawierają – a nie tylko liczby wypitych filiżanek kawy.

Skutki uboczne i przedawkowanie kofeiny

Przy preparatach łączących paracetamol z kofeiną charakterystyka produktu ostrzega wprost: przyjmowanie leku w zalecanych dawkach razem z kofeiną z pożywienia może nasilić działania niepożądane związane ze zwiększeniem całkowitej dawki kofeiny. Wymienia się wśród nich:

• niemiarowość rytmu serca,
• bezsenność,
• zaburzenia uwagi,
• drżenia mięśniowe,
• drażliwość,
• zawroty głowy.

To dodatkowy powód, by przy takich preparatach pilnować dobowego limitu samej kofeiny, a nie tylko paracetamolu.

Objawów opisanych wyżej jako alarmowe – silnego kołatania serca albo wyczuwalnie nierównej pracy serca – nie warto przeczekiwać; przy rozpoznanej arytmii dawkowanie kofeiny najlepiej omówić z lekarzem.

Kofeina a sen

Kofeina blokuje działanie adenozyny, neuroprzekaźnika sprzyjającego senności. Dlatego według EFSA już pojedyncza dawka około 100 mg – mniej więcej 1,5 mg na kilogram masy ciała – u części osób wydłuża czas zasypiania i skraca sen, zwłaszcza gdy zostanie przyjęta blisko pory snu.

Dotyczy to zarówno dorosłych, jak i dzieci oraz młodzieży. To wyraźnie mniej niż dobowy próg 400 mg – jedna mocniejsza kawa wypita wieczorem może więc zaburzyć sen, mimo że dobowy limit nie został przekroczony.

Kto powinien szczególnie uważać

Kobiety w ciąży

EFSA uznaje dziecko w łonie matki za grupę najbardziej wrażliwą na działanie kofeiny w populacji ogólnej. Wynika to między innymi z tego, że kofeina swobodnie przenika przez łożysko, a jej metabolizm w ciąży zwalnia:

• okres półtrwania rośnie z 2–8 godzin do 6–16 godzin,
• pod koniec ciąży u kobiet niepalących opisywano wartości rzędu 11,5 i 18 godzin,
• do zakresu sprzed ciąży wraca w ciągu 4–15 tygodni po porodzie.

Praktyczny wniosek jest podwójny. Spożycie kofeiny z żywności należy ograniczyć do 200 mg na dobę – NHS podaje ten sam próg i zaznacza, że nadmiar kofeiny wiąże się z większym ryzykiem poronienia i urodzenia martwego dziecka. Natomiast lek złożony z paracetamolu i kofeiny jest przeciwwskazany w pierwszym trymestrze ciąży.

Kobiety karmiące piersią

Kofeina przenika do mleka matki. Dla kofeiny z żywności EFSA nie widzi obaw przy pojedynczej dawce i nawykowym spożyciu do 200 mg – czyli przy progu takim samym jak w ciąży, a o połowę niższym niż dla pozostałych dorosłych. Osobno: preparat paracetamolu z kofeiną jest w okresie karmienia piersią przeciwwskazany.

Dzieci i młodzież

Dla tej grupy EFSA nie wyznaczyła osobnego bezpiecznego poziomu spożycia – dostępne dane są niewystarczające. Z przeglądu badań wynika jednak, że:

• regularne spożycie do około 3 mg/kg masy ciała na dobę nie wydaje się wywoływać zmian w zachowaniu,
• wyższe spożycie, rzędu 10 mg/kg na dobę, może nasilać lęk oraz niekorzystnie wpływać na zachowanie i sen u osób, które na co dzień piją mało kofeiny,
• przy nawykowym spożyciu powyżej 300 mg na dobę dzieci rozwijają tolerancję na ośrodkowe działanie kofeiny i wykazują objawy odstawienne.

Osobnym problemem są napoje energetyczne. Około 8% nastolatków w wieku od 10 do niespełna 18 lat potrafi wypić jednorazowo ponad 200 mg kofeiny z takich napojów, przy okazji wysiłku fizycznego. W pięciu z trzynastu badanych krajów 95. percentyl spożycia kofeiny ze wszystkich źródeł przekraczał 3 mg/kg na dobę.

Osoby z arytmią i wrażliwe na kofeinę

Osoby z rozpoznaną arytmią, bezsennością albo ogólną nadwrażliwością na kofeinę powinny ograniczyć jej spożycie lub omówić dawkowanie z lekarzem – nadmiar kofeiny nasila właśnie te objawy.

Kofeina a wysiłek fizyczny

EFSA oceniała kofeinę również w kontekście ćwiczeń. Wniosek jest taki, że pojedyncza dawka do 200 mg nie budzi obaw o bezpieczeństwo także wtedy, gdy zostanie przyjęta krócej niż 2 godziny przed intensywnym wysiłkiem fizycznym w normalnych warunkach otoczenia.

Osobno oceniono pozostałe składniki napojów energetycznych. Przy typowych dla tych napojów stężeniach – około 300–320 mg kofeiny, 4000 mg tauryny i 2400 mg D-glukuronolaktonu na litr – ani one, ani alkohol w dawce do około 0,65 g na kilogram masy ciała nie zmieniają bezpieczeństwa pojedynczej dawki kofeiny do 200 mg.

Warto przy tym zauważyć, że typowe stężenie 300–320 mg na litr oznacza około 30–32 mg kofeiny w 100 ml napoju energetycznego. Kto sięga po kofeinę przed treningiem, powinien liczyć ją do tego samego dobowego limitu co kofeinę z pozostałych źródeł spożytych tego dnia.