РЕФЕРАТ
на тему:
КОФЕЇН
ЗМІСТ:
1. Загальні зведення.
2. Фізичні властивості
3. Скільки кофеїну міститься в різних продуктах ?
4. Чи правда, що в чаї немає кофеїну ? Що таке теїн, теофілін, теобромін і т.п. ?
5. Що случається при передозуванні ?
6. Як кофеїн впливає на здоров'я і тривалість життя?
7. Пристрасть до шоколаду.
8. Що таке синдром скасування кофеїну ?
9. Чи впливає вживання кофеїну вагітними жінками на внутрішньоутробний розвиток плоду ?
10. Залежність між уживанням кава і суїцидами серед жінок
1. Загальні зведення.
Кофеїн відноситься до психостимуляторів. Вони підвищують настрій, здатність до сприйняття зовнішніх роздратувань, психомоторну активність. Вони зменшують почуття утоми, підвищують фізичну і розумову працездатність (особливо при стомленні), тимчасово знижують потребу в сні (засобу, що підбадьорюють стомлений організм, одержали назву “допінг” від англійського to dope - давати наркотики).
Кофеїн – з’єднання з групи метилксантинів. Це алкалоїд, що міститься в листах (Thea sinensis), у насіннях кави (Coffea arabica), у насіннях какао (Theobroma cacao), у насіннях коли (Cola acuminata) і в інших рослинах. У кофеїну сполучаються психостимулюючі й аналептичні властивості. Особливо виражений в нього прямий збуджуючий вплив на кору головного мозку. Кофеїн стимулює психічну діяльність, підвищує розумову і фізичну працездатність, рухову активність, укорочує час реакції. Після його прийому з’являється бадьорість, тимчасово чи зменшуються стомлення, сонливість.
Вплив на вищу нервову діяльність у значній мірі залежить від дози кофеїну і типу нервової системи. У малих дозах у кофеїну переважає стимулююча дія, у великих - гнітюча. При цьому варто враховувати, що для слабкого типу нервової системи ефект порушення досягається введенням невеликих доз кофеїну, тоді як для сильного типу потрібно істотно великі дози.
Аналептична активність зв’язана з впливом кофеїну на центри довгастого мозку. Він робить пряму стимулюючу дію на дихальний і судинорухальні центри. Виникає участішання і поглиблення подиху, що особливо чітко виявляється при гнобленні центра подиху. Крім того, кофеїн збуджує центри блукаючого нерва. На спинний мозок препарат діє тільки у великих дозах. За рахунок полегшення міжнейронної передачі він підсилює спинномозкові рефлекси.
Значне місце у фармакодинамиці кофеїну займає його вплив на серцево-судинну систему. Воно складається з периферичних і центральних ефектів. Так, кофеїн робить прямий стимулюючий вплив на міокард. Однак одночасно збуджуються центри блукаючого нерва, тому кінцевий ефект буде залежати від переваги того чи іншого впливу. Звичайно зміни в діяльності серця (якщо вони узагалі виникають) невеликі. У великих дозах кофеїн викликає аритмії серцевих скорочень.
Центральний і периферичний компоненти в дії кофеїну маються у відношенні до судинного тонусу. Стимулюючи судинорухальний центр, кофеїн підвищує тонус судин, а при безпосередньому впливі на гладкі м’язи судин знижує їхній тонус.
Кофеїн впливає на різні судинні області. Так, наприклад, коронарні судини найчастіше розширюються (особливо, якщо серцевий викид збільшений). Разом з тим мозкові судини трохи тонізуються. Останнє, очевидно, пояснює сприятливий вплив кофеїну при мігрені. Кофеїн володіє помірним міотропним спазмолітичним впливом на інші гладком’язові органи (бронхи, жовчні шляхи). На кістякові м’язи кофеїн також впливає (центральна і пряма дія).
Ще більш складно змінюється артеріальний тиск, тому що він залежить від кардіотропних і судинних ефектів кофеїну. Звичайно, якщо вихідний артеріальний тиск був нормальним, кофеїн не змінює або незначно підвищує його; якщо препарат був уведений на тлі гіпотензії, то й артеріальний тиск підвищується (нормалізується).
Основний обмін кофеїн підвищує. Збільшує глікогеноліз, викликаючи гіперглікемію. Підвищує ліполіз (зміст вільних жирних кислот у плазмі крові збільшується). У великих дозах викликає звільнення адреналіну з мозкового шару.
Центральний ефект, що спостерігаються при застосуванні кофеїну, вплив на гладкі і поперечнополосаті м’язи, зміна обміну речовин, багато авторів зв’язують з нагромадженням циклічного аденозинмонофосфата (цамф). Відбувається це, очевидно, частково в результаті гноблення фосфодиестерази і порушення в зв'язку з цим процесу розпаду цамф. Особливо сильно інгібірує кофеїн фосфодиестеразу мозку і серця. Однак вплив на фосфодиестеразу спостерігається тільки при дуже високих концентраціях кофеїну, перевищує терапевтичні. За останні роки нагромадилися данні про те, що більш важливим компонентом дії метилксантів (кофеїну, теофиллина), мабуть, є їхній антагонізм з аденозином. Важливо відзначити, що останній спостерігається при терапевтичних концентраціях метилксантів. На користь цієї точки зору свідчить і те, що метилксантини й аденозин викликають протилежно спрямовані ефекти:
| Спрямованість дії | Метилксантини | Аденозин |
| Центральна нервова система | Порушення | Гноблення |
| Звільнення катехоламінів | Підвищується | Знижується |
| Частота і сила серцевих скорочень | Збільшуються | Зменшуються |
| Нирковий кровотік і виділення реніну | Збільшується | Зменшується |
| Звільнення гистамина з гладких кліток | Зменшується | Збільшується |
| Липолиз у жировій тканині | Підвищується | Знижується |
Крім того, було показано, що відзначені ефекти аденозину усуваються метилксантинами. Відбувається це в результаті того, що метилксантини блокують аденозинові рецептори, будучи конкурентними антагоністами аденозину.
Під впливом кофеїну підвищується секреція залоз шлунку, що може бути використано з діагностичною метою. Застосування кофеїну при патології шлунку (гастрит, виразкова хвороба, пухлини) допомагає віддеференціювати функціональні порушення від органічних.
У невеликій ступені кофеїн підвищує діурез, що пов’язано з гнобленням процесу реабсорбції в ниркових канальцях іонів натрію і води. Крім того, кофеїн розширює судини бруньок і збільшує фільтрацію в ниркових клубочках. Кофеїн і особливо його водорозчинні солі добре всмоктуються з кишечнику (у тому числі з товстого). Основна частина піддається біотрансформації (деметилирується, окисляється). Близько 10% кофеїну виділяється бруньками в незмінному виді.
При тривалому застосуванні кофеїну розвивається маловиражене звикання. Можливе виникнення психічної залежності (теїзм).
Застосовують кофеїн для стимуляції психічної діяльності, при стомленні, мігренях, гипотензії. Він входить до складу багатьох комбінованих препаратів у сполученні з ненаркотичними анальгетиками (таблетки “Цитрамон”, “Пірамеїн” і ін.) і з алкалоїдами ріжка (таблетки “Кофетамін”).
Побічні ефекти виявляються у виді нудоти, блювоти, занепокоєння, безсоння, тахікардії, серцевих аритмій.
Кофеїн протипоказаний при вираженій артеріальній гіпертензії, атеросклерозі, порушенні сну, глаукомі.
2. Фізичні властивості
Гексагональні призми (після сублімації), тонкі голки, містить 8.5% H2O. Вивітрюється на повітрі. Повна дегідратація відбувається при 80C, t плавл. 238C, сублімується при 178C. Швидка сублімація відбувається при 160-165C під тиском 1 мм. рт. ст. на відстані 5мм. d=1.23. Kb при 19C 0.7E-14. Ka при 25C 1.0E-14. p 1% розчину 6.9. Водяні розчини солей кофеїну швидко дисоціюють. Спектри поглинання: Hartley, J. Chem. Soc. 87, 1802 (1905). Один грам розчиняється в 46ml води, 5.5ml води при 80C, 1.5ml киплячої води; 66ml спирту, 22ml спирту при 60C; 50ml ацетону; 5.5ml хлороформу; 530ml діетилового ефіру; 100ml бензолу, 22ml киплячого бензолу. Вільно розчиняється в піролі; у тетрагідрофурані, що містить близько 4% води; розчиняється в етилацетаті; повільно росте у петролейному ефірі. Розчинність у воді збільшується при додаванні бензонатів, циннаматів, чи цитратів саліцілатів лужних металів.
3. Скільки кофеїну міститься в різних продуктах ?
За даними Американської Hаціональної Асоціації Виробників Безалкогольних Hапоїв, у банку газування (~340ml) міститься наступна кількість кофеїну (у міліграмах):
Jolt 100.0
Sugar-Free Mr. Pibb 58.8
Mountain Dew 54.0
Mello Yellow 52.8
Tab 46.8
Coca-Cola 45.6
Diet Cola 45.6
Shasta Cola 44.4
Shasta Cherry Cola 44.4
Shasta Diet Cola 44.4
Mr. Pibb 40.8
Dr. Pepper 39.6
Pepsi Cola 38.4
Aspen 36.0
Diet Pepsi 36.0
RC Cola 36.0
Diet RC 36.0
Diet Rite 36.0
Canada Dry Cola 30.0
Canada Dry Diet Cola 01.2
7 Up 0
Canada Mountain Dew 0
Для порівняння, у ~200ml чашці кави, за даними Bunker and McWilliams in "J Am Diet" 74:28-32, 1979:
Вид кави: Mg кофеїну:
Экспрессо 400 (100mg на 1 порцію в 1.5..2oz)
Чорний 80-135
Чорний, декофеїнізований 3-4
Розчинний, декофеїнізований 2-3
Те ж для чаю:
Холодний 70
Чорний 60
Розчинний 30
Відхилення в кількості кофеїну на 1 чашку кави дуже великі, навіть якщо напій готується тою самою людиною, з однаковим устаткуванням, рецептом, компонентами, день за днем.
Продукт: вага mg кофеїну
Шоколад "Бейкерс", несолодкий 28g 25
те ж, німецький солодкий " 8
те ж, напівсолодкий " 13
Шоколадні чіпси "Бейкерс" 1/4 чашки/43g 13
те ж, німецькі солодкі " 15
Шоколад з наповнювачем 28g 15
Молоко із шоколадом ~225g 8
3 чайні ложки ("з верхи")
шоколадного порошку 8
2 столові ложки шоколадного сиропу 5
1 упакування (порція) какао 5
Ще дещо: гуарановий коктейль "Magic Power"/"Чарівна Сила" (дуже розповсюджений у Німеччині), містить: 15ml алкоголю і 5g насінь гуарани (250.0 mg кофеїну, припускаючи 5% зміст його в насіннях, як затверджується в літературі). Гуаранова капсула (500mg насінь) - 25mg кофеїну (Гуарана - це тропічна рослина з Бразилії). Гуаранове газування розповсюджене в Бразилії і часто продається в місцевих тропічних крамницях. Вона смачна і робить ударний вплив. Гуарана стимулює зі скаженою силою, але не викликає симптомів передозування.