Kofeina została wyodrębniona z ziaren kawy w 1820 roku, a zsyntetyzowana w roku 1895. Wówczas znalazła zastosowanie w medycynie jako substancja ułatwiająca oddychanie, działając rozszerzająco na oskrzela. Jednak działanie kofeiny w organizmie polega przede wszystkim na pobudzeniu ośrodkowego układu nerwowego. Jej obecność w tak popularnych napojach, jak kawa i herbata powoduje, że kofeinę spożywa codziennie około 90% osób dorosłych. Dlatego też kofeina jest uważana za najczęściej spożywaną substancję psychoaktywną na świecie. Z drugiej strony substancja ta od lat budzi wiele kontrowersji. Dowiedz się, czy ma ona pozytywny, czy negatywny wpływ na organizm człowieka.

Spis treści:

1. Kofeina – jakie są jej źródła?
   • Gdzie występuje kofeina?
   • Jaka jest zawartość kofeiny w kawie i herbacie?
2. Jak kofeina działa na organizm?
   • Czy kofeina działa odwadniająco?
   • Czy kofeina zmniejsza masę ciała i zawartość tkanki tłuszczowej w organizmie?
   • Czy kofeina wpływa na siłę górnych i dolnych partii ciała w różny sposób?
   • Czy istnieje związek między kofeiną a depresją?
   • Czy nadmiar kofeiny może doprowadzić do zgonu?
   • Czy wpływ kofeiny na organizm różni się w zależności od płci?
   • Czy kofeina działa na wszystkich?
   • Czy kofeina wpływa negatywnie na układ krążenia?
   • Czy kofeina uzależnia?
3. Podsumowanie

Kofeina – jakie są jej źródła?

Kofeina występuje w wielu produktach spożywczych. Poza tradycyjnymi źródłami, takimi jak kawa, herbata czy kakao, kofeina występuje również w napojach energetycznych, słodyczach czy w jogurtach, zarówno w postaci syntetycznej (np. w proszku), jak i naturalnej (np. guarana, orzech kola).

Gdzie występuje kofeina?

Syntetyczna kofeina jest również składnikiem kilku leków dostępnych bez recepty i na receptę, ponieważ często stosuje się ją w połączeniu z lekami przeciwbólowymi i moczopędnymi w celu wzmocnienia ich siły farmakologicznej. W suplementach diety dla sportowców najczęściej występuje w postaci tabletek, proszku i gum do życia.

Jaka jest zawartość kofeiny w kawie i herbacie?

Około 96% spożycia kofeiny z napojów pochodzi z kawy, napojów bezalkoholowych i herbaty. Zawartość kofeiny w filiżance kawy waha się od 30 do 200 mg, a w filiżance herbaty od 15 do 87 mg. Jej zawartość zależy od rodzaju i mocy zaparzanej kawy lub gatunku i sposobu parzenia herbaty.

Kiedy kofeina zaczyna działać?

Kofeina wchłania się szybko (w ciągu 45 minut od spożycia) i całkowicie w jelitach, dzięki czemu jej biodostępność wynosi praktycznie 100%. Jej maksymalne stężenie we krwi pojawia się po 15 lub nawet 120 minutach (średnio po 60 minutach), a okres półtrwania wynosi ok. 2,5-5 godzin. Takie różnice w czasie wynikają z indywidualnego tempa opróżniania żołądka.

Jak kofeina działa na organizm?

Kofeina jest najpowszechniej spożywaną substancją psychoaktywną na świecie. Jest również jednym z najpopularniejszych  środków ergogeniczych – substancji mogących poprawić wydolność sportowców. Jej wpływ na zdrowie budzi ogromne zainteresowanie również wśród naukowców, co zaprocentowało ogromną liczbą badań i publikacji naukowych.

Mimo to, nadal pojawia się wiele pytań i wątpliwości w obszarze jej skuteczności i bezpieczeństwa stosowania. Międzynarodowe Towarzystwo Żywienia Sportowego (International Society of Sports Nutrition), które między innymi weryfikuje skuteczność suplementów dla sportowców, opublikowało w 2024 roku stanowisko pomagające rozwiać niektóre wątpliwości na temat kofeiny.

Poniżej lista pytań i odpowiedzi.

1. Czy kofeina działa odwadniająco?

Dawniej uważano, że picie kawy powoduje odwonienie organizmu i nie należy jej uwzględniać przy szacowaniu ilości spożytych płynów. Jednak najnowsze badania wykazały, że umiarkowane spożycie kofeiny w dawce 3 mg/kg m.c. lub 250-300 mg/ dobę nie zwiększa średniej objętości wydalanego moczu.

Oznacza to, że ilość kofeiny zawarta w standardowych porcjach herbaty, kawy i napojów gazowanych nie wydaje się mieć działania moczopędnego.

Z drugiej strony nadmierna podaż – która przy normalnym spożyciu napojów i produktów zawierających kofeinę jest trudna do osiągnięcia – przekraczająca 6 mg/kg m.c. lub ≥500 mg/ dobę może nasilać proces diurezy.

2. Czy kofeina zmniejsza masą ciała i zawartość tkanki tłuszczowej w organizmie?

Panuje powszechne przekonanie, że kofeina zwiększa tempo utleniania kwasów tłuszczowych (tak zwane „spalanie tłuszczu”) i tym samym pozwala na obniżenie masy ciała oraz tkanki tłuszczowej. Niestety, na chwilę obecną nie ma jednoznacznych badań, które potwierdzałyby tę tezę.

Sprzeczne wyniki spowodowane są odmiennością protokołów badawczych i doboru grup, m.in. stosowanie:

• różnych dawek kofeiny,
• różnego czasu trwania badań,
• różnych ilości spożywanej kofeiny przed włączeniem do badań,
• różnego poziomu aktywności fizycznej,
• występowania nadwagi/ otyłości lub jej brak u osób badanych.

Potwierdzenie pozytywnego wpływu kofeiny na masę ciała i zawartość tkanki tłuszczowej wymaga dalszych badań.

3. Czy kofeina wpływa na siłę górnych i dolnych partii ciała w różny sposób?

Wpływ kofeiny na trening i poprawę wydolności jest potwierdzony w wielu badaniach. Ciekawe jest to, że prawdopodobnie wykazuje różne działanie na siłę mięśni w górnej i dolnej części ciała.

Wydaje się, że poprawa siły mięśni zależy od kilku czynników, takich jak:

• dawka kofeiny,
• wielkość zaangażowanej grupy mięśniowej,
• rodzaj aktywności fizycznej.

Powinny być prowadzone dalsze badania w celu wyjaśnienia mechanizmu odmiennego wpływu kofeiny na górną i dolną partię ciała.

4. Czy istnieje związek między kofeiną a depresją?

Obecnie wiadomo, że kofeina pobudza ośrodkowy układ nerwowy. Ale jej wpływ na zdrowie psychiczne jest bardzo złożony. Pobudzające działanie wynika z interakcji z receptorami adenozyny w mózgu.

W ciągu dnia neurony w mózgu pracują na wysokich obrotach, a produktem ubocznym zachodzących procesów biochemicznych jest adenozyna. Receptory w układzie nerwowym cały czas monitorują jej stężenie, a gdy jest ono za wysokie, mózg spowalnia aktywność nerwową i rozszerza naczynia krwionośne, powodując uczucie senności i potrzebę odpoczynku.

Jak działa kofeina? Budowa chemiczna kofeiny jest zbliżona do adenozyny. To podobieństwo w strukturze pozwala kofeinie związać się z receptorami adenozyny bez aktywowania ich. Ponadto kofeina pobudza produkcję adrenaliny i zwiększa poziom neurotransmiterów, takich jak dopamina, serotonina i acetylocholina, które są odpowiedzialne m.in. za zmiany nastroju.  

Umiarkowana konsumpcja 2–3 filiżanek kawy dziennie zmniejsza ryzyko wystąpienia depresji i poprawia samopoczucie.

Jednak związek między kofeiną a depresja nie zawsze jest pozytywny. Nadmierne spożycie kofeiny może prowadzić do negatywnych konsekwencji dla zdrowia psychicznego, takich jak:

• wywołanie uczucia lęku,
• niepokój,
• nerwowość,
• atak paniki u osób podatnych na nawroty i epizody depresji.

Ponadto nadmierne spożycie kofeiny może zaburzyć sen – zarówno jego długość, jak i jakość. Słaba jakość snu jest dobrze znanym czynnikiem ryzyka depresji i może przyczyniać się do rozwoju i/lub utrzymywania się zaburzeń depresyjnych.

Wpływ kofeiny na depresję różni się również w zależności od indywidualnej wrażliwości i tolerancji. Niektóre osoby są bardziej wrażliwe na pobudzające działanie kofeiny i mogą odczuwać drżenie i zwiększony niepokój nawet przy niskim lub umiarkowanym spożyciu.

Dodatkowo, odstawienie kofeiny może być kolejnym problemem w kontekście depresji. Gdy osoby regularnie spożywające kofeinę nagle zmniejszą jej spożycie lub całkowicie z niej zrezygnują, mogą doświadczyć objawów odstawienia, takich jak: bóle głowy, drażliwość i zmęczenie – nasilając ryzyko wystąpienia depresji.

Dlatego też osoby z grupy ryzyka zachorowania na depresję oraz dotknięte tą chorobą powinny monitorować spożycie kofeiny i obserwować jej wpływ na swoje samopoczucie.

5. Czy nadmiar kofeiny może doprowadzić do zgonu?

Tak. Szacuje się, że doustna dawka śmiertelna kofeiny wynosi ok. 10 g/dobę, co odpowiada stężeniu 80–100 µg/ml tej substancji we krwi. Biorąc pod uwagę jej zawartość w produktach spożywczych, można uznać, że konsumpcja takiej ilości kofeiny praktycznie nie jest możliwa.

Jednak może dojść do zatrucia kofeiną w przypadku nadmiernego spożycia suplementów lub leków zawierających w składzie ten związek.

6. Czy wpływ kofeiny na organizm różni się w zależności od płci?

Kofeina to naturalna substancja o działaniu psychoaktywnym. Wywiera ona wpływ na ośrodkowy układ nerwowy za pośrednictwem receptorów adenozyny. Na tempo jej metabolizmu wpływa wiele czynników, m.in.:

• wiek,
• polimorfizm genetyczny wpływający na aktywność enzymów,
• stan fizjologiczny (np. ciąża),
• schorzenia wątroby,
• aktywność fizyczna,
• palenie tytoniu,
• przyjmowanie doustnych środków antykoncepcyjnych,
• poziom estradiolu w organizmie.

Różnice między płciami w metabolizmie różnych leków, w tym psychoaktywnych, są dobrze udokumentowane, dlatego też wydaje się, że i w przypadku kofeiny np. kobiety mogłyby być bardziej wrażliwe na jej nadmiar w organizmie i działania niepożądane. Jednak hipoteza te nie ma potwierdzenia w badaniach naukowych. Sugeruje się, że metabolizm kofeiny jest taki sam u kobiet, jak i u mężczyzn.

7. Czy kofeina działa na wszystkich? Kofeina w sporcie

Kofeina jest jedną z najlepiej przebadanych substancji ergogenicznych, dzięki której zawodnicy mogą poprawić swoje wyniki w różnych dyscyplinach sportowych. Jej spożycie wraz z kawą czy z suplementami jest powszechne u osób aktywnych fizycznie. Jednak to, czy działa na każdą osobę, jest kwestią sporną.

Po spożyciu produktów spożywczych zawierających kofeinę, substancja ta przenika do krwi i podlega metabolizmowi z udziałem enzymów cytochromu P450. Gen CYP1A2 odpowiada za > 90% metabolizmu kofeiny. W związku z tym uważa się, że polimorfizmy genetyczne w tym genie wpływają na szybkość jej działania w organizmie.

Wyróżnia się grupy osób tzw. szybkich i wolnych metabolizerów. Nie mniej jednak obecne badania wskazują na to, że kofeina działa na wszystkich, niezależnie od profilu genetycznego, ale siła oddziaływania jest bardzo zindywidualizowana.

Jeśli faktycznie istnieją osoby, na które kofeina nie ma żadnego wpływu – a nie jest to w 100% wykluczone – jest to niezwykle rzadkie zjawisko.

8. Czy kofeina wpływa negatywnie na układ krążenia?

Wiadomo, że regularne spożywanie kawy przynosi mnóstwo korzyści, w tym zmniejsza ryzyko chorób sercowo-naczyniowych, m.in. miażdżycy, udaru mózgu czy niewydolności serca. Ponadto wykazano, że spożycie kofeiny zawartej w kawie, wiąże się z niższym ryzykiem zachorowania na cukrzycę typu 2, będącej głównym czynnikiem ryzyka chorób układu krążenia. Z drugiej strony nie należy lekceważyć potencjalnych zagrożeń sercowo-naczyniowych związanych ze spożyciem kofeiny.

Spożycie kofeiny często wiąże się z przejściowym wzrostem częstości skurczów serca (HR) oraz ciśnieniem tętniczym krwi. Ponadto kofeina może zwiększać zapotrzebowanie mięśnia sercowego na tlen, co w pewnych warunkach może działać jako czynnik wyzwalający niedokrwienie mięśnia sercowego lub zaostrzać istniejące wcześniej schorzenia sercowo-naczyniowe. Wysokie spożycie kofeiny zwiększa ryzyko migotania przedsionków oraz sztywności naczyń tętniczych – czynnika determinującego rozwój chorób układu sercowo-naczyniowego, w tym ciśnienia tętniczego krwi.

Amerykańska Agencja Żywności i Leków (FDA) zaleca, aby nie spożywać więcej niż 400 mg kofeiny dziennie. Być może należałoby zastosować odmienne zalecenia u osób z chorobami układu krążenia, jak i mających podwyższone ich ryzyko.

Należy mieć na uwadze, że osoby uprawiające sport mogą przekroczyć tę dawkę, gdy stosują kofeinę w celu poprawy wydolności organizmu.

Wpływ kofeiny na układ krążenia zależy od wielu czynników, w tym dawki, czasu trwania spożycia, sposobu spożycia (np. kawa, herbata, suplementy) oraz indywidualnych predyspozycji metabolicznych i genetycznych – np. tzw. szybcy metabolizerzy są mniej narażeni na działania niepożądane. 

9. Czy kofeina uzależnia?

Nadużywanie kofeiny, czyli kofeinizm, może prowadzić do objawów charakterystycznych dla stanu uzależnienia, takich jak:

• niepokój,
• drżenie mięśni,
• ból głowy.

Z kolei przerwanie regularnego spożywania kofeiny może prowadzić do objawów abstynencyjnych w postaci:

• pogorszenia procesów poznawczych,
• drażliwości,
• spadku nastroju.

Pomimo tego, kofeina nie spełnia kryteriów substancji uzależniającej, dlatego według oficjalnych systemów diagnostycznych, takich jak DSM-5 (Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders – klasyfikacja zaburzeń psychicznych Amerykańskiego Towarzystwa Psychiatrycznego) oraz ICD-11 (International Classification of Diseases 11th Revision – Międzynarodowa Kwalifikacja Chorób Wersja 11) kofeina nie jest substancją uzależniającą.

Podsumowanie

• Kofeina jest uważana za najczęściej stosowaną substancję psychoaktywną na świecie.
• Kofeina może mieć zarówno pozytywny, jak i negatywny wpływ na organizm, a jej działanie jest wielokierunkowe i oddziałuje na różne narządy i układy, w tym: ośrodkowy układ nerwowy, układ oddechowy i sercowo-naczyniowy.
• Efekty działania kofeiny zależą od spożytej ilości, a także cech indywidualnych człowieka, takich jak: płeć, wiek, stosowana dieta, poziom aktywności fizycznej czy predyspozycje genetyczne.
• Kofeina była i nadal jest interesującym tematem wielu badań naukowych, w tym również w obszarze sportu.  

Piśmiennictwo:

1. Antonio J., Newmire D.E., Stout J.R. i in. Common questions and misconceptions about caffeine supplementation: what does the scientific evidence really show?J Int Soc Sports Nutr, 2024, 21(1), 2323919, 
2. Guest N.S., VanDusseldorp T.A., Nelson M.T. i in. International society of sports nutrition position stand: caffeine and exercise performance. J Int Soc Sports Nutr, 2021, 18(1), 1,
3. Pelczyńska M. i Bogdański P. Prozdrowotne właściwości kawy. Forum Zaburzeń Metab, 2019, 10 (3), 112–120.