Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Кофеин и здоровье
.pdf
Известно и большое количество других факторов, в том
числе конституционных, которые могут модифицировать эргогенные эффекты кофеина [Pickering et al., 2019].
Фармакогенетика
эргогенных эффектов кофеина
При изучении фармакологических эффектов кофеина
необходимо обратить внимание и на фармакогенетические
аспекты его потенциального действия. Достаточно давно
было описано влияние однонуклеотидных полиморфизмов
(single nucleotide polymorphism, SNP) определенных генов
на выраженность эффектов и частоту развития побочных
реакций при употреблении кофеина [Pickering et al., 2018;
Yang et al., 2010]. В данном контексте чаще всего рассматривают SNP двух генов – CYP1A2 и ADORA2A, первый
из которых кодирует основную для ме
1A2 изоформу цитохрома, а второй – аденозиновый рецептор 2А, являющийся одной из ключевых мишеней кофеина [Muñoz et al., 2020]. Для CYP1A2 выделяют следующие
SNP: генотип АА/генотип СС (вариант АС приравнивается к СС) – так называемые «медленные метаболизаторы»/
«быстрые метаболизаторы», а для ADORA2A: генотип ТТ/
генотип СС (вариант СТ приравнивается к СС), соответств
енно проявляющие «высокую»/«низкую» чувствитель-
ность к действию кофеина [Nehlig et al., 2018].
Однако необходимо отметить, что в настоящее время данные о влиянии различных комбинаций SNP противоречивы.
В целом ряде исследований с участием спортс менов из разных
видов спорта (велоспорт, гандбол, функцио нальный тренинг)
было показано влияние той или иной комбинации полиморфизмов на спортивные показатели [
Guest et al., 2018]. Так, в исследовании Wom a ck и соавт. сравнивали влияние однократного
приема дозы в 2 мг/кг массы тела и 4 мг/кг массы тела на результаты десятикилометровой гонки участников с разными полиморфизмами. В результате было продемонстрировано, что
таболизма кофеина
31
прием кофеина улучшал результат только у людей с генотипом AA, не оказывал эффекта у лиц с генотипом AC , и снижал показатели при приеме кофеина в дозе 4 мг/кг массы тела
у лиц с генотипом CC [Womack et al. , 2 012].
В других же исследованиях влияния, указанных выше
полиморфизмов, на различные виды работоспособности,
при приеме кофеина, не были об
наружены. Например, Grgic
и соавт. продемонстрировали, что кофеин значимо положительно влияет и на силу, и на скорость, но при сравнении влияния кофеина между участниками с генотипом AA
и генотипами AC / C C не было выявлено существенных различий [Grgic et al., 2020]. Еще в одном исследовании, в котором изучалось влияние полиморфизмов на кардиореспираторные показатели тренированных взр
ослых мужчин,
принимавших кофеин в дозе 5 мг/кг массы тела. В результате были получены свидетельства его позитивного влияния на них как в покое, так и во время субмаксимальных
физических нагрузок, но они не зависели от генотипов
ADORA2A или CYP1A2 [Minaei et al., 2022].
До сих пор нет однозначного ответа на вопрос о влиянии
полиморфизмов генов CYP1A2 и ADORA2A на работоспособность спортс менов».
В то же время наличие того или иного полиморфизма
может влиять на частоту и выраженность побочных эффектов, связанных с приемом кофеина [Muñoz et al., 2020; Puente
et al., 2018]. Так, было показано, что носители С-аллеля
в гене CYP1A2 имели более выраженную бессонницу, связанную с приемом кофеина, чем гомозиготы AA, а у гомозигот TT по гену ADORA2A чаще увеличивался диурез.
Та
кже у более чем 30% носителей аллеля С отмечалась
повышенная нервозность после приема кофеина, в то время
как у гомозигот АА этот побочный эффект не наблюдался
[Salinero et al., 2017].
Важно отметить, что во всех, раннее проведенных
исследованиях, участников разделяли: по наличию того
32
или иного полиморфизма, а так как на эффекты приема
кофеина могут влиять оба полиморфизма, то возможно
в одной группе участников могут оказаться одновременно
полиморфизмы, ответственные за «больший» и «меньший»
эффект, что может обусловить некорректную интерпрета-
цию полученных результатов. В настоящее время суще-
ствует только одно исследование, в котором участники,
принимавшие кофеин в доз
разделены на группы по наличию комбинаций SNP CYP1 A2
и ADORA2A и выполняли наиболее релевантные для их
уровня подготовленности физические тесты. В итоге авторы
пришли к выводу, что однократное потребление кофеина
в указанной дозе улучшает несколько аспектов физиче-
ской работоспособности, но этот эффект, вероятнее всего,
не зависит от г
нации с генотипом CYP1A2 [Dos Santos et al., 2023]. Также
необходимо помнить о существовании и других полимор-
физмов, которые могли бы повлиять на эффекты и разви-
тие толерантности по отношению к кофеину, которая тоже
может отражаться на его действии [Nehlig et al., 2018].
енотипов ADORA2A, отдельно или в комби-
е 6 мг на кг/ массы тела, были
Толерантность и синдром отмены
Толерантность – это уменьшение выраженности реакции организма на неоднократно употреб ляемую субстанцию, что обуславливает повышение «обычной» дозы для
реализации необходимого эффекта. Данный феномен может
быть обусловлен различными как фармакокинетическими,
так и фармакодинамическими механизмами. В качестве
примера можно привести уменьшение биодоступности
той или иной субстанции, ускорение ее выведения и инактивации. Также ра
увеличения количества мишеней (увеличение плотности
рецепторов) или сенсибилизация их к эндогенному лиганду.
Рассматривая вопрос толерантности к кофеину, необходимо отметить, что до настоящего времени точного ответа
на этот вопрос нет. С одной стороны существуют строгие
звитие толерантности возможно за счет
33
доказательства развития толерантности при неоднократном (длительном) приеме кофеина, с другой стороны этот
эффект разнится по своей выраженности и наблюдается
не всегда и не у всех. Описаны несколько возможных механизмом развития толерантности к кофеину.
Еще в 1986 г. Green и соавт. продемонстрировали, что
28-дневное потребление кофеина привело к увеличению чувствительности A1 рец
с употреблением плацебо [Green et al. 1986]. Спустя 13 лет Shi
и соавт. обнаружили, что хроническое потребление кофеина
приводит к увеличению количества А1 рецепторов в головном мозге, причем одновременно наблюдалось и некоторое
увеличение количества рецепторов к другим нейромедиаторам и кальциевых каналов L-типа [Shi et al. 1999].
В отношении изменения фармакокинетики кофеина
при неоднократном ег
ряд данных, подтверждающих возможное развитие механизмов, связанных с возникновением толерантности. Так,
пятидневное употребление кофеина в низких (4.2 мг/кг) или
высоких (12 мг/кг) дозах приводило к изменению клиренса
кофеина и накоплению его активных метаболитов [Denaro
et al. 1991]. Также наблюдалось развитие толерантности
к вазопрессорному действию кофеина, которую авторы
частично св
на то, что замедление метаболизма не согласуется с фармакокинетической моделью развития толерантности, данный
феномен может способствовать более длительному блокированию рецепторов-мишеней и приводить к адаптивным
изменениям организма, направленным на нормализацию
гомеостаза, что и будет проявляться толерантностью.
Возникновение толерантности не обязательно должно
быть ко все
только некоторыми из них. Хорошо известно, что вазодилатирующий эффект кофеина на сосуды головного мозга
способен частично снижаться по мере увеличения длительности и количества его употребления [Addicott et al. 2009].
язали с изменением его метаболизма Несмотря
м эффектам субстанции, а ограничиваться
епторов к их лиганду, по сравнению
о приеме также существует целый
34
Предполагается, что цереброваскулярная аденозиновая
система способна частично адаптироваться к длительному
потреблению кофеина и поддерживать тонус гладких мышц
сосудов головного мозга, регулируя плотность и чувствительность аденозиновых рецепторов.
Исследования, проведенные в последние годы, продемонстрировали, что для восстановления первоначальной
скорости мозгового кровотока после длительного употребления кофеина требуется около 36,5 часов [Lin et al. 2022].
В качестве мо
использовали десятидневное потребления кофеина в суточной дозе 450 мг, разделенной на 3 приема. Наблюдаемые
изменения в параметре скорости мозгового кровотока после
употребления кофеина могут объяснять некоторые проявления абстинентного синдрома, в частности головную боль.
В данном случае причиной может являться адаптивное
повышение аденозиновой регуляции, связанное не то
с изменением рецепции аденозина, но и с его количественным увеличением в плазме, о чем сообщили в 1997 г. авторы
статьи в журнале «Nature» [Conlay et al. 1997]. Поэтому
большинство симптомов абстиненции после употребления
кофеина, особенно длительного, обусловлены повышением
активности аденозиновой системы. Для диагностики синдрома отмены даже был разработан «опросник симптомов
отмены кофеина», состоящий из се
характеризующих данный синдром:
– усталость/сонливость;
– низкая бдительность/трудности с концентрацией вни-
мания;
– расстройства настроения;
– низкая общительность/мотивация к работе;
– расстройство со стороны желудочно-кишечного тракта;
– гриппоподобные ощущения;
– головная боль [Juliano et al. 2012].
Суммарный балл и отдельные баллы по указанным выше
симптомам (за исключением «расстройства со стороны
дели хронического употребления Lin и соавт.
лько
ми основных пунктов,
35
желудочно-кишечного тракта») коррелируют с проявлением абстиненции, развивающейся после прекращения приема кофеина.
Клинические исследования с участием людей демонстрируют, что толерантность при употреблении кофеина
может быть неполной как в отношении центральных (в т. ч.
повышение нервозности), так и периферических (гемодинамические параметры) эффектов и для ее развития достаточно се
ми дней [Wat son et al. 2002]. Эти данные частично
согласуются с результатами более поздних исследований,
в которых отмечалось развитие толерантности в отношении гемодинамических параметров через восемь дней,
но с сохранением центральных эффектов даже после 20
дней употребления кофеина [Ruiz-Moreno et al., 2020].
Вопросы развития толерантности в отношении эргогенных эффектов кофеина по существующим данным можно
назвать весьма интересными для пр
актикующих специали-
стов, так как они складывается из целого комп лекса факторов.
Так, Pickeri ng и соавт. провели обзор привычного употребление кофеина спортс менами и пришли к выводу, что
при развитии привыкания можно ожидать уменьшение
ожидаемого эргогенного эффекта, что в свою очередь обуславливает увеличение его дозы [Pickering et al. 2019].
Временный отказ от кофеина может вызвать ухудшение
самочувствия, связанное с возможным развитием абсти-
ненции. То есть для данного феномена наблюдается
индивидуальная реакция организма.
Ruiz-Moreno и соавт. изучали динамику влияния кофеина на максимальное потребление кислорода и частоту сердечных сокращений во время второго вентиляционного
порога в течение 20-дневного потребления кофеина в дозе
3 мг на кг/массы. Эргогенное действие сохранялось в течение первых 15 дней, однако величина этого эффекта постепенно снижалась. Таким образом, авторы об
наружили воз-
можное развитие привыкания к очень важному параметру,
36
характеризующему работу на выносливость – второму вентиляционному порогу, после наступления которого происходит смещение в сторону аэробно-анаэробного режима
получения энергии и увеличение потребления кислорода
[Ruiz-Moreno et al. 2020].
В исследовании Filip-Stachnik и соавт. изучалось влияние кофеина на пиковую скорость в упражнении «жим
лёжа» у женщин, «привыкших» (среднесуточное употребление около 5,7 мг/кг) к ко
монстрировано, что несмотря на длительное привычное
потребление высоких доз кофеина, показатели пиковой скорости были статически значимо увеличены только после
однократного приема кофеина в дозе 6 мг на кг/массы тела,
а при употреблении меньшей дозы (3 мг на кг/массы тела),
эффект был схож с группой пл
эффекта у «привыкших» спортс менов для его достижения
необходимо было увеличивать разовую дозу кофеина [Filip-
Stachnik et al. 2022]
Развитие толерантности к эргогенным эффектам кофеина, как предполагают, может наблюдаться после 2–28 дней
постоянного употребления. Но период его наступления
сугубо индивидуален. Например, Morales и соавт. не обнаружили развития толерантности к эргогенному эффе
кофеина после четырех дней его приема в суточной дозе
6 мг на кг/массы тела. Причем не было выявлено разницы
между физиологическими, метаболическими и рабочими
параметрами после острого приема среди спортс менов,
употреб лявших кофеин четыре дня подряд и после отказа
от его приема в течение того же времени [Morales et al. 2020 ] .
Другие исследователи об
сти только после 28 дней приема кофеина и в течение этого
периода не было никаких изменений в величине эффекта,
оказываемого им на анализируемые показатели [Beaumont
et al. 2017].
В 201 9 г. было проведено интересное исследование, основной целью которого было изучение динамики толерантности
феину. И в нем было проде-
ацебо. То есть для развития
кту
наружили развитие толерантно-
37
при длительном приеме кофеина. Протокол включал в себя
либо 20-дневное потребление кофеина в суточной дозе 3 мг
на кг/ массы либо воздержание от его приема. Эргогенный эффект (по результатам теста Вингейта), оценивался
девять раз в течение всего периода употребления кофеина.
В результате были получены данные, свидетельствующие
о том, что потребление кофеина ув
еличивало максимальную мощность при проведении теста Вингейта в течение
примерно 18 дней последовательного приема. Однако статистически значимый эффект в отношении средней мощности
циклов был только после первого дня приема кофеина, а анализ величины эффекта, полученного в результате попарного
сравнения результатов участников, употреб лявших кофеин
и плацебо, продемонстрировал, что существует п
остепенно
развивающаяся толерантность к его эргогенным эффектам.
К этому выводу авторы пришли поскольку величина этого
эффекта достигла пика в первый день приема и впоследствии уменьшилась. Тем не менее, необходимо отметить, что
употребление кофеина вызывало небольшое или умеренное
улучшение физической работоспособности и после 20 дней
последовательного приема [Lara et al. 201 9].
В то же время в исследованиях, проведенных в последние годы, не было отмечено значительной модуляции
аденозиновой системы после хронического (не менее
двух недель) потребления кофеина, а также не было
обнаружено развитие толерантности к воздействию на
локомоторную активность, настроение и память [Lopes
et al. 2023]. Поэтому этот вопрос еще остается открытым,
так как данные ограничены жи
дения, а участками для наблюдения выступают разные
отделы и структуры головного мозга, активность кофеина в которых различна.
вотной моделью наблю-
Рекомендации употребления кофеина спортс менами
в отношении возможного развития толерантности можно
представить следующим образом:
38
– для большинства спортс менов потребление кофеина,
распределенное в течение дня, включая пред- и внутри тренировочную дозы, не должно превышать 3 мг/кг, так как это
существенно увеличит требуемую предсоревновательную
дозу кофеина;
– учитывая индивидуальную реакцию на кофеин, как
с точки зрения привыкания, так и эргогенеза, спортс мены
должны экспериментировать с различными дозами и времен
ными стратегиями при использовании кофеина для
повышения производительности;
– спортс мены, которые не привыкли к кофеину
и не употреб ляют его в больших дозах, могут использовать его в дозе 3 мг на кг/массы тела примерно за 60 минут
до физической активности (впоследствии дозировку и время
приема можно соответствующим образом корректировать).
– спо
ртс мены могут оценить свое суточное потребление
кофеина и удвоить эту дозу, чтобы получить представление
о дозе, которую необходимо принимать перед соревнованиями;
– спортс менам, участвующим в длительных соревнованиях, может потребоваться употребление кофеина ближе
к началу или даже во время соревновательного испытания,
чтобы повысить производительность;
– вероятнее всего, краткосрочный период отк
требления кофеина перед соревнованиями не приносит
никакой пользы и потенциально может иметь негативные
последствия: при этом влияние длительных (более семи
дней) периодов отмены, в контексте физической работоспособности не изучено .
аза от упо-
Кофеин и зависимость
Ответ на данный вопрос интересует ученых уже длительное время, а рассуждения по этому поводу активно
ведутся до сих пор. Для обсуждения этого вопроса сначала
необходимо разобраться, что такое зависимость и какую
субстанцию можно назвать наркотиком.
39
Согласно Международной классификации болезней 10-го пересмотра (МКБ-10) понятие «зависимость»
определяется как группа поведенческих, мнестических
и физиологических феноменов, развивающихся при неоднократном использования вещества, которые включают
сильное желание принять это вещество, отсутствие самоконтроля, употребление несмотря на пагубные последствия, более высокий приоритет употребления вещества
перед другими действиями и обязательствами, увеличенную к ним то
лерантность. Наркотик же – это вещество,
употребление которого способно вызвать данную зависимость.
В МКБ-10 существует код F15, в который включены
«психические и поведенческие расстройства, вызванные
употреблением других стимуляторов (включая кофеин)»,
то есть формально диагноз «синдром зависимости, вызванный кофеином» имеет право на существование.
Однако в руководстве Американской психиатрической
о
рганизации (DSM-IV) также есть схожая формулировка –
«расстройство, связанное с кофеином». Для его диагностирования авторы руководства предлагают три критерия расстройства, связанного с употреблением кофеина:
– постоянное желание или безуспешные попытки сокра-
тить или контролировать употребление кофеина;
– продолжительное употребление кофеина, несмотря
на то, что пациенту известно о постоянных или повторяющихся фи
зических или психологических проб лемах, которые, вероятно, были вызваны или усугублены употреблением кофеина;
– выраженный синдром абстиненции и необходимость
в употребления кофеина или родственного ему вещества
для смягчения симптомов [Sweeney et al. 2020].
В DSM–IV «расстройство, связанное с кофеином» было
добавлено для дальнейшего изучения, а в МКБ-10 «пси-
хические и поведенческие расстройства, вызванные
40
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]