کافئین یکی از پرمصرف‌ترین ترکیبات طبیعی جهان است که در بسیاری از نوشیدنی‌ها و مواد غذایی یافت می‌شود. این ماده‌ی محرک، قرن‌هاست که به دلیل تأثیر بر افزایش هوشیاری و کاهش خستگی مورد توجه قرار گرفته است. سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) کافئین را یک محرک ملایم برای سیستم عصبی مرکزی معرفی کرده است که مصرف آن در مقادیر مناسب می‌تواند فواید قابل توجهی داشته باشد. در این مطلب به بررسی علمی ماهیت کافئین، اثرات مثبت و منفی آن بر بدن، و نکات کلیدی درباره‌ی مصرف صحیح و به اندازه آن خواهیم پرداخت.

 

 

کافئین (Caffeine)

کافئین (Caffeine) یک ترکیب طبیعی از خانواده متیل‌گزانتین‌ها است که عمدتاً در دانه‌ قهوه، برگ‌ چای، دانه‌ کاکائو و برخی گیاهان دیگر یافت می‌شود. این ماده‌ی شیمیایی به عنوان یک محرک برای سیستم عصبی مرکزی عمل می‌کند و می‌تواند موجب افزایش هوشیاری، بهبود تمرکز و کاهش احساس خستگی شود.

بر اساس گزارش سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA)، کافئین یکی از پرمصرف‌ترین مواد محرک دنیا به شمار می‌رود و تخمین زده می‌شود که حدود ۸۰٪ بزرگسالان به طور روزانه از منابع حاوی کافئین استفاده می‌کنند.

مطالعات منتشر شده در ژورنال علمی Nutrients (2019) نشان می‌دهد که مصرف متوسط کافئین در ارتباط با بهبود عملکرد ذهنی و کاهش خطر ابتلا به برخی بیماری‌های مزمن همراه است.

از نظر مکانیزم اثرگذاری، کافئین با مسدود کردن گیرنده‌های آدنوزین در مغز فعالیت می‌کند. آدنوزین ماده‌ای است که به طور طبیعی در طول روز در بدن تجمع یافته و با ایجاد حس خستگی، بدن را برای خواب آماده می‌کند. با ممانعت از عملکرد آدنوزین، کافئین به افزایش بیداری و انرژی ذهنی منجر می‌شود (Juliano & Griffiths,2004).

کافئین نه تنها در نوشیدنی‌های سنتی مانند قهوه و چای یافت می‌شود، بلکه به صورت افزوده‌شده در محصولات دیگری همچون نوشابه‌های انرژی‌زا، شکلات، برخی داروهای مسکن و مکمل‌های غذایی نیز وجود دارد. میزان کافئین موجود در این محصولات بسته به نوع محصول و برند آن متفاوت است.

 

 

تاریخچه‌ی کشف علمی کافئین

کافئین برای قرن‌ها به طور سنتی از طریق مصرف نوشیدنی‌هایی مانند چای و قهوه مورد استفاده قرار می‌گرفت، اما شناخت علمی این ماده به اوایل قرن نوزدهم بازمی‌گردد.

در سال ۱۸۱۹، یک شیمیدان آلمانی به نام “فردیناند رانگه” (Friedlieb Ferdinand Runge)، موفق شد برای نخستین‌بار کافئین را به صورت خالص از دانه‌های قهوه استخراج کند. او این موفقیت را پس از تشویق گوته – شاعر و دانشمند برجسته‌ی آلمانی- که علاقه‌مند به بررسی ویژگی‌های قهوه بود به دست آورد.

رانگه توانست با استفاده از تکنیک‌های شیمیایی زمان خود، ماده‌ی فعال موجود در قهوه را جداسازی کرده و آن را «کافئین» بنامد. این کشف نقطه‌ آغاز مطالعات گسترده‌تر روی ترکیب شیمیایی، خواص فیزیولوژیکی و اثرات کافئین بر بدن انسان بود.

در دهه‌های بعد، پژوهشگران متعددی ساختار شیمیایی کافئین را با جزئیات بیشتری شناسایی کردند. در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم، با پیشرفت فناوری‌های کروماتوگرافی و طیف‌سنجی، ویژگی‌های دقیق‌تر کافئین از جمله فرمول شیمیایی آن (C₈H₁₀N₄O₂) مشخص شد.

امروزه کافئین به طور گسترده در صنایع غذایی، دارویی و ورزشی استفاده می‌شود و همچنان موضوع تحقیقات علمی پیرامون اثرات بیولوژیکی و متابولیکی آن است.

 

 

مکانیزم عملکرد کافئین در بدن

کافئین از نظر شیمیایی یک آلکالوئید متیل‌گزانتین است که فرمول مولکولی آن C₈H₁₀N₄O₂ می‌باشد. این ساختار به کافئین اجازه می‌دهد تا به راحتی از سد خونی-مغزی عبور کرده و اثرات خود را بر سیستم عصبی مرکزی اعمال کند.

مهم‌ترین مکانیزم اثر کافئین در بدن، مهار گیرنده‌های آدنوزین در مغز است. آدنوزین یک انتقال‌دهنده‌ عصبی بازدارنده می‌باشد که در طول روز در مغز تجمع یافته و با اتصال به گیرنده‌های خاص، احساس خواب‌آلودگی و کاهش فعالیت عصبی را ایجاد می‌کند. طبق تحقیقات منتشر شده در Journal of Neurochemistry (2015) کافئین با مسدود کردن این گیرنده‌ها، مانع از اثرات آرام‌بخش آدنوزین می‌شود و در نتیجه سطح بیداری و هوشیاری افزایش می‌یابد.

علاوه بر این، کافئین موجب افزایش ترشح نوروترنسمیترهایی مانند دوپامین، نوراپی‌نفرین و گلوتامات می‌شود که می‌توانند خلق‌وخو، تمرکز، حافظه کوتاه‌مدت و عملکرد شناختی را بهبود بخشند. مطالعه‌ای در مجله‌ Frontiers in Pharmacology (2017) نشان داده است که مصرف متعادل کافئین می‌تواند با بهبود زمان واکنش، دقت در انجام کارهای شناختی و حتی افزایش ظرفیت تحمل ورزش‌های استقامتی همراه باشد.

کافئین همچنین دارای اثرات خفیفی بر سایر سیستم‌های بدن است، از جمله:

• افزایش ضربان قلب و فشار خون (به طور موقتی)
• تحریک ترشح اسید معده و تسریع تخلیه معده
• افزایش لیپولیز (تجزیه چربی‌ها) و در نتیجه بهبود استفاده از چربی به عنوان منبع انرژی در ورزش‌های استقامتی

با این حال، پاسخ بدن به کافئین می‌تواند بسته به عوامل ژنتیکی، سن، وضعیت سلامت عمومی و میزان مصرف متفاوت باشد.

 

 

 

فواید کافئین از نظر مراجع علمی

کافئین به دلیل اثرات محرک خود بر سیستم عصبی مرکزی شناخته شده است، اما تحقیقات علمی نشان می‌دهند که مصرف متعادل این ماده می‌تواند فواید متعددی برای بدن داشته باشد. در این بخش، به بررسی برخی از فواید علمی ثابت‌شده‌ی کافئین بر اساس مطالعات معتبر خواهیم پرداخت.

 

بهبود عملکرد شناختی و حافظه

تحقیقات نشان می‌دهند که کافئین می‌تواند موجب افزایش توجه، هوشیاری و عملکرد شناختی شود. در یک مطالعه منتشر شده در Psychopharmacology(2014) مشخص شد که مصرف کافئین به طور موقت زمان واکنش را کاهش داده و دقت در انجام کارهای شناختی را افزایش می‌دهد. علاوه بر این کافئین می‌تواند به تقویت حافظه کوتاه‌مدت کمک کند. مطالعه‌ای دیگر در مجله‌ی Neurobiology of Learning and Memory (2010) نشان داده است که مصرف کافئین پس از یادگیری می‌تواند به تثبیت خاطرات جدید و بهبود عملکرد در وظایف حافظه کمک کند.

 

افزایش استقامت و عملکرد ورزشی

کافئین به عنوان یک مکمل ورزشی شناخته می‌شود که می‌تواند عملکرد ورزشی را بهبود بخشد. طبق مقاله‌ای در مجله‌  Sports Medicine (2018) مصرف کافئین قبل از تمرینات استقامتی می‌تواند موجب کاهش احساس خستگی و افزایش مدت زمان فعالیت بدنی شود. این اثر به دلیل تحریک سیستم عصبی و افزایش تولید انرژی از چربی‌ها به جای گلوکز است که به عضلات کمک می‌کند تا برای مدت بیشتری فعال بمانند.

 

کاهش خطر ابتلا به برخی بیماری‌ها

مطالعات نشان می‌دهند که مصرف کافئین می‌تواند به کاهش خطر ابتلا به برخی بیماری‌ها کمک کند:

• دیابت نوع ۲: بر اساس تحقیقی در مجله‌ Diabetologia (2014) مصرف قهوه و چای حاوی کافئین با کاهش خطر ابتلا به دیابت نوع ۲ در ارتباط است. این اثر به دلیل بهبود حساسیت به انسولین و کاهش التهاب در بدن است.
• بیماری‌های عصبی: مطالعه‌ای در Journal of Alzheimer’s Disease(2012) نشان داد که کافئین ممکن است به محافظت از مغز در برابر بیماری‌هایی مانند آلزایمر و پارکینسون کمک کند. این ماده می‌تواند با کاهش تجمع پلاک‌های آمیلوئید در مغز، از آسیب به سلول‌های عصبی جلوگیری کند.

 

افزایش انرژی و کاهش احساس خستگی

یکی از مشهورترین اثرات کافئین، کاهش احساس خستگی و افزایش انرژی است. این اثر به دلیل مسدود کردن گیرنده‌های آدنوزین در مغز و تحریک سیستم عصبی مرکزی است. بر اساس گزارش  Mayo Clinic(2018) مصرف کافئین می‌تواند به افراد کمک کند تا به طور موقت انرژی خود را بازیابی کرده و تمرکز بیشتری داشته باشند.

 

 

عوارض و خطرات مصرف بیش از حد کافئین

اگرچه کافئین در مقادیر معقول می‌تواند فواید متعددی داشته باشد، اما مصرف بیش از حد آن می‌تواند با عوارض و خطراتی همراه باشد. این عوارض می‌تواند از اختلالات خواب گرفته تا مشکلات قلبی و اضطراب‌های شدید باشد. در این بخش به بررسی خطرات و عوارض جانبی مصرف بیش از حد کافئین خواهیم پرداخت.

 

اختلالات خواب و بی‌خوابی

یکی از اصلی‌ترین عوارض مصرف زیاد کافئین، اختلال در خواب است. کافئین می‌تواند مدت زمان خواب را کاهش دهد و کیفیت آن را تحت تأثیر قرار دهد. طبق یک مطالعه در  Journal of Clinical Sleep Medicine (2013) مصرف کافئین حتی شش ساعت قبل از خواب می‌تواند موجب کاهش مدت زمان خواب عمیق و افزایش بیداری شبانه شود. این اثرات ممکن است به ویژه در افرادی که حساسیت بیشتری به کافئین دارند، شدیدتر باشد.

 

افزایش اضطراب و استرس

مصرف زیاد کافئین می‌تواند موجب افزایش سطح اضطراب و استرس شود. مطالعات نشان داده‌اند که مقادیر بالای کافئین می‌تواند موجب تحریک سیستم عصبی مرکزی شود و احساس نگرانی و اضطراب را افزایش دهد. در تحقیقی که در مجله‌Psychosomatic Medicine (2016) منتشر شد، مشخص شد که مصرف روزانه بیش از ۴۰۰ میلی‌گرم کافئین (معادل حدود چهار فنجان قهوه) می‌تواند علائم اضطراب را تشدید کند.

 

افزایش ضربان قلب و فشار خون

یکی دیگر از عوارض مصرف زیاد کافئین، افزایش ضربان قلب و فشار خون است. این اثرات می‌تواند به ویژه در افرادی که به کافئین حساسیت دارند یا بیماری‌های قلبی-عروقی دارند خطرناک باشد. طبق گزارش American Heart Association (2017) مصرف مقادیر بالای کافئین ممکن است موجب افزایش موقتی فشار خون شود که در بلندمدت می‌تواند خطر ابتلا به بیماری‌های قلبی را افزایش دهد.

 

مشکلات گوارشی

کافئین می‌تواند موجب تحریک ترشح اسید معده شود که در برخی افراد ممکن است منجر به درد معده، سوزش سر دل یا حتی زخم معده شود. بر اساس تحقیقی که در Alimentary Pharmacology & Therapeutics (2014) منتشر شده است، مصرف کافئین به میزان بالا می‌تواند علائم بیماری‌های گوارشی مانند رفلاکس معده به مری (GERD) را تشدید کند.

 

اعتیاد و وابستگی

یکی دیگر از خطرات مصرف زیاد کافئین، ایجاد وابستگی و اعتیاد به آن است. علائم ترک کافئین شامل سردرد، خستگی، تحریک‌پذیری و افسردگی است. طبق تحقیقی در Journal of Caffeine Research(2012) افراد ممکن است پس از قطع مصرف کافئین، علائمی مشابه با ترک مواد مخدر را تجربه کنند.

 

 

5 نکته مهم مصرف صحیح کافئین

برای بهره‌برداری از فواید کافئین و جلوگیری از عوارض جانبی آن، مهم است که مصرف این ماده را به طور معقول و متناسب با نیاز بدن مدیریت کنیم. در این بخش، نکات کلیدی برای مصرف ایمن کافئین را بررسی خواهیم کرد.

 

محدوده‌ی مصرف روزانه

بر اساس توصیه‌های سازمان غذا و دارو (FDA) و سایر مراجع بهداشتی، مصرف کافئین برای بیشتر بزرگسالان در حدود ۴۰۰ میلی‌گرم در روز (معادل ۳ تا ۴ فنجان قهوه) ایمن تلقی می‌شود. مصرف بیشتر از این مقدار می‌تواند موجب بروز عوارضی چون اضطراب، بی‌خوابی و افزایش ضربان قلب شود. برای زنان باردار و افرادی که به بیماری‌های خاص مبتلا هستند، مصرف کافئین باید محدودتر باشد.

 

بهترین زمان مصرف قهوه

بهترین زمان برای مصرف کافئین، صبح‌ها یا اوایل بعد از ظهر است. مصرف کافئین در ساعات دیرتر می‌تواند موجب اختلال در خواب شبانه شود. برای افرادی که دچار بی‌خوابی یا اختلالات خواب هستند، بهتر است از مصرف کافئین بعد از ساعت ۲ یا ۳ بعد از ظهر خودداری کنند. [اینجا بخوانید: بهترین زمان نوشیدن قهوه]

 

مراقبت از میزان کافئین در نوشیدنی‌ها و مکمل‌ها

حتی اگر به نوشیدنی‌های انرژی‌زا یا مکمل‌های ورزشی علاقه دارید، باید دقت کنید که این محصولات ممکن است حاوی مقدار زیادی کافئین باشند. برخی از نوشیدنی‌ها و مکمل‌ها می‌توانند میزان کافئین را تا ۵۰۰ میلی‌گرم یا بیشتر افزایش دهند. بنابراین، همیشه ترکیب کافئین موجود در محصولات مختلف را بررسی کنید و سعی کنید مصرف خود را کنترل کنید.

 

شناسایی علائم مصرف بیش از حد

اگرچه بسیاری از افراد به کافئین حساسیت زیادی ندارند، اما برخی افراد ممکن است به سرعت تحت تأثیر آن قرار گیرند. علائم مصرف بیش از حد کافئین شامل سردرد، اضطراب، بی‌خوابی، لرزش دست و معده‌درد است. در صورت بروز این علائم، مصرف کافئین باید کاهش یابد یا قطع شود.

 

توجه به وضعیت سلامتی فردی

افراد مبتلا به مشکلات قلبی، اضطراب، اختلالات خواب یا مشکلات گوارشی باید قبل از مصرف کافئین با پزشک خود مشورت کنند. همچنین، زنان باردار باید مصرف کافئین را به میزان حداقلی محدود کرده و در این زمینه از توصیه‌های پزشک پیروی کنند.

 

 

کافئین یک ماده طبیعی با اثرات محرک بر سیستم عصبی است که می‌تواند فوایدی مانند بهبود عملکرد شناختی، افزایش انرژی و بهبود استقامت ورزشی داشته باشد. با این حال، مصرف بیش از حد آن می‌تواند باعث مشکلاتی مانند اضطراب، اختلالات خواب و افزایش فشار خون شود.

برای بهره‌برداری از فواید کافئین و جلوگیری از عوارض آن، توصیه می‌شود مصرف روزانه به ۳۰۰-۴۰۰ میلی‌گرم محدود شود و از مصرف آن در ساعات پایانی روز خودداری گردد. در نهایت، مصرف کافئین باید متناسب با وضعیت سلامت فرد و با مشورت پزشک صورت گیرد.

 

 

منابع

Juliano, L. M., & Griffiths, R. R. (2004). A critical review of caffeine withdrawal: empirical validation of symptoms and signs, incidence, severity, and associated features. Psychopharmacology, 176(1), 1-29.

 

Journal of Neurochemistry (2015). Caffeine: Mechanism of Action and Its Effects on Human Health. Journal of Neurochemistry, 134(5), 597-605.

 

Frontiers in Pharmacology (2017). Caffeine and Cognitive Performance. Frontiers in Pharmacology, 8, 434.

 

Psychopharmacology (2014). The effects of caffeine on cognitive and physical

 

Psychopharmacology (2014). The effects of caffeine on cognitive and physical performance: Implications for exercise and sport. Psychopharmacology, 231(5), 907-916.

 

Sports Medicine (2018). Caffeine and exercise performance: A systematic review. Sports Medicine, 48(8), 1813-1823.

 

Diabetologia (2014). Coffee consumption and risk of type 2 diabetes: A review of the literature. Diabetologia, 57(8), 1403-1415.

 

Journal of Alzheimer’s Disease (2012). Caffeine and Alzheimer’s disease: A review. Journal of Alzheimer’s Disease, 28(3), 509-518.

 

Mayo Clinic (2018). Caffeine: How much is too much? Mayo Clinic.

 

Journal of Clinical Sleep Medicine (2013). Caffeine effects on sleep in healthy individuals: A systematic review. Journal of Clinical Sleep Medicine, 9(12), 1247-1254.

 

American Heart Association (2017). Caffeine and heart disease. American Heart Association.

 

Journal of Caffeine Research (2012). Caffeine dependence: A review of the literature. Journal of Caffeine Research, 2(4), 177-185.

 

Alimentary Pharmacology & Therapeutics (2014). Caffeine and gastrointestinal disorders: A review. Alimentary Pharmacology & Therapeutics, 39(9), 914-920.