קפאין (caffeine) הינו חומר ממריץ המצוי בפולי קפה, גואראנה, עשב ה'מטה' ועלי הקקאו והתה ובכמויות קטנות גם בפולי קקאו. תכונתו הפרמקולוגית העיקרית גירוי מערכת העצבית המרכזית, גירוי מערכת הנשימה, גירוי קצב הלב והשפעה משתנת קלה.
קפאין חוסם את קולטני האדנוזין (adenosine atp), שבתאי מערכת העצבים המרכזית. (למעשה הוא פועל על כל התאים בגוף משום שבכל תא קיימים קולטני אדנוזין).
כאשר אדנוזין נקשר לתא עצב הוא מאט את פעילות התא. תהליך זה מתרחש, בין היתר, בזמן שינה. מולקולות הקפאין, הדומות לאדנוזין, נקשרות לאותם קולטנים אך לא גורמות להאטת פעילות התא. במקום זאת הקפאין חוסם את את הקולטנים ומונע את פעילות האדנוזין. כתוצאה מכך הפעילות העצבית המוגברת גורמת לשיחרור ההורמון אפינפרין (אדרנלין), שבתורו גורם למספר תופעות כגון הגברת קצב הלב, עליית לחץ הדם, הגברת זרימת הדם לשרירים, הפחתת זרימת הדם לעור ולאיברים הפנימיים ושחרור גלוקוזה על ידי הכבד.
בנוסף לכך, הקפאין, הדומה לאמפטמין, מעלה את רמת המוליך העצבי דופמין במוח - קפאין ודיאטה.
הקפאין הוא אלקלואיד, צבעו לבן וטעמו מר. הרכבו הכימי הוא c8h10n4o2.
קפאין, 1,3,7 טרי מתיל קסנתין (trimethylxanthine), נמצא באופן טבעי בלמעלה מ- 60 מיני צמחים בעולם: בעלים, זרעים, גרעינים ופירות.
צריכתו נובעת בעיקר משתיית קפה, תה, קקאו, שוקולד, משקאות קלים ושימוש בתרופות המכילות אותו. תכולת הקפאין במשקאות ובמזונות משתנה בין הסוגים ותלויה בסוג הפולים, תהליכי ההפקה השונים, סוג הטיפול אותו הם עוברים, אופן ההכנה והמיצוי של המשקה.
תכונתו הפרמקולוגית העיקרית גירוי מערכת העצבית המרכזית, גירוי מערכת הנשימה, גירוי קצב הלב והשפעה משתנת קלה.
הקפאין רעיל במינונים גבוהים, מינון של כ-190 מ"ג קפאין לק"ג משקל גוף (מקביל בערך ל?72 כוסות קפה ביום לאדם) קוטל מחצית מאוכלוסיית הניסוי. תסמיני הרעלת קפאין הם חוסר מנוחה, עצבנות, התרגשות יתר, נדודי שינה, הסמקה ואי סדירות בעיכול והטלת שתן מרובה. התסמינים יכולים להופיע כבר לאחר צריכת 250 מ"ג קפאין ביממה. צריכה של יותר מגרם קפאין ביום עלולה להביא לתסמינים של עווית שרירים, שטף דיבור ומחשבה לא הגיוניים ופרפור חדרי הלב. חרף זאת נצרך הקפאין מדי יום על ידי מיליארדי אנשים, בעיקר במשקאות קפה ותה, אם כי יש המקפידים לצרוך משקאות אלה בצורתם נטולת הקפאין.
קפאין, כמעלה לחץ דם ומגביר דופק, נחשב יעיל וממריץ פעילות גופנית כך שמומלץ, על פי רוב, ליטול אותו לפני פעילות גופנית גדולה.
קפה נטול קפאין מיוצר מפולי קפה רגילים, שנטחנו והושרו במתילן כלוריד (חומר מסרטן). חומר זה ממצה את הקפאין ועוד תרכובות, שאחראיות על טעם וארומה ובכך פוגע בטעמו העשיר של הקפה. טכניקה זו ספגה ביקורות קשות בעבר, שלא התבססו על מחקרים מדעיים. היום ידוע, שבטוח לגמרי לשתות קפה נטול קפאין, מכיוון שלאחר המיצוי, הקפה מתבשל ב?40 מעלות צלזיוס, שהן נקודת הרתיחה של מתילן כלוריד. הוצאת הקפאין מהמשקה מבטלת את הנזק שבקפאין וגם את אפקט ההמרצה שהוא מספק.
תה נטול קפאין אינו מיוצר מעלי תה, אלא מחליטה של צמחים אחרים, שבהם אין קפאין.
קפאין נמצא בכמויות קטנות יותר גם במשקה הקולה, בשוקו, ובשוקלדים.
קפאין מסווג ע"י מינהל המזון והתרופות כ"רכיבים ממכרים ובטוחים". מינונים רעילים, מעל 10 גרם ליום למבוגר, הם הרבה יותר גבוהים מאשר מנה טיפוסית של פחות מ-500 מיליגרם ליום. כוס קפה מכיל 80-175 מ"ג של קפאין, תלוי בסוג פולי הקפה וכיצד מכינים אותו (למשל בטפטוף, חלחול, או אספרסו).
תכולת הקפאין במשקאות
קפה נמס כ-75 מ"ג לכוס המכילה 190 מ"ל.
קפה פילטר, אספרסו או מפרקולטור כ-100-180 מ"ג לכוס המכילה 190 מ"ל.
קפה נטול קפאין כ-4 מ"ג לכוס המכילה 190 מ"ל.
תה מסוגים שונים (רגיל מסוג אולוג, ירוק ושחור) כ-15-110 מ"ג לכוס המכילה 190 מ"ל.
משקה שוקו המוכן מאבקת קקאו בהתאם להוראות יצרנים שונים 1.1-8.2 מ"ג לכוס המכילה 200 מ"ל.
משקאות אנרגיה המכילים קפאין או גוארנה 28-87 מ"ג לפחית המכילה 250 מ"ל.
משקה מסוג קולה (רגיל או דיאט) 10-70 מ"ג לפחית המכילה 330 מ"ל.
שוקולד 6-40 מ"ג לחפיסה של 50 גרם.
קפאין מטבוליזם ופרמקולוגיה
קפאין נספג במהירות ומתפזר בכל רקמות הגוף ונוזליו, כולל מערכת העצבים המרכזית, רקמות עובריות וחלב אם. רמת השיא בפלסמה מתרחשת תוך 30 דקות מצריכתו בשתייה או אכילה.
למעלה מ-80% מהקפאין הנצרך עובר דה-מתילציה לפאראקסנטין בכבד, היתר הופך לתאוברומין ותיאופילין. לאחר מכן, עוברים מטבוליטים אלה תהליכים נוספים של חמצון ודה מתילציה והופכים לאוראטים, ובאופן זה מופרשים בשתן. רק כ-3% מהקפאין הנצרך מופרש כפי שהוא בשתן. זמן "מחצית החיים " שלו (המהוה את הזמן שנחוץ לסילוק מחצית מצריכתו מן הגוף) משתנה בין הפרטים ואצל אנשים מבוגרים ובריאים הינו כ- 4-5 שעות.
עלייה בצריכת הקפאין מעכבת את פינויו מהפלסמה, היות והקולטנים של פאראקסנטין בכבד מגיעים לרוויה וחלה עלייה במטבוליט זה בדם . עלייה בזמן מחצית החיים נצפתה במקרים של תפקודי כבד לקויים, בתקופת הינקות ובשלבים המאוחרים של ההריון. עישון מעלה את המטבוליזם של הקפאין ומפחית את זמן מחצית החיים ל- 3 שעות.
הקפאין הוא חומר פרמקולוגי פעיל ויכול להשפיע על פעילות מערכת העצבים המרכזית. נמצא, כי הקפאין מעלה את רמת הערנות ומפחית עייפות, ובכך משפר את יכולת הביצוע בעיקר של מטלות הדורשות ערנות (כמו נהיגה או הפעלת מכונות). תכונה זו נצפתה במיוחד בשעות בהן רמת הערנות נמוכה, כמו בשעות הלילה או בשעות בהן האדם נוטה לעייפות. יחד עם זאת, קיימות עדויות להשפעות אלה גם בשעות בהן רמת הערנות גבוהה באופן טבעי. בהיותו בעל תכונות מעוררות, נמצא כי צריכת כמויות גבוהות של קפאין בשעות הערב (בד"כ מעל 3 מ"ג/ק"ג) עשויה לדחות את שעת השינה. השפעה זו, כמו יתר ההשפעות של קפאין, שונה מאדם אחד למשנהו ובדרך כלל לרוב בני האדם יכולת בקרה אישית טובה מאוד על צריכת קפאין והשפעתו על יכולת ההרדמות שלהם.
נתונים אלה יכולים גם להסביר את האדפטציה האישית של הגוף לקפאין, הבאה לידי ביטוי באופן שונה בין אנשים: חלק משתייני הקפה הקבועים (אך לא כולם) יכול לצרוך קפאין לפני השינה ללא כל קושי להרדם.
מנגנון הפעולה המוצע המסביר את תכונותיו המעוררות של הקפאין הינו: הקפאין משמש כאנטגוניסט- מדכא לקולטנים של אדנוזין במערכת העצבים המרכזית, ובכך משפיע על שחרור קשת רחבה של נוירוטרנסמיטורים כמו נוראדרנלין, אצטילכולין ודופמין .
בנוסף, הקפאין גורם להרחבת כלי דם מסוימים, להצרה של אחרים ולהגדלת הקיבולת לעבודת השרירים. הוא גם יכול להרגיע כאבי ראש מסוימים באמצעות הגברת זרימת הדם למוח.
ישנם אנשים הידועים כ"רגישים" לקפאין. אין לכך הגדרה רפואית וברוב המקרים האבחנה היא אישית ומוכרת על ידי רופאים. התופעה מתבטאת בתסמינים כמו הפרעות שינה, חרדה, דיכאון ועצבנות, הפרעות במערכת העיכול, ופעימות לב מהירות ובלתי סדירות גם לאחר צריכה רגילה של 100 מ"ג קפאין (כוס קפה למשל). לאנשים אלה מומלץ להפחית את צריכת הקפאין . גם לסובלים מיתר לחץ דם ובעלי גורמי סיכון לשבץ ומחלות לב, מייעצים להוריד את צריכת הקפאין בהתייעצות עם הרופא 1 - . צריכה עודפת של קפאין – מעל ל 600 מ"ג קפאין ליום עלולה להביא ל"קפאיניזם". הסימפטומים כוללים : חרדה, חוסר מנוחה, עיכוב בהירדמות, שלשול, כאבי ראש ודופק מואץ.
על פי הגדרות האיגוד הפסיכיאטרי האמריקאי )המפורסמות ב- dsm-iv תופעות לוואי בצריכה של 1 גרם ליום כוללות: התכווצות שרירים, מחשבות תועות, טכיקרדיה וכו'. הפרעות נוספות כתוצאה מצריכת קפאין והקריטריונים לקביעתן ע"י הפסיכיאטרים מפורטים ב-dsm-iv.
מספר מחקרים בילדים הראו, שצריכת קפאין של 5 מ"ג/ק"ג משקל גוף, כמות השוה ל 150 מ"ג קפאין ליום אצל ילד בן 10 שנים (שמשקלו כ- 30 ק"ג ) שעשויה לנבוע משתיית 4-5 פחיות המכילות קולה, עלולה להשרות ערנות זמנית, אי שקט וחרדה אולם מדובר בתגובה אישית שנצפתה בעיקר בקרב ילדים שאים רגילים לצרוך קפאין בכמויות גבוהות . כמו בקרב במבוגרים, הרגישות לקפאין בילדים הינה אישית ומכתיבה גם אצלם את הכמות הנצרכת.
הקפאין כרכיב תרופתי
קפאין יכול לשמש כמשכך כאבים, וכמעורר השתנה. הקפאין מופיע בתרופות ללא מרשם- otc בכמות שבין 50 מ"ג ועד 200 מ"ג לטבליה . המינון המומלץ בארה"ב ובקנדה 100-200 מ"ג לכל 3-4 שעות ולא יותר מ 1000 מ"ג ב 24 שעות במבוגרים וילדים מעל גיל 12
בישראל כמות הקפאין בתרופות שונות (בד"כ תרופות המכילות גם פרצטמול או אספירין) היא במינון שנע בין 30-100 מ"ג למנה.
צריכת קפאין באוכלוסיה
ארה"ב: מנתוני צריכה המקור העיקרי לצריכת קפאין הינו קפה. הצריכה הממוצעת לאדם בגיל 25 ומעלה היא: 200 מ"ג ליום או 3 מ"ג/ ק"ג .
ילדים צורכים באופן משמעותי פחות קפאין ממבוגרים ודווח על ילדים בגיל 5-18 שנה הצורכים בממוצע 38 מ"ג קפאין ליום או 1 מ"ג/ק"ג . המקור העיקרי לקפאין אצל ילדים הם: משקאות קלים ותה. נתונים אלה אינם מתייחסים לרמת הצריכה אצל ילדים בישראל, שעלולה להיות גבוהה בגלל מזג האוויר החם וצריכת משקאות קלים (נתונים אלה עדיין לא נבדקו). אין עדיין נתונים עדכניים לגבי מידת השימוש ב"משקאות אנרגיה" עתירי קפאין בקרב ילדים בארץ ובעולם.
הצריכה בקנדה – 300 מ"ג לאדם . הצריכה באנגליה – 278 מ"ג שהיא כמות של 3.98 מ"ג לק"ג משקל גוף.
הצריכה באירלנד- ההערכה היא של 214 לאדם ליום המהוה 3.05 מ"ג לק"ג משקל גוף.
הצריכה בשבדיה ופינלנד- 400 מ"ג לאדם ליום.
הצריכה בישראל-מנתוני הצריכה בארץ על פי סקר מב"ת -177.9 מ"ג שהם 2.46 מ"ג/ק"ג משקל גוף.
נתונים אלה אינם כוללים ילדים וצעירים, הנתונים מתייחסים לגיל 25 –64 בלבד
צריכת קפאין ומחלות
למרות כל הטענות הקושרות צריכת קפאין למחלות מסוימות,אין כל הוכחה מדעית חד משמעית כדי לקשור כמות מתונה של צריכת קפאין במזון לכל גורם סיכון בריאותי. הנתונים מתייחסים לסרטן, מחלות קרדיווסקולריות, יתר לחץ דם, מחלות פיברוטיות, פוריות האישה ואוסטיאופורוזיס. במספר מחקרים תצפיתיים נמצא כי צריכת משקאות מכילי קפאין עלולה להביא לירידה במסת העצם ולעליה בסיכון לשברים, עקב צמצום הספיגה של הסידן במעי והגדלת הכמות המופרשת בשתן ובצואה. מסקירת עשרות מאמרים שנערכו בעשור האחרון מסתבר, כי תכונה זו המיוחסת לקפאין הינה זניחה ודי בתוספת של 1-2 כפות של חלב לכוס קפה בכדי לבטל אותה. זאת ועוד, נמצא, כי בכל האוכלוסיות שנבדקו צריכת הסידן היומית היתה מתחת לרמה המיטבית המומלצת. אין ראיות להשפעה מזיקה של קפאין על מסת העצם או על משק הסידן בגוף בקרב בודדים הצורכים סידן על פי הרמות המומלצות בקצובה היומית.
צריכת קפאין בתקופת ההריון
מספר מחקרים מראים שצריכת קפאין גבוהה עלולה להיות קשורה ללידת תינוקות במשקל נמוך. כידוע, הקפאין אינו מצטבר בגוף ובאופן נורמלי מופרש תוך מספר שעות מסתבר שזמן מחצית החיים של הקפאין בסוף ההריון עולה ל 18 שעות במקום 34-5 שעות .לכן רמות הקפאין בסרום של נשים בהריון יכולות להיות גבוהות יותר. השפעה משמעותית עשויה להיות על העובר באמצעות הקפאין שצולח את השלייה; כמויות גבוהות של קפאין עשויות לגרום להפלה וללידת תינוקות במשקל נמוך. נמצא, כי צריכת קפאין בכמות מתונה (בדרך כלל עד 5 מ"ג/ק"ג משקל גוף או 300 מ"ג ליממה) בקרב נשים בתקופת ההריון לא גרמה לבעיות בפוריות, טרטוגניות או לידת תינוקות במשקל נמוך.
צריכת קפאין בהריון
לאור עובדות אלה, החליט ה-food standarts agency באנגליה להמליץ על הגבלת צריכת הקפאין בהריון ללא יותר מ 300 מ"ג ליום , זאת על סמך המלצות ועדת ה-committee on toxicity of chemicals in food (מתאריך 6.10.2001 ) . ב מדינות אחרות באירופה קיימת המלצה כללית להפחית שתיית קפה, תה ומשקאות מסוג קולה בתקופת ההריון; צריכת הקפאין הכללית מוגבלת לעד 300 מ"ג ליממה . בארה"ב נאמר בהמלצות של מנהל המזון והתרופות להפחית את מספר כוסות הקפה לאחת ביום .
קפאין במשקאות אנרגיה ובמוצרים אחרים
האיחוד האירופי הכריז על כך שהחל מיולי 2004 יש לציין על גבי מוצרים כמו "משקאות אנרגיה", המכילים יותר מ 150 מ"ג קפאין לליטר את האזהרה "תכולת קפאין גבוהה" וזאת במטרה לעורר את מודעות הצרכנים לעובדה זו . לא ברור עדיין הקשר בין קפאין למרכיבים נוספים של "משקאות אנרגיה" ויידרשו מחקרים נוספים כדי לאשר את בטיחות השימוש בהם .
ה- australian adverse drug bulletin משנת 2001 מדווח כי מתעוררות בעיות עם קפאין כאשר הכמות הנצרכת אינה ידועה, כמו בצריכה מוגברת ללא ידיעה של המוצר guarana ,המכיל קפאין. הגואראנה הינו מוצר ברפואה המשלימה שמופק מזרעי paullunia cupana המכילים באופן טבעי כ -5% קפאין.
האוסטרלים (לאור מקרה מות של אישה) החליטו ( בנובמבר 2000 ), שיש לסמן במשקאות מעוררים את תכולת הקפאין בהתייחסות לאוכלוסיה כמו ילדים, נשים בהריון, נשים מניקות ואנשים רגישים לקפאין . מנהל המזון והתרופות בארצות הברית אוסר על שימוש בגואראנה במשקאות ובמזון עד להבהרת בטיחות השימוש בו. בגרם גואראנה יש 40 מ"ג קפאין. גם בישראל צמח הגוארנה אינו מאושר כתוסף מזון. השפעתו ניכרת לזמן ממושך יותר לעומת כמות שווה של קפאין ממקור אחר. תכולת הקפאין במזונות שונים ובתרופות otc רחבה במידה העלולה להוביל לצריכה גבוהה ובלתי בטוחה.
מאת: ד"ר יעקב עזרא (Ph.D) מומחה לרפואה נטורופטית, תזונאי ומאמן כושר אישי. מרצה ומלמד בתחומי התזונה, הרפואה והספורט בבית הספר למאמנים. לפגישת ייעוץ בקליניקה: 0528567140 ספרים שכתב: סיפרו הראשון "אבן הפינה בתחום פיתוח-הגוף". הספר: "ספורטולוגיה-המדריך לספורטאים". הספר: "סטרואידים כל מה שרצית לדעת! ולא העזת לשאול?".
