как таурин действует на мозг
Эффекты и механизм действия таурина как лекарственного средства (реферат)
Опубликовано в журнале:
« РМЖ » № *, 2020
М.Л. Бабаян, к. м. н., ФГБОУ ВО «РНИМУ им. Н.И. Пирогова» Минздрава России, ОСП НИКИ педиатрии им. академика Ю.Е. Вельтищева, г. Москва
Резюме
Effects and Mechanisms of Taurine as a Therapeutic Agent (report)
Введение
Цитопротекторная активность таурина
В настоящем обзоре рассматриваются механизмы, лежащие в основе цитопротекторной активности таурина (табл. 1), и его влияние на течение ряда заболеваний.
Таблица 1. Механизмы, лежащие в основе цитопротекторной активности таурина
Влияние таурина на сердечно-сосудистую систему
Застойная сердечная недостаточность
Гипертония
Атеросклероз
Существует несколько возможных механизмов уменьшения атерогенеза при приеме таурина.
Во-первых, во многих исследованиях на животных с атеросклерозом применение таурина способствовало снижению уровня холестерина в сыворотке крови. Во время снижения уровня сывороточного холестерина уровень печеночного холестерина уменьшался быстрее, в основном из-за увеличения активности 7α-гидроксилазы, которая ускоряет деградацию холестерина. Так как существовала корреляция между более низким уровнем холестерина в сыворотке крови и лечебной дозой таурина, то предполагалось, что усиление экспрессии гена CYP7A1 в печени играло роль в регулировании сывороточного уровня холестерина. Также лечение таурином связано с уменьшением активности 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-редуктазы [24].
В-третьих, таурин защищает эндотелиальные клетки сосудистой ткани от индуцированной глюкозой и окисленными ЛПНП токсичности, являющейся ранним этапом развития атеросклероза [26]. Возможно, таурин также защищает эндотелиальные клетки от индуцированного гомоцистеином стресса эндоплазматического ретукулума и апоптоза за счет уменьшения гипергомоцистеинемии [27].
В-четвертых, таурин подавляет пролиферацию гладкомышечных клеток сосудов, вызванную тромбоцитарным фактором роста ВВ (platelet-derived growth factor-BB, PDGF-BB), которая играет важную роль в развитии атеросклероза [28]. Таурин изменяет активность фосфатазы, которая дефосфорилирует рецептор PDGF-ß (сильный хемоаттрактант и пролиферативный фактор для гладкомышечных клеток сосудов).
В-пятых, таурин уменьшает экспрессию рецепторов окисленных липопротеинов низкой плотности (которая опосредует поглощение окисленных ЛПНП эндотелиальными клетками) и снижает частоту стеноза у кроликов с оксидативным стрессом при баллонном повреждении подвздошной артерии [29].
Наконец, в-шестых, ингибирование атеросклероза может происходить благодаря противовоспалительному действию таурина. В эпидемиологическом исследовании WHO-CARDIAC было показало, что включение в диету таурина коррелирует со снижением смертности у пациентов с ишемической болезнью сердца [30]. Elvevoll et al. (2008) [31] выявили, что таурин усиливает эффективность омега-3 жирных кислот в отношении снижения общего холестерина, ЛПНП и триглицеридов.
Ишемическн-реперфузионное повреждение
Аритмии
Роль таурина при метаболических заболеваниях
Митохондриальная болезнь (MELAS)
Сахарный диабет
Уровень таурина в плазме и тромбоцитах снижен у пациентов с сахарным диабетом 1 типа (СД1). При обследовании 711 пациентов с избыточным весом и СД выявлено, что уровень таурина в плазме связан со снижением чувствительности к инсулину [36]. Действительно, в большинстве основных органов-мишеней при СД (почки, сетчатка и нейроны) наблюдается опосредованное гипергликемией снижение содержания таурина [37]. При СД1 исходно наблюдается дефицит инсулина, что замедляет метаболизм глюкозы и повышает метаболизм жирных кислот, в то время как на фоне дефицита таурина выявлено нарушение функции дыхательной цепи, усиление гликолиза и снижение окисления глюкозы и жирных кислот [9]. Таурин необходим для нормального функционирования ß-клеток. Так, отмечено, что количество панкреатических ß-клеток уменьшается у 12-месячных мышей с дефицитом таурина (линия TauTKO).
При СД организм животного с возрастом претерпевает патологические изменения, поскольку окислительное повреждение митохондрий приводит к нарушению функции дыхательной цепи на поздних стадиях заболевания. Также на функцию митохондрий и биогенез влияют диета и физическая активность. Поэтому при старении и модификации диеты выявляются схожие черты, присущие и СД и дефициту таурина. В связи с этим интересен факт [38], что дефицит таурина является необходимым условием для создания модели диабетической нефропатии.
Накоплены убедительные данные об улучшении симптомов, ассоциированных с СД, ожирением и метаболическим синдромом, при использовании таурина [37]. В ряде исследований на животных, особенно при СД2, лечение таурином приводило к уменьшению степени гипогликемии, что снижало риск диабетических осложнений [39].
В регуляции гипергликемии у животных с СД, получающих таурин, могут быть задействованы несколько механизмов. Во-первых, таурин улучшает функцию дыхательной цепи и повышает продукцию АТФ, что улучшает функцию ß-клеток поджелудочной железы и секрецию инсулина [8, 40]. Во-вторых, гипергликемия и гиперлипидемия связаны с повышением образования активных форм кислорода в митохондриях. В ß-клетках поджелудочной железы образование активных форм кислорода, опосредованное жирными кислотами, по-видимому, снижает секрецию инсулина, что компенсируется при лечении таурином. В-третьих, дисфункция митохондрий может провоцировать инсулино-резистентность (ИР) [46]. Haber et al. (2003) [41] выявили, что применение таурина предотвращает ИР и окислительный стресс, индуцированные гипергликемией. Таким образом, таурин предотвращает развитие осложнений СД2, однако механизм остается неясным во многом потому, что невозможно отделить влияние таурина на митохондрии от его влияния на секрецию и действие инсулина.
На стрептозотоцин-индуцированной модели СД1 было показано, что уровень глюкозы в плазме оставался неизменным при лечении таурином, однако тяжесть осложнений СД1 была меньше, что объясняется уменьшением клеточных стрессов (ER, окислительного и воспалительного) и митохондриальной дисфункции [37]. Trachtman et al. (1995) [42] первыми установили эффективность таурина в отношении снижения риска развития диабетических осложнений. Так, у самцов крыс, которым вводили стрептозотоцин, развивалась диабетическая нефропатия (характеризующаяся повышенной скоростью клубочковой фильтрации, гипертрофией клубочков, протеинурией и альбуминурией), при этом введение таурина привело к снижению протеинурии на 50%, значительному уменьшению гипертрофии клубочков и тубулоинтерстициального фиброза. Поскольку таурин также препятствует повышению в корковом веществе почки уровня малонового диальдегида (маркера окислительного стресса) и продуктов окисления гликоля (маркеров конечных продуктов гликирования), защитные эффекты таурина были объяснены подавлением окислительного стресса и гликирования. Ikubo et al. (2011) [43] обнаружили, что у крыс с СД, получавших стрептозотоцин, развивались сосудистые дефекты, связанные с окислительным стрессом, без изменения уровня глюкозы в крови. Таурин также препятствует апоптозу в клеточных моделях глюкозотоксичности [26].
Ожирение представляет собой расстройство, включающее ИР, гиперлипидемию, гипергликемию и воспалительные реакции, связанные с увеличением числа адипоцитов. Таурин показал эффективность в подавлении воспалительных реакций и снижении массы тела на фоне ожирения. Эти эффекты и их механизмы рассмотрены в обзоре Murakami (2015) [44].
Заключение
Таурин, 2-аминоэтансульфоновая кислота, является эндогенным конечным метаболитом, который распределяется в различных тканях в высоких концентрациях. Данная серосодержащая аминокислота синтезируется из цистеина и выводится из организма без дальнейшего метаболизма. С момента открытия таурина в 1827 г. многие его функции изучались в научных работах. Цитопротекторное действие таурина способствует улучшению клинического состояния человека через различные механизмы, в т. ч. антиоксидантную активность, продукцию энергии, гомеостаз ионов Ca 2+ и осморегуляцию. Сочетание одного или нескольких из этих цитопротекторных эффектов приводит к уменьшению патологических изменений и симптомов множества заболеваний при применении таурина, включая патологию сердечно-сосудистой системы и нарушение обмена веществ. Лечение таурином также приводит к снижению тяжести воспалительных заболеваний. Картина дефицита таурина напоминает картину MELAS, т. к. в обоих случаях нарушается функция дыхательной цепи. Поскольку таурин является естественным для организма веществом, оказывает небольшое число побочных эффектов и играет фундаментальную роль в функционировании большинства клеток млекопитающих, то перспектива применения его как эффективного лекарственного средства представляется обнадеживающей. Хотя клиническая оценка применения таурина была ограничена небольшим числом заболеваний, он уже одобрен для применения при ЗСН в Японии. Таким образом, таурин является условно незаменимым жизненно важным для человека веществом с разнообразными цитопротекторными и терапевтическими эффектами.
Реферат подготовлен редакцией «РМЖ» по материалам статьи Schaffer S., Kim H.W. Effects and Mechanisms of Taurine as a Therapeutic Agent. Biomol Ther (Seoul). 2018;26(3):225-241. DOI: 10.4062/biomol-ther.2017.251.
Благодарность
Публикация осуществлена при поддержке ООО «ПИК-ФАРМА» в соответствии с внутренней политикой компании и действующим законодательством РФ. ООО «ПИК-ФАРМА», его работники либо представители не принимали участия в написании настоящей статьи, не несут ответственности за содержание, а также за любые возможные относящиеся к данной статье договоренности либо финансовые соглашения с любыми третьими лицами. Мнение ООО «ПИК-ФАРМА» может отличаться от мнения автора и редакции.
Роль таурина и его дефицита в организме человека и животных
Опубликовано в журнале:
«ФАРМАТЕКА» №16 — 2012, с.60
М.Б. Анциферов, д.м.н., профессор
Эндокринологический диспансер ДЗ, Москва
ГБУЗ “Эндокринологический диспансер” Департамента здравоохранения г. Москвы
В представленном обзоре рассматриваются роль таурина в метаболизме, последствия его дефицита и эффекты, которые наблюдают- ся при устранении недостатка таурина в организме. Обсуждается вклад таурина в профилактику и лечение сахарного диабета и его осложнений, а также в снижение рисков сердечно-сосудистых заболеваний.
Ключевые слова: таурин, дефицит таурина, сердечно-сосудистые риски, сахарный диабет
The present review considers the role of taurine in the metabolism, the consequences of the taurine deficiency, and the effects that are observed in restoration of taurine deficiency in the body. The contribution of taurine in the prevention and treatment of diabetes and its complications, as well as in reduction the cardiovascular risk are discussed.
Keywords: taurine, taurine deficiency, cardiovascular risk, diabetes
Таурин (2-аминоэтансульфоновая кислота) является конечным продуктом обмена аминокислот, содержащих серу (метионина, цистеина, гомоцистеина, цистина). Ключевую роль в синтезе таурина у животных играет фермент цистеинсульфинат декарбоксилаза, активность которой у человека ограничена. Поэтому источником таурина для человека в основном является животная пища, т. к. в растениях таурин не встречается [1]. Аналогично человеку некоторые виды животных также могут получать таурин только с едой.
Рекордсменами по содержанию таурина являются морепродукты.
Открытый в начале XIX в., таурин привлек к себе внимание исследователей лишь в середине XX столетия.
В большинстве случаев таурин описывается как основной осморегулятор клетки, мембранный протектор, регулятор внутриклеточного кальция, обладающий свойствами антиоксиданта, детоксикатора, который участвует в обмене жиров и жирорастворимых витаминов, влияет на воспалительные процессы.
Кроме того, следует отметить еще одну потенциально важную реакцию: взаимодействие таурина и уридина с образованием 5-тауринометилуридина, в результате чего происходит модификация тРНК митохондрий [2, 3], что влияет на митохондриальный синтез белка [4, 5].
Имеются сообщения о терапевтических эффектах таурина при лечении эпилепсии [7], тканевой ишемии [8, 44], ожирения [9], сахарного диабета 2 типа [10], артериальной гипертензии [11], застойной сердечной недостаточности [12]. Таурин оказывал благоприятное действие на сосуды курильщиков [9], больных, получавших метотрексат [14], при алкоголизме [13], инфаркте миокарда [15]. Содержание таурина исследовали при нейродегенеративных процессах в пожилом возрасте [16, 17], при лучевой болезни [18].
Благоприятное действие таурина при столь различных заболеваниях обнаруживается лишь в том случае, если в организме существует его дефицит. Если же в организме нет дефицита этого субстрата, его употребление не оказывает никакого воздействия – ни положительного, ни отрицательного.
Поскольку физиологические функции таурина разнообразны, разнообразны и эффекты от его применения.
Максимальная доза препарата, которая была испытана в клинике и не вызывала никаких токсических проявлений, составила 15 г/сут. При остром и хроническом введении таурина в очень высоких дозах (1 г/кг) не отмечено гибели экспериментальных животных.
Последствия дефицита таурина для животных
Концентрация вещества в плазме животных менее 30 мкмоль/л расценивается как его дефицит [30]. Дефицит таурина вызывает дилатационную кардиопатию у кошек. Кроме того, при дефиците таурина у кошек изменяются параметры антикоагулянтной и фибринолитической активности крови, развивается ретинальная дегенерация, кардиопатия, изменяется функция белых клеток крови, наблюдается нарушение роста и развития.
Устранение дефицита таурина значительно улучшает эти показатели, а также прогноз выживания животных и миокардиальную функцию [28, 29].
Дефицит таурина может стать причиной дилатационной кардиомиопатии и у собак. У собак некоторых пород наблюдалось существенное улучшение функции миокарда после добавления таурина в рацион [31]. Нормальная концентрация таурина в плазме крови собак составляет 50–180 нмоль/мл. Добавление таурина и карнитина собакам значительно улучшает прогноз при дилатационной кардиомиопатии [32].
Одной из моделей для изучения роли таурина являются животные, у которых выключен ген, ответственный за синтез транспортной тауриновой системы (TauTKO). Известно, что таурин проникает в клетки животных против концентрационного градиента по высокоспецифичной транспортной системе. У мышей, лишенных такой транспортной системы, наблюдается увеличение экспрессии мРНК натрий- уретического гормона в мозге и тяжелых цепей β-миозина. Способность таких мышей выполнять физическую нагрузку (в данном исследовании – плавать) падает в 10 раз. У животных развивается кардиопатия [33], наблюдается дисфункция органов зрения, слуха, почек, печени [34–36].
Все это свидетельствует о важной роли таурина в работе многих органов и систем животных.
Таурин в женском молоке и искусственное вскармливание детей
Достаточно интересно исследование, в котором недоношенным младенцам, рожденным в 1982–1985 гг., назначали стандартную схему кормления, разработанную для детей, рожденных в срок. Впоследствии при проведении тестов на ментальное развитие (Bayley mental development index) в возрасте 18 месяцев и мате- матические способности (WISC-R arithmetic subtest) в 7-летнем возрасте было выявлено, что эти дети имели более низкие показатели развития, чем те, которые получали искусственное вскармливание, соответствующее стандартам питания для недоношенных детей, т. е. обогащенное различными нутриентами [25]. Была выдвинута гипотеза, согласно которой таурин необходим для нормального ментального развития. Сравнительный анализ ингредиентов, содержащихся в детском питании, показал, что таурин является тем питательным веществом, наличие которого может объяснить это явление. Кроме того, обсуждается роль таурина в нормальном развитии мозга и его роли как антиоксиданта [26].
Таурин для лиц пожилого возраста и после травмы
Изменение уровня таурина у пожилых людей также неблагоприятно сказывается на обмене веществ. Jeevanandam и соавт. показали, что концентрация таурина в плазме крови лиц пожилого возраста составляет 46 ± 3 мкмоль/л, а молодых – 81 ± 7 мкмоль/л. После травмы уровень таурина у пожилых пациентов падает еще больше – до 30 ± 5 мкмоль/л, а у молодых – до 33 ± 5 мкмоль/л [27]. Таким образом, можно говорить о целесообразности дополнительного потребления таурина в пожилом возрасте, а также в молодом возрасте – после получения травмы или хирургического вмешательства.
Таурин и сердечно-сосудистые риски
В 1982–2005 гг. Y. Yamori (Институт мирового развития здравоохранения, Университет Мукогавы, Япония) провел многоцентровое масштабное эпидемиологическое исследование CARDIAC (Cardiovascular Diseases and Alimentary Comparison – сравнение сердечно-сосудистой заболеваемости и особенностей питания), выполненное при участии ВОЗ, в котором участвовали мужчины и женщины из 61 популяции. Исследование выявило обратную корреляцию между потреблением таурина и смертностью населения от ишемических заболеваний сердца. Анализ данных с помощью метода ступенчатой линейной регреcсии показал, что смертность от ИБС на 59 % обусловлена дефицитом таурина и отношением n-3 полиненасыщенных к насыщенным жирным кислотам в пище.
Средние показатели потребления таурина (об этом судят по его выделению с мочой) в нашей стране очень низкие. Так, у женщин, живущих в Москве, среднее количество выделяемого с мочой таурина составляет 127 мкмоль/ сут, а у жителей Беппу (Япония) – 1590 мкмоль/сут. В соответствии с результатами этих исследований можно предположить, что смертность в России выше, чем в Японии, что соответствует действительности [19].
Было проведено сравнение популяций, потребляющих большие количества таурина с едой (> 639,4 ммоль/ сут), и популяций с потреблением таурина Таурин и сахарный диабет
Многочисленные исследования показывают, что содержание таурина в тканях у больных СД значительно снижено [45]. Это может быть связано с накоплением сорбитола в тканях при активации полиолового пути окисления глюкозы в условиях гипергликемии. С одной стороны, это приводит к снижению синтеза таурина в клетках, а с другой стороны – к снижению активности глутатионредуктазы и, следовательно, к уменьшению восстановления окисленного глутатиона, что приводит к окислительному стрессу клетки [46]. Показано, что таурин снижает содержание сорбитола в условиях гипергликемии, таким образом проявляя свойства антиоксиданта. Как известно, основная причина смерти больных сахарным диабетом коронарная болезнь сердца. Ключевую роль в ее развитии играют эндотелиальная дисфункция, дислипидемия и повышенная агрегация тромбоцитов. Обнаружено, что таурин способен связывать липидные гидроперекиси, нарушающие целостность эндотелиального эпителия, и таким образом предотвращать апоптоз клеток, а также развитие эндотелиальной дисфункции [53]. Таурин в составе таурохолевых желчных кислот принимает активное участие в выведении холестерина. Показано, что прием таурина снижает уровень холестерина у крыс, получающих атерогенную диету [47, 48].
Снижение содержания таурина в тромбоцитах больных СД приводит к повышению внутриклеточного Ca 2+ в них, т. к. данное вещество является важнейшим регулятором внутриклеточного кальция [50–52]. Это сопровождается повышением агрегационной способности тромбоцитов и возрастанием риска тромбообразования. Применение таурина больными СД сопровождается снижением гиперреактивности тромбоцитов [49, 53].
Хорошо известно значение активации полиолового пути окисления глюкозы в генезе диабетической ретинопатии, катаракты, нейро- и нефропатии. Внутриклеточное накопление сорбитола ведет к т. н. осмотическому и окислительному стрессу. Таким образом, вполне логичным представляется применение таурина как осморегулятора и антиоксиданта в целях профилактики прогрессирования диабетических осложнений.
Течение СД 2 типа характеризуется прогрессирующей инсулиновой недостаточностью, в конечном итоге приводящей к необходимости перевода пациентов на заместительную инсулинотерапию. Развитие инсулиновой недостаточности при СД 2 типа связывают с эффектом глюкозотоксичности за счет индукции окислительного стресса и апоптоза β-клеток поджелудочной железы [54]. Протективная роль таурина показана в эксперименте на изолированных островках Лангерганса в условиях окислительного стресса, индуцированного высокими концентрациями глюкозы [55] или жирных кислот [56].
Таурин является необходимой аминокислотой для формирования нормальной инсулинсекретирующей функции островков при внутриутробном развитии. При исследовании секреции инсулина у новорожденных крысят было показано, что секреторные возможности β-клеток крысят, матери которых получали низкопротеиновую диету во время беременности, были значительно снижены по сравнению с контролем. В то же время у крысят, матери которых во время гестации получали таурин вместе с низкопротеиновой диетой, секреция инсулина не отличалась от контроля [57].
Эти данные позволяют предполагать связь между снижением уровня таурина во время беременности и возможностью развития СД 2 типа у потомства в будущем [58].
Одним из основных патогенетических факторов развития СД 2 типа является инсулинорезистентность, которая прогрессирует по мере развития нарушений углеводного обмена, связанных с окислительным стрессом. При самоокислении глюкозы в условиях гипергликемии происходит избыточное образование диацилглицерола – основного стимулятора активности протеинкиназы С (ПКС). Активация ПКС ведет к нарушению проведения сигнала через инсулиновые рецепторы клеток. Таурин подавляет активность ПКС за счет снижения продукции диацилглицерола. Изучая чувствительность к инсулину у крыс с ожирением и спонтанным СД 2 типа, Y. Nakaya и соавт. обнаружили повышение чувствительности к инсулину, связанное с улучшением липидного обмена, снижением окисляемости липопротеидов и уровня пероксинитрита (косвенные маркеры окислительного стресса), что позволяет предполагать непрямое антиоксидантное действие таурина [59].
Гестационный сахарный диабет
В одном из исследований обследовались 72 женщины, из них 43 – с гестационным сахарным диабетом (ГСД) в анамнезе, 7 – с нарушенной толерантностью к глюкозе (НТГ) и 22 – с нормальной толерантностью к глюкозе. Глюкозотолерантный тест проведен на 24–28-й неделе беременности [24].
Было выявлено, что таурин в плазме значительно ниже у женщин, имевших в анамнезе ГСД, но не у женщин с НТГ. Кроме того, уровень таурина в плазме был обратно пропорционален площади под кривой глюкозы до беременности и отношению С-пептид/ глюкоза во время и после беременности (p Итак, дефицит таурина наблюдается при различных заболеваниях. В настоящее время можно говорить о важной роли таурина в качестве модулятора многих патофизиологических процессов в организме человека. Есть основания считать, что достаточное потребление таурина и устранение его дефицита в организме позволят более эффективно бороться со многими хроническими неинфекционными заболеваниями.
ЛИТЕРАТУРА
Чем опасны энергетики и можно ли пить их без вреда для здоровья
Энергетики — это напитки, предназначенные для того, чтобы взбодрить человека и повысить его физическую или умственную работоспособность. Они вызывают временный прилив сил и возбуждение нервной системы. При злоупотреблении энергетиками они могут быть очень опасными. Ударные дозы кофеина приводят к серьезным проблемам с сердцем, а его комбинация с углекислым газом и сахаром опасна для желудка и печени. Даже редкое употребление энергетика может вызвать приступ аритмии и другие неприятности. Особенно это касается людей с предрасположенностью к заболеваниям сердечно-сосудистой системы.
Ярослав Конышев, врач-терапевт медицинской компании BestDoctor
Александра Кирьянова, врач-кардиолог, терапевт, ведущий специалист сети клиник «Семейная»
Что такое энергетики
В начале 1980-х годов такие напитки распространились в США и Европе. Надо отметить, что добавлять кофеин в газировку на Западе придумали очень давно, однако в кока-коле и ее аналогах его совсем немного — в несколько раз меньше, чем в типичных японских энергетиках.
Что содержится в энергетике
В энергетике обязательно содержится кофеин, который и играет роль стимулятора нервной системы.
Кофеин — это самое распространенное психоактивное вещество. Значительная часть населения планеты постоянно употребляет его с детства в форме чая, кофе, шоколада, мате, какао, а также многих прохладительных напитков.
В энергетиках на российском рынке около 25–40 мг кофеина на 100 г напитка, или около 125–160 мг на 500 мл и 63–100 на 250 мл — больше запрещено по ГОСТу [1].
Однако за рубежом можно найти и гораздо более крепкие энергетики. По данным проекта Caffeine Informer, больше всего кофеина содержится в американском Redline Xtreme — 316 мг на бутылку в 250 мл.
Для сравнения, в порции эспрессо содержится около 60–80 мг кофеина, в чашке фильтр-кофе — 90–110 мг. Впрочем, в некоторых сортах его может быть гораздо больше — к примеру, в самой большой порции Dark Roast из американского Starbucks содержится 340 мг кофеина.
В небольших дозировках кофеин не вреден и даже полезен для организма. Во-первых, он действительно помогает сконцентрироваться, снизить усталость и взбодриться [2]. Правда, ненадолго: через пару часов после энергетика или кофе усталость вернется. Согласно некоторым исследованиям, умеренное употребление кофеина полезно для сердца — например, снижает риск развития сердечной недостаточности [3].
«Кофеин лучше получать вместе с натуральными кофейными напитками. Например, чашка эспрессо отлично подойдет для этой цели», — отмечает кардиолог Александра Кирьянова.
Порог токсичности кофеина, после которого он вредит организму, — 400 мг в день для взрослых и 100 мг для подростков от 12 до 18 лет [4]. Это не норма, а предельно допустимая дневная дозировка.
Однако это касается лишь полностью здоровых людей. Реакция на кофеин сугубо индивидуальна и зависит не только от возраста и состояния здоровья человека, но и от генетики. Так, у автора этой статьи генетический тест выявил ген, который снижает скорость всасывания кофеина и увеличивает риск побочных эффектов [5].
Есть несколько групп риска, которым кофеин или вовсе противопоказан, или рекомендуется в гораздо меньшем количестве: это беременные, кормящие матери, пожилые, страдающие от расстройств психики, болезней сердечно-сосудистой и нервной систем [6].
Сахар
Не менее важный компонент энергетика, играющий роль стимулятора, — сахар. Когда человек получает большую дозу простых углеводов, он испытывает прилив бодрости. В случае с энергетиками этот эффект дополняет и усиливает стимулирующее действие кофеина. Как и другие сладкие газированные напитки, энергетики не рекомендуются людям с диабетом и болезнями желудка.
L-карнитин
В составе подавляющего большинства энергетиков присутствуют две аминокислоты — L-карнитин и таурин.
L-карнитин — это аминокислота, которая участвует в энергетическом обмене и транспортирует жирные кислоты в митохондрии клеток, чтобы они могли сжигаться для получения энергии. Также он выводит из клеток токсичные соединения.
Достаточное количество L-карнитина позволяет поддерживать выносливость и энергичность, а его дефицит приводит к ослаблению и упадку сил. Большинство людей получают достаточно L-карнитина из пищи.
Некоторые исследования показывают, что это вещество работает как мягкий жиросжигатель и вместе с физическими упражнениями помогает быстрее сбросить вес и увеличить объем мышц. Поэтому L-карнитин часто принимают спортсмены, он входит в состав спортивного питания. L-карнитин считается безопасной и нетоксичной добавкой, однако согласно ряду исследований он может повышать риск развития атеросклероза [7]. В любом случае в составе энергетиков это далеко на самый опасный компонент.
«L-карнитин — это не повод пить энергетики, — констатирует Кирьянова. — Его можно получать более безопасным способом».
Таурин
Вторая аминокислота в энергетиках — таурин. Он содержится во всех клетках организма и выполняет в них множество функций: защищает от окисления, участвует в энергетическом обмене, модуляции генов, гомеостазе и осморегуляции. Таурин полезен для глаз, почек, сердечно-сосудистой и нервной систем. Эксперименты показывают, что таурин, как и L-карнитин, может повышать выносливость и ускорять сжигание жира при тренировках [8], [9].
Таурин — нетоксичное и безопасное вещество, и в составе энергетиков его опасаться не стоит. Человеческий организм сам вырабатывает таурин, а также получает его из еды — в основном рыбы, мяса и яиц. Дефицит таурина может возникнуть у недоношенных детей, людей с сердечной и почечной недостаточностью, диабетиков и веганов, но все остальные получают его в необходимых количествах. Польза добавленного таурина в составе пищевых добавок сейчас исследуется.
Витамины
В энергетики часто добавляют витамины группы B, которые тоже помогают доставлять энергию к клеткам, но этот ингредиент порой присутствует в напитках в количествах, многократно превышающих дневную норму. Пока неясно, есть ли смысл принимать повышенные дозы витаминов группы B. Как бы то ни было, вреда в составе энергетиков они тоже не принесут: излишки выводятся из организма.
Другие стимуляторы
В некоторые энергетики, помимо кофеина, добавляют другие бодрящие вещества. Это могут быть:
Последние два вещества — в сущности, тот же кофеин, только в органической форме.
Вред энергетиков
Стоит отметить, что к серьезным последствиям для здоровья приводит либо злоупотребление энергетиками, либо прием их людьми с противопоказаниями.
Сердечно-сосудистая система
Злоупотребление энергетиками с высокой долей вероятности приведет к серьезным расстройствам сердечно-сосудистой системы даже здорового человека.
Повышенные дозы кофеина:
Смерть от передозировки кофеина — вполне реальная ситуация, и почти все известные случаи связаны именно с проблемами с сердцем.
Так, в 2013 году 26-летний техасец умер из-за того, что выпивал 8–10 банок энергетика в день: у него образовался тромб, который привел к остановке сердца.
В 2017 году в Америке совершенно здоровый 16-летний подросток умер от аритмии, вызванной передозировкой кофеина: в течение двух часов он выпил латте, большую газировку и энергетик.
Нервная система и психика
Как и любые психостимуляторы, энергетики могут негативно влиять на работу нервной системы. Вот самые частые расстройства, связанные с ними:
Кроме того, некоторые исследователи считают, что кофеин вызывает привыкание, которое чревато постоянным повышением дозы и синдромом отмены. Впрочем, исследовать зависимость от кофеина непросто, так как его употребление не порицается и даже поощряется обществом [15].
Печень
В редких случаях энергетики могут вызывать серьезные повреждения печени — некроз или гепатит, похожий на медикаментозный [16].
Желудочно-кишечный тракт
Энергетики повышают кислотность желудка и могут спровоцировать изжогу, понос, гастрит, язвы и воспаления [17]. В газете Los Angeles Times описан случай, когда доктор обнаружил у подростка, пившего по нескольку банок крепкого энергетика в день, целый букет расстройств желудочно-кишечного тракта: сильное воспаление, кровотечение и язвы в двенадцатиперстной кишке.
Вред для детей и подростков
В последние годы потребление энергетиков растет как в Америке и Европе, так и в России. Причем самая активная категория потребителей энергетиков — молодые люди и подростки. Согласно исследованию Национального фонда защиты потребителей, россияне от 18 до 44 лет в среднем употребляют 341 мг кофеина в день, а подростки 12–17 лет — 240 мг.
Американская академия педиатрии рекомендует не давать несовершеннолетним кофеин вообще [18]. Однако считается, что, если они будут изредка потреблять до 45 мг кофеина в составе газировки или шоколада, это не нанесет им серьезного вреда [19].
Дети подвержены более высокому риску развития сердечно-сосудистых и неврологических заболеваний из-за кофеина. Причем это касается как детей младшего возраста, так и старшеклассников. Исследование американских врачей показало, что 51% всех обращений в скорую помощь в связи с недомоганием, вызванным употреблением энергетических напитков, приходится на детей [20].
В России нет федерального закона, запрещающего продажу энергетиков несовершеннолетним, хотя его несколько раз пытались инициировать. Но на региональном уровне такие запреты действуют примерно в сорока субъектах Российской Федерации.
Энергетики и алкоголь
Энергетические напитки часто смешивают с крепким алкоголем. Это опасная практика, которая увеличивает негативные эффекты обоих компонентов. В России и США продавать такие коктейли законодательно запрещено.
Смешение энергетиков и спиртного значительно увеличивает нагрузку на сердце и печень, повышает вероятность запоя, понижает уровень контроля за своим поведением — из-за воздействия кофеина пьяному человеку может показаться, что он не так уж и пьян, а также повышает вероятность рискованного поведения, например незащищенного секса, сексуального насилия или езды за рулем [21], [22], [23].
Альтернативы энергетикам
Если вам необходим кофеин, то кофе или чай без сахара — гораздо более предпочтительный способ получить его, чем энергетики. Однако есть способы взбодриться и без кофеина:
Комментарии экспертов
Александра Кирьянова, врач-кардиолог, терапевт, ведущий специалист сети клиник «Семейная»
Как установить свою личную предельно допустимую дозировку кофеина?
Допустимая доза кофеина зависит от возраста, пола, индивидуальных особенностей организма.
Считается, что 50–150 мг кофеина в день в составе натурального кофе вполне допустимо. Дозировка 400 мг является предельной, но постоянное употребление кофеина в таком количестве может вызывать привыкание.
Для беременных женщин рекомендуется снизить эту дозу до 50–100 мг в сутки. Предельная дозировка для этой категории — 200 мг в сутки, это может быть чай или кофе с молоком. Беременным не стоит принимать энергетики.
Как проявляется передозировка кофеина и можно ли ее как-то быстро снять?
Передозировку получить достаточно легко. Основные симптомы, которые должны насторожить: периодически нарастающее сердцебиение и одышка, тремор мышц, подергивание глаз, эмоциональное перевозбуждение, беспокойство, растерянность, страх, головная боль, чувство усталости. Замечено, что наблюдаются периоды возбуждения, которые сменяются апатией. Человек не может заснуть. Многие проявления зависят от полученной дозы. Тяжелая передозировка может закончиться летальным исходом.
При появлении у человека признаков интоксикации стоит вызвать скорую. До ее приезда имеет смысл дать ему выпить много чистой воды, обеспечить доступ свежего воздуха. Часто рекомендуется промывание желудка, сорбенты. Врач оценивает состояние пациента и проводит необходимую дезинтоксикационную терапию. Могут назначаться бета-адреноблокаторы, при нарушение ритма, выраженной тахикардии — препараты калия. Самостоятельно медикаменты принимать не стоит. К сожалению, нет такой волшебной таблетки, которая могла бы моментально удалить кофеин из вашего организма.
Ярослав Конышев, врач-терапевт медицинской компании BestDoctor
Можно ли употреблять энергетики перед занятиями спортом? За какое время до тренировки можно употреблять кофеин?
Многие люди, занимающиеся спортом, перед тренировкой принимают те или иные стимулирующие вещества с различными целями: кто-то не может заставить себя приступить к физическим упражнениям, кто-то — чтобы добиться жиросжигающего эффекта. Со второй группой сложнее: необходимо удостовериться, что их сердечно-сосудистая система выдержит повышенные нагрузки в течение продолжительного времени в так называемой эффективной пульсовой зоне жиросжигания.
Для этого рекомендуются своевременные диагностика и лечение хронических заболеваний, а также контроль здоровья перед началом усиленных тренировок. Необходимо ежегодно проходить диспансеризацию, включающую ЭХО-кардиографию или УЗИ сердца, чтобы удостовериться в том, что оно работает корректно.
Прием энергетиков и других кофеиносодержащих продуктов перед занятиями спортом может вызвать множество побочных эффектов. К ним относятся тахикардия, которая в ряде случаев может привести к приступу аритмии, который может как купироваться самостоятельно, так и потребовать вызова скорой.
Также есть риски повышения артериального давления, если у пациента сопутствующая патология сердечно-сосудистой системы, в особенности гипертоническая болезнь или различные нарушения ритма.
Подобные нежелательные реакции встречаются довольно часто, поэтому всем регулярно занимающимся спортом было бы нелишним пользоваться фитнес-браслетами. Они сейчас представлены на рынке гаджетов в широком ассортименте и позволяют отследить базовые показатели организма (ЧСС, АД).
Помимо кризовых вегетативных последствий, возможны сбои работы высшей нервной деятельности: психозы, навязчивые мысли, угнетенное состояние. Стоит отметить, что такие побочные эффекты кофеина и прочих стимуляторов встречаются редко и, как правило, напрямую зависят от дозы. Вероятность возникновения таких сбоев рассчитать возможно только эмпирическим путем, так как работа психики всегда индивидуальна.
Если у вас нет никаких противопоказаний и вы собираетесь принять кофеин перед тренировкой, стоит делать это за 30–40 минут до ее начала. Тогда стимуляторы начнут работать в то время, когда вы занимаетесь разминкой, обеспечив плавный переход к физической активности в интенсивном темпе. Принимать кофеин раньше не только не имеет смысла, но и контрпродуктивно: придется тренироваться в том временном отрезке, когда организм уже начинает испытывать усталость.
Если речь идет о соревнованиях, уточняйте порядок их проведения: профессиональный спорт высоких достижений несовместим ни с какими фармакологическими агентами, так как есть допинг-контроль (и в целом в таких случаях теряется весь смысл честных состязаний спортсменов).
Если же это неофициальное соревнование — скажем, районного уровня или любительский спорт, ориентируйтесь на собственный опыт и самочувствие: если это поможет, почему бы и нет? Важно помнить, что любой стимулятор может помочь вам добиться лучших результатов, но не сделает все за вас. Не существует волшебных средств привести свое тело в тонус и желаемую форму — только физические упражнения.
Можно ли употреблять энергетики и вообще кофеин беременным и кормящим женщинам? Если да, то сколько? Если нет, то почему?
Касательно потребления кофеина во время беременности и лактации ведется много дискуссий, но исследований с высоким уровнем доказательности нет: медицинское сообщество старается не рисковать здоровьем матери и будущего ребенка.
В целом считается, что потребление порядка 100 мг кофеина в сутки вреда не нанесет и может быть даже актуальным в ряде случаев: например, когда беременная женщина чувствует слабость из-за пониженного артериального давления, не может заниматься привычными делами.
В таких случаях рекомендуется пить только кофе с молоком — например, одну чашечку утром. Энергетики, содержащие большое количество сахара, повышают риск развития гестационного сахарного диабета. Кроме того, в них много посторонних веществ, используемых для усиления психостимулирующего эффекта. И хотя влияние подобных напитков на развитие эмбриона не изучено, все же лучше не подвергать опасности здоровье плода.