קפאין

קָפֵאִין (מצרפתית: Caféine) הוא חומר פסיכואקטיבי ממריץ ומשפר קוגניציה ממשפחת הקסנטינים  המצוי בטבע בעיקר בפולי קפה, בעלי תה, בקקאו, בגוארנה, באגוז קולה ובעשב המאטה. קפאין נמצא במאכלים ובמשקאות רבים, בהם קפה, שוקולד, קולה, משקאות אנרגיה ועוד. זהו הסם הפסיכואקטיבי הנצרך ביותר בעולם.

מיליארדי אנשים צורכים קפאין מדי יום, בעיקר במשקאות קפה ותה, לרוב על מנת לנצל את תכונותיו המעוררות.

על פי הנחיית משרד הבריאות בישראל, מוצרים עם תכולת קפאין של מעל 150 מ"ג לק"ג או לליטר צריכים להיות מסומנים בהודעה על כמות קפאין גבוהה, ומוצרים עם תכולה של מעל 350 מ"ג לק"ג נדרשים לתהליך הערכת סיכון במשרד הבריאות.

בעבור הצמח המכיל אותו, הקפאין הוא קוטל מזיקים טבעי, מכיוון שהוא משתק והורג חלק מהחרקים המנסים להיזון מהצמח.

 גילוי ושמות 
קפאין בודד לראשונה ב-1819 על ידי הכימאי האנליטי הגרמני  (Runge; 1794–1867), אשר כינה אותו Kaffebase (קרי קָפֵבַּאזֵה, כלומר "בסיס הקפה"). ב-1821 בודד הקפאין הן על ידי הכימאי הצרפתי  והן על ידי צמד הכימאים הצרפתים  ו, זאת מבלי שידעו על עבודתו של רונגה ואף לא על עבודותיהם המקבילות. השם Caféine, המבוסס על המילה Café (קפה בצרפתית), ניתן לו על ידי פלטייה במאמר שכתב על הקפאין. הצורה המקובלת באנגלית היא Caffeine. בעברית נכתב לעיתים "קוֹפאין", בדומה לנהוג בגרמנית: Koffein, בהשפעת השם האנגלי Coffee. קפאין שהופק מעלי תה מכונה תאין (théine, theine), אך זהו שם שונה לאותו חומר.

 תכונות 
 הקפאין הוא אלקלואיד ממשפחת הפורין
 צבעו לבן, טעמו מר ואין לו ריח
 מסיס באתיל אצטט, בכלורופורם, ב-THF ובפירידין
 בעל מסיסות בינונית באצטון ובאלכוהול

 מנגנון פעולה 
אדנוזין הוא מולקולה שמצטברת במוח בגוף המקדם עייפות ושינה. כאשר אדנוזין נוצר במוח, הוא נקשר לקולטני אדנוזין ומפעיל נוירונים מעכבים שמאטים את פעילות הנוירונים באזורים במוח שמקדמים ערנות (למשל בהיפותלמוס). קישור זה גורם לנמנום על ידי האטת פעילות תאי העצב. במוח, אדנוזין גורם להתרחבות כלי הדם, ככל הנראה כדי לאפשר יותר חמצן לאיבר זה במהלך השינה.

קפאין הוא אנטגוניסט של אדנוזין. הוא דומה במבנהו לאדנוזין, ולכן הוא יכול להתחרות עם האדנוזין ולהיקשר לאותם קולטנים, ובכך לחסום את השפעתו. השפעת הקפאין על המוח גורמת לירי מוגבר של נוירונים. קפאין גם גורם להתכווצות כלי הדם במוח, מכיוון שהוא חוסם את יכולתו של אדנוזין להרחיבם. השפעה זו היא הסיבה לכך שחלק מתרופות נגד כאבי הראש מכילות קפאין - התכווצות כלי הדם במוח יכולה לעזור לעצור כאב ראש בכלי הדם.

קפאין הוא גם נוגד חמצון, כלומר מסייע בהגנה על התאים מנזקי רדיקלים חופשיים, תהליך שקשור להזדקנות ומחלות כרוניות.

שימוש
קפאין מעלה לחץ דם ומגביר דופק, ויש המשתמשים בו כמעורר לפני פעילות גופנית. נערכו כמה מחקרים לבדיקת הטענה כי קפאין יכול לשפר ביצועים ספורטיביים, אך הם לא העלו ראיות חד-משמעיות.

בקפאין גם נעשה שימוש לא חוקי כחומר פסיכואקטיבי כאשר מערבים אותו עם "סמי רחוב" כדוגמת מתאמפטמין וממריצים אחרים.

השפעות שליליות

לאחר תקופה ממושכת של צריכת קפאין, מערכת העצבים המרכזית מפתחת סבילות לסם. השפעותיו נחלשות, והמשתמש צורך כמויות גבוהות יותר כדי להגיע להשפעה המעוררת הראשונית.

במינונים גבוהים קפאין רעיל. למשל, מינון של כ־192 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 צריכה פחותה בהרבה, ומשתנים מאדם לאדם. צריכה של יותר מ־1 גרם קפאין ביום (שווה ערך לכ-17 כוסות אספרסו) או 300 מ"ג בבת אחת עלולה להביא לתסמינים של עווית שרירים, שטף דיבור ומחשבה לא הגיוניים ופרפור חדרים.

קפאין מפריע לספיגת ברזל בגוף, לכן ארגון הבריאות העולמי ממליץ לנשים הרות ומניקות להגביל את שתיית הקפה לשלוש עד ארבע כוסות ביום בלבד. בארצות הברית ההמלצה היא פחות מ-200 מ"ג ביום לאישה הרה.

 פרמקולוגיה 
שמאל|ממוזער|250px|קפאין (משמאל) ואדנוזין (מימין) – המולקולה שלקולטנים שלה בתאי המח נקשר הקפאין

תכונותיו הפרמקולוגיות העיקריות הן גירוי מערכת העצבית המרכזית, גירוי מערכת הנשימה, גירוי קצב הלב והשפעה משתנת קלה.

קפאין חוסם קולטנים לאדנוזין, בתאי מערכת העצבים המרכזית וכן במערכות אחרות בגוף. 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 הקולטנים ומונע את פעילות האדנוזין. הפעילות העצבית המוגברת גורמת לשחרור ההורמון אדרנלין, והוא גורם לכמה תופעות כגון הגברת קצב הלב, עליית לחץ הדם, הגברת זרימת הדם לשרירים, הפחתת זרימת הדם לעור ולאיברים הפנימיים ושחרור גלוקוז מהכבד.

קפאין הוא מעכב לא בררני לאנזימי פוספודיאסטראז עבור cAMP.

נוסף על כך, קפאין מעלה את רמת המוליך העצבי דופמין במוח ועל כן גורם להתמכרות ולתלות גופנית בשימוש ממושך בו.

זמן מחצית החיים של קפאין משתנה מאדם לאדם, ותלוי בגורמים רבים. עבור בוגרים בריאים הוא בטווח רחב: 3–7 שעות. הוא מעובד בכבד לשלושה מטבוליטים: פרקסנתין (84%), תאוברומין (12%) ותאופילין (4%). לאלה יש השפעות פרמקולוגיות שדומות לקפאין עצמו, והם עוברים שלבי עיבוד נוספים עד להפרשה מן הגוף.

 תכולת קפאין במזון 
להלן כמויות קפאין ממוצעות במנה על פי כמה מקורות:
 שוקו: 1.1–8.2 מ"ג
 קפה נטול קפאין: 3–4 מ"ג
 שוקולד: 6–40 מ"ג ל-50 גרם
 קולה (משקה): 10–70 מ"ג לפחית
 תה ירוק: 15–30 מ"ג לכל 250 מ"ל
 קפה אספרסו: 35 מ"ג למנה אחת
 תה: 40–60 מ"ג
 קפה נמס: 65–75 מ"ג
 קפה פילטר: 80–115 מ"ג
 משקה אנרגיה: 80 מ"ג לפחית
 קפה טורקי: 115 מ"ג

 ראו גם 
 קפה
 השפעות בריאותיות של קפאין
 נטול קפאין
 המשקה השחור

 קישורים חיצוניים 










 גיליון בטיחות חומרים – MSDS של קפאין (אנגלית)


 הערות שוליים 

קטגוריה:אלקלואידים
קטגוריה:סמים ממריצים
קטגוריה:מכווצי כלי דם