Caffeina

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Dopo l’acqua, le bevande a base di caffeina sono senza dubbio tra le più comsumate al mondo.

Le modalità di assunzione di questa sostanza psicostimolante sono molteplici: in Occidente questo avviene soprattutto con il consumo di caffè e bevande a base di cola, mentre in alcuni paesi come l’Africa la caffeina è assunta soprattutto mediante il consumo di noce di cola e tè.

Struttura chimica e provenienza

CafféDal punto di vista chimico la caffeina è un alcaloide derivato dalla xantina (1,3,7-trimetilxantina) presente naturalmente in alcune specie vegetali:

Molte bevande, ma anche alcuni alimenti contengono caffeina:

AlimentoCaffeina (mg/100 g)
Cacao amaro in polvere 230
Caffè espresso 212
Cioccolato fondente al 60-70% 86
Caffè 40
Red bull 30
Tè nero 20
Cola light 12
Cola con caffeina 8
Caffè decaffeinato 1
Tè deteinato 1

Assorbimento e metabolismo

In seguito all’assunzione, i livelli di caffeina nel sangue sopraggiungono dopo circa 30 minuti raggiungendo un picco del livello nel plasma che si verifica dopo circa due ore (che corrisponde ad una concentrazione pari a 1,5-1,8 μg/ml per 100 mg di caffeina)[1]. La caffeina, per via del suo grado di lipofilia, è in grado di attraversare la barriera ematoencefalica e la placenta e per questo raggiunge sia il sistema nervoso centrale sia il feto nelle donne in gravidanza [2].

CaffeinaDopo aver raggiunto il sangue, essa è in buona parte trasformata a livello del fegato in teobromina, paraxantina e teofillina, xantine che possiedono due gruppi metile e che dopo ulteriore demetilazione (perdita di un gruppo metile, causata da un enzima) formano derivati della xantina (come la 3- metilxantina o la 7-metilxantina) oppure derivati dell’acido urico. Una quantità compresa tra il 3-10% di quella ingerita arriva inalterata ai reni per essere eliminata con le urine.

L’emivita, cioè la durata della caffeina nel plasma, è di 3-5 ore e dunque può variare anche considerevolmente da persona a persona. La durata dell’alcaloide è maggiore nelle donne in gravidanza e nei bambini(a causa del minor sviluppo del principale sistema di degradazione epatico, il citocromo P450 1A2 – CPY1A2) e minore nei fumatori in quanto i prodotti derivanti dalla combustione del tabacco inducono l’attività degli enzimi epatici che degradano le xantine [4].

Alcuni effetti della caffeina

Gli effetti della caffeina sono numerosissimi e oggetto di numerose ricerche, tanto che probabilmente è la sostanza di interesse alimentare più studiata al mondo. Al di là degli effetti non del tutto noti, alcuni di essi sono ormai accertati da tempo in quanto facilmente riconoscibili:

Inoltre la caffeina consente di sostenere uno sforzo intellettuale per più tempo. Tuttavia, essa non permette di migliorare le prestazioni in attività che richiedono particolari abilità e grande capacità di coordinazione dei movimenti (come ad esempio nella danza e nel canto).

Oltre a ciò bisogna aggiungere che gli effetti positivi sono riscontrati solamente quando l’assunzione riguarda modeste quantità di caffeina. Ad alte dosi (il concetto di piccola quantità e di grande quantità sono piuttosto soggettivi e in primo luogo devono essere relazionati al peso corporeo) si verificano:

Oltre a queste manifestazioni, che vedono coinvolto il sistema nervoso centrale, la caffeina induce:

Meccanismo molecolare dell’effetto stimolante

Le proprietà psicostimolanti della caffeina sono dovute soprattutto al fatto che l’alcaloide si comporta da antagonista per i recettori per l’adenosina, in particolare blocca il sottotipo A2.

L’adenosina è un nucleoside formato dalla base purinica adenina legata allo zucchero ribosio ed è un neuromodulatore che deriva dall’ATP (adenosin-trifosfato). I recettori per l’adenosina hanno una distribuzione centrale molto diffusa, i recettori A1 e A2A sono presenti in una regione del cervello (la sottocorteccia e precisamente sui gangli della base) che ha un ruolo importante nell’esecuzione dei movimenti e nell’acquisizione di programmi motori semplici [5].

L’interazione della caffeina con il recettore A2A che generalmente dovrebbe legare l’adenosina, fa in modo che si abbia una serie di eventi nella cellula neuronale tra cui l’aumento dei livelli di una proteina DARPP-32 che è responsabile dell’effetto psicostimolante.

A cura di

Dott.ssa Giovanna Codella
Biologa Nutrizionista

Fonti

  1. [1]Nicola Simola Sensibilizzazione alla caffeina e sensibilizzazione crociata all'amfetamina: influenza della suscettibilità individuale agli effetti della caffeina. Università degli Studi di Cagliari - 2006.
  2. [2] Blanchard J, Sawers SJ. The absolute bioavailability of caffeine in man. Eur J Clin Pharmacol. 1983, 24:93-98.
  3. [3] Oo CY, Burgio DE, Kuhn RC, Desai N, McNamara PJ. Pharmacokinetics of caffeine and its demethylated metabolites in lactation: predictions of milk to serum concentration ratios. Pharm Res. 1995, 12:313-316.
  4. [4] Zevin S, Benowitz NL. Drug interactions with tobacco smoking. An update Clin Pharmacokinet. 1999, 36:425-438.
  5. [5] Hauber W. Involvement of basal ganglia transmitter systems in movement initiation. Prog Neurobiol. 1998, 56:507-540.

Indicazioni mediche

Le informazioni pubblicate su Dietabit.it hanno carattere esclusivamente divulgativo e non devono essere considerate come consulenze né prescrizioni di tipo medico o di altra natura. Prima di prendere decisioni riguardanti la propria salute, compresa quella di variare il proprio regime alimentare, è indispensabile consultare, di persona, il proprio medico.

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