Кофеин

Происхождение и молекулярные мишени

Кофеин является самым активным стимулятором ЦНС среди производных метилксантина (к которым также относятся теобромин и теофиллин). В природе он содержится в листьях чая, семенах кофе, какао, орехах кола и некоторых других растениях.

На клеточном уровне алкалоид работает через три основных биохимических механизма:

• Блокада аденозиновых рецепторов. Это современная теория действия препарата. В норме эндогенный аденозин выполняет защитную функцию: он накапливается при гипоксии и стимулирует $\alpha$-рецепторы, вызывая гиперполяризацию и торможение клеток (защищая мозг и миокард). Кофеин выступает конкурентным антагонистом — он блокирует эти рецепторы, устраняет тормозное влияние аденозина и активирует клетки.
• Ингибирование фосфодиэстеразы (ФДЭ). Препарат подавляет этот фермент, из-за чего замедляется разрушение циклического аденозинмонофосфата (цАМФ). В результате цАМФ в больших количествах накапливается в тканях мозга, сердца и других органов.
• Влияние на кальций. Изменяет содержание внутриклеточного иона $Ca^{2+}$.

Эффекты со стороны ЦНС и сердца

Фармакологическое действие кофеина часто представляет собой баланс между его центральными и периферическими эффектами.

1. Центральная нервная система. Оказывает мощный психостимулирующий эффект за счет стимуляции коры головного мозга. Это проявляется снижением чувства усталости, уменьшением потребности во сне, а также повышением умственной и физической работоспособности. Однако результат сильно зависит от индивидуального типа высшей нервной деятельности (ВНД). У пациентов со слабым типом ВНД вместо возбуждения может возникнуть усиление торможения и сонливость. Кроме того, кофеин обладает аналептическим действием — он стимулирует жизненно важные центры продолговатого мозга (дыхательный и сосудодвигательный).
2. Сердечная деятельность. Здесь сталкиваются два противоположных влияния. Прямое (периферическое) действие на миокард вызывает тенденцию к тахикардии. Центральное действие (возбуждение центров блуждающего нерва, n. vagus) дает тенденцию к брадикардии. Итоговый результат зависит от того, какой компонент преобладает. При использовании больших доз обычно доминирует периферический эффект: развивается тахикардия, повышается потребность миокарда в кислороде, возникает риск провоцирования опасных аритмий.

Влияние на сосуды, давление и другие органы

Действие на сосудистый тонус неоднозначно и зависит от конкретной сосудистой области. Оно складывается из центральной стимуляции сосудодвигательного центра (сужение) и прямого миотропного спазмолитического действия на гладкую мускулатуру (расширение).

• Расширяются: коронарные артерии сердца и почечные артерии.
• Сужаются: сосуды органов брюшной полости (за исключением почек).
• Сосуды головного мозга: кофеин тонизирует и сужает их, особенно если они были патологически расширены (дилатированы). Именно это свойство обуславливает клиническую эффективность препарата при мигренях — он облегчает головную боль сосудистого генеза.
• Артериальное давление: при гипотензии алкалоид повышает АД за счет прямой стимуляции сосудодвигательного центра, способствуя его нормализации. При нормальном давлении препарат его практически не изменяет или повышает крайне незначительно.
• Другие органы: оказывает миотропное спазмолитическое действие на гладкую мускулатуру (например, расслабляет бронхи). В почках вызывает умеренное повышение диуреза за счет расширения почечных сосудов и угнетения реабсорбции электролитов в канальцах.

Клиническое применение и безопасность

В медицинской практике кофеин применяется в виде кофеин-бензоата натрия (таблетки и растворы для парентерального введения), а также в составе множества комбинированных форм.

Показания к применению:

• В качестве монотерапии: для повышения работоспособности, устранения симптомов утомления и сонливости, а также для коррекции гипотензивных состояний.
• В комбинированной терапии: при мигрени его сочетают с алкалоидами спорыньи (препарат «Кофетамин»). Также он потенцирует действие ненаркотических анальгетиков-антипиретиков и входит в состав таких популярных препаратов, как «Цитрамон», «Седальгин», «Колдрекс» и «Пенталгин».

Профиль безопасности:

• Побочные эффекты: со стороны ЦНС возможны бессонница, беспокойство и психомоторное возбуждение. Со стороны ЖКТ — тошнота и рвота. Сердечно-сосудистая система может отреагировать тахикардией и аритмиями. При длительном приеме развивается привыкание и специфическая лекарственная зависимость — теизм.
• Противопоказания: выраженная артериальная гипертензия, атеросклероз, глаукома и бессонница.

Вопросы с занятий и экзамена

Что ещё разобрать по теме

• Сравнительная фармакологическая активность метилксантинов (кофеин, теобромин, теофиллин)
• Роль эндогенного аденозина в защите миокарда и ЦНС при гипоксии
• Механизмы развития лекарственной зависимости (теизма)
• Принципы синергизма кофеина и ненаркотических анальгетиков
• Влияние производных метилксантина на гладкую мускулатуру бронхов

Другие темы раздела «Средства, используемые в психиатрии и неврологии»

Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.