Μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nutrition περιγράφει τον αντίκτυπο της πρόσληψης καφεΐνης στην εγκεφαλική ροή αίματος σε νεαρά, υγιή άτομα. Υπήρξε σημαντική μείωση στη μέση ταχύτητα, τη μέγιστη ταχύτητα, την τελοδιαστολική ταχύτητα και τον καρδιακό ρυθμό μετά από υψηλή πρόσληψη καφεΐνης.
Η καφεΐνη είναι η πιο συχνά καταναλωμένη φαρμακολογικά δραστική ουσία παγκοσμίως και υπάρχει σε ποικίλες ποσότητες στον καφέ, το τσάι, τα αναψυκτικά, τις σοκολάτες και τα ενεργειακά ποτά. Σε μέτριες δόσεις, η καφεΐνη δρα ως διεγερτικό στο κεντρικό νευρικό σύστημα -επηρεάζει το συμπαθητικό σύστημα- και, ως αποτέλεσμα, σχετίζεται με αυξημένη εγρήγορση, γνωστική ενίσχυση και επίπεδα ενέργειας. Ωστόσο, σε υψηλές δόσεις, μπορεί να προκαλέσει παρενέργειες, όπως τοξικότητα.
Ωστόσο, η μακροχρόνια κατανάλωση καφεΐνης σε υψηλές δόσεις μπορεί να προκαλέσει δυσμενείς επιπτώσεις στην υγεία, όπως αυξημένη αρτηριακή πίεση και αγγειακή αντίσταση, καθώς και να προκαλέσει αρτηριακή ακαμψία και εγκεφαλική αγγειοσύσπαση. Η τακτική κατανάλωση δύο έως τεσσάρων φλιτζανιών καφεΐνης κάθε μέρα είναι γνωστό ότι μειώνει την εγκεφαλική ροή αίματος κατά 22-30%.
Η καφεΐνη μεταφέρεται μέσω του αίματος στο κεντρικό νευρικό σύστημα, μετά την απορρόφησή της στο στομάχι και το λεπτό έντερο. Από αυτή την άποψη, η καφεΐνη και η αδενοσίνη έχουν μεγάλες ομοιότητες στις χημικές τους δομές. Για το λόγο αυτό, η καφεΐνη συνδέεται με τους υποδοχείς της αδενοσίνης Α1 και Α2, εμποδίζοντάς τους. Η καφεΐνη μπορεί να επηρεάσει αρνητικά τη δράση της αδενοσίνης, η οποία είναι γνωστό ότι μειώνει την απελευθέρωση νευροδιαβιβαστών, όπως ακετυλοχολίνη, ντοπαμίνη, νοραδρεναλίνη, γ-αμινοβουτυρικό οξύ και σεροτονίνη, που βελτιώνουν τη διάθεση, τονώνουν το σώμα και εξαλείφουν τη σωματική κούραση. Η καφεΐνη αυξάνει τη συγκέντρωση αυτών των νευροδιαβιβαστών στο σώμα. Η καφεΐνη μπορεί επίσης να αναστείλει τη δραστηριότητα της φωσφοδιεστεράσης, η οποία στη συνέχεια οδηγεί σε αυξημένες κυτταρικές συγκεντρώσεις της κυκλικής μονοφωσφορικής αδενοσίνης (cAMP) και σε αυξημένα επίπεδα αρτηριακής πίεσης.
Μετά από κατάποση ή χορήγηση, η καφεΐνη διαχέεται σε όλο το σώμα και διεισδύει γρήγορα στον εγκέφαλο. Πειράματα σε ζώα βρήκαν ότι η συγκέντρωση καφεΐνης στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό φτάνει στο μισό επίπεδο του πλάσματος σε μόλις 4 έως 8 λεπτά και ότι η μέση συγκέντρωση στον εγκέφαλο παραμένει σταθερή για πάνω από 1 ώρα. Οι μέσες συγκεντρώσεις καφεΐνης στο πλάσμα και στον εγκέφαλο είναι ανάλογες με τη δόση της καφεΐνης που χορηγήθηκε 1 ώρα πριν.
Αν και η καφεΐνη μειώνει την τοπική εγκεφαλική ροή αίματος, οι επιδράσεις της στην ταχύτητα της εγκεφαλικής ροής του αίματος είναι σε μεγάλο βαθμό μη τεκμηριωμένες.
Στην τρέχουσα μελέτη, οι επιστήμονες διερεύνησαν εάν η κατανάλωση καφεΐνης μπορεί να επηρεάσει την ταχύτητα ροής του αίματος στη μέση εγκεφαλική αρτηρία σε κλινικά υγιή νεαρά άτομα. Συνολικά 45 φοιτητές μεταξύ 18 και 22 ετών συμπεριλήφθηκαν στη μελέτη, κανένας από τους οποίους δεν έπινε τακτικά καφέ. Συγκεκριμένα, οι περισσότεροι συμμετέχοντες στη μελέτη ανέφεραν ότι κατανάλωναν ένα έως δύο φλιτζάνια καφέ καθημερινά σε ασυνήθιστες καταστάσεις, όπως κατά την περίοδο των εξετάσεων.
Οι συμμετέχοντες κατηγοριοποιήθηκαν τυχαία σε τρεις ομάδες, με κάθε ομάδα να αποτελείται από 15 συμμετέχοντες. Στις ομάδες με χαμηλή και υψηλή περιεκτικότητα σε καφεΐνη, οι συμμετέχοντες έλαβαν 45 mg και 120 mg καφεΐνης σε κάψουλες, αντίστοιχα. Στην ομάδα ελέγχου χωρίς καφεΐνη, οι συμμετέχοντες έλαβαν κάψουλες αλεύρου ως εικονικό φάρμακο.
Διεξήχθη διακρανιακό υπερηχογράφημα Doppler για τη μέτρηση της ταχύτητας της ροής στη μέση εγκεφαλική αρτηρία κατά την έναρξη πριν από την κατανάλωση καφεΐνης και 30 λεπτά μετά την κατανάλωση καφεΐνης. Κατά τη λήψη των μετρήσεων ταχύτητας, οι συμμετέχοντες κλήθηκαν να εκτελέσουν λειτουργικά τεστ που αξιολόγησαν τον υπο- και υπερ-αερισμό, καθώς και τρεις γνωστικές δραστηριότητες που μετρούν τη βραχυπρόθεσμη μνήμη, την επίλυση προβλημάτων λεξιλογίου και την επίλυση μαθηματικών προβλημάτων.
Ο υπεραερισμός είναι η γρήγορη ή βαθιά αναπνοή, που συνήθως προκαλείται από άγχος ή πανικό. Αυτή η υπερβολική αναπνοή. Όταν αναπνέετε, εισπνέετε οξυγόνο και εκπνέετε διοξείδιο του άνθρακα. Η υπερβολική αναπνοή μπορεί να οδηγήσει σε χαμηλά επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα στο αίμα σας, το οποίο προκαλεί πολλά από τα συμπτώματα που μπορεί να αισθανθείτε όπως π.χ. ζαλάδα. Τα χαμηλά επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα οδηγούν στη στένωση των αιμοφόρων αγγείων που παρέχουν αίμα στον εγκέφαλο. Ο υποαερισμός είναι η αναπνοή που είναι πολύ ρηχή ή πολύ αργή για να καλύψει τις ανάγκες του σώματος. Εάν ένα άτομο υποαεριστεί, το επίπεδο διοξειδίου του άνθρακα του σώματος αυξάνεται. Αυτό προκαλεί συσσώρευση οξέος και πολύ λίγο οξυγόνο στο αίμα. Ένα άτομο με υποαερισμό μπορεί να αισθάνεται υπνηλία.
Τι βρήκε η μελέτη
Η σύγκριση μεταξύ των μετρήσεων έναρξης και μετά την παρέμβαση στην ομάδα χαμηλής καφεΐνης αποκάλυψε σημαντική μείωση στη μέση και στη μέγιστη ταχύτητα κατά τη διάρκεια του υποαερισμού, καθώς και στα τεστ βραχυπρόθεσμης μνήμης και επίλυσης προβλημάτων λεξιλογίου.
Σημαντική μείωση της τελοδιαστολικής ταχύτητας παρατηρήθηκε κατά τον υποαερισμό, τον υπεραερισμό και στο τεστ βραχυπρόθεσμης μνήμης.
Όσον αφορά τον καρδιακό ρυθμό, σημαντική μείωση παρατηρήθηκε κατά τον υποαερισμό και τον υπεραερισμό, καθώς και στα τεστ βραχυπρόθεσμης μνήμης και επίλυσης μαθηματικών προβλημάτων.
Η ίδια σύγκριση στην ομάδα με υψηλή περιεκτικότητα σε καφεΐνη αποκάλυψε σημαντική μείωση σε όλες τις δοκιμασμένες παραμέτρους της μέσης ταχύτητας, της μέγιστης συστολικής ταχύτητας, της τελοδιαστολικής ταχύτητας και του καρδιακού ρυθμού σε όλες τις αξιολογήσεις.
Συγκριτικά, δεν παρατηρήθηκαν σημαντικές διαφορές στις ταχύτητες μεταξύ των συνθηκών έναρξης και μετά την παρέμβαση στην ομάδα ελέγχου.
Αλλαγές κατά τη διάρκεια λειτουργικών δοκιμών
Η ανάλυση που διεξήχθη μετά την παρέμβαση αποκάλυψε σημαντική επαγωγή στις ταχύτητες κατά τον υποαερισμό σε σύγκριση με τα αρχικά επίπεδα σε όλες τις ομάδες. Όσον αφορά τον καρδιακό ρυθμό, παρατηρήθηκε σημαντική μείωση τόσο με χαμηλή όσο και με υψηλή περιεκτικότητα σε καφεΐνη.
Κατά τη διάρκεια του υπεραερισμού, παρατηρήθηκε σημαντική μείωση των ταχυτήτων μετά την παρέμβαση σε όλες τις ομάδες μελέτης σε σύγκριση με τα αρχικά επίπεδα. Όσον αφορά τον καρδιακό ρυθμό, παρατηρήθηκε σημαντική επαγωγή σε όλες τις ομάδες μελέτης.
Αλλαγές κατά τη διάρκεια των γνωστικών τεστ
Μια σημαντική επαγωγή στην τελοδιαστολική ταχύτητα και τον καρδιακό ρυθμό παρατηρήθηκε στην ομάδα με υψηλή περιεκτικότητα σε καφεΐνη κατά τη διάρκεια του τεστ βραχυπρόθεσμης μνήμης. Στην ομάδα ελέγχου, παρατηρήθηκε σημαντική επαγωγή στην τελοδιαστολική ταχύτητα κατά τη διάρκεια του τεστ επίλυσης μαθηματικών προβλημάτων.
Δεν παρατηρήθηκαν σημαντικές αλλαγές στις ταχύτητες και τον καρδιακό ρυθμό στην ομάδα με χαμηλή περιεκτικότητα σε καφεΐνη κατά τη διάρκεια γνωστικών τεστ.
Οι ερευνητές έγραψαν: Με αυτή τη μελέτη, συμπεραίνουμε ότι η καφεΐνη επηρεάζει έντονα το καρδιαγγειακό σύστημα, παρεμποδίζοντας την ταχύτητα των μεσαίων εγκεφαλικών αρτηριών, προκαλώντας τη μείωση της. Συμπεραίνουμε ότι αυτή η οξεία επίδραση προκαλεί αγγειοδιαστολή των εγκεφαλικών αρτηριών, που είναι μεγαλύτερη με υψηλότερες δόσεις καφεΐνης.
Περισσότερες πληροφορίες: Gaspar, C., Rocha, C., Balteiro, J., & Santos, H. (2023). Effects of caffeine on cerebral blood flow. Nutrition. doi:10.1016/j.nut.2023.112217..
