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Cafeína

Cafeína
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Concepto:La cafeína es una sustancia amarga que se encuentra en el café, el té, bebidas gaseosas, chocolate, nueces de cola y ciertas medicinas. Tiene muchos efectos en el metabolismo del cuerpo, incluyendo la estimulación del sistema nervioso central. Ésta puede hacerlo sentirse más alerta y aumentar su energía.

Cafeína. Alcaloide sintetizado antaño mediante metilación de la teobromina, que se aisla del cacao, pero ahora puede recuperarse de los disolventes empleados en la elaboración del café descafeinado. Se utiliza mucho en medicina como estimulante del Sistema Nervioso Central y como diurético. Se encuentra en el , el café y el cacao. Cristaliza en agujas largas, blancas, que pierden su agua de hidratación con lentitud, produciendo un sólido blanco que se funde entre 235 y 237.2°C (455 y 459.0°F). A temperaturas bajas se sublima sin descomponerse. La cafeína tiene sabor amargo intenso, aunque es neutra al tornasol.

Para la mayoría de las personas, la cantidad de cafeína, entre dos y cuatro tazas de café diarias, no es dañina. Sin embargo, demasiada cafeína puede dejarlo inquieto, ansioso e irritable. También puede impedirle dormir bien y causarle dolores de cabeza, ritmos cardíacos anormales u otros problemas. Si interrumpe el uso de la cafeína puede presentar síntomas de abstinencia.

Origen

Los humanos han consumido cafeína desde la Edad de Piedra. Los pueblos antiguos descubrieron que masticar la corteza y hojas de ciertas plantas tenía el efecto de aliviar la fatiga, estimular el estado de alerta y elevar el ánimo. Sólo mucho después se descubrió que el efecto de la cafeína se incrementaba al remojar tales plantas en agua caliente. Muchas culturas tiene leyendas que atribuyen el descubrimiento de tales plantas a personas que habrían vivido muchos miles de años antes.

Según una leyenda popular china, el Emperador de China Shennong, que se cree habría reinado alrededor del 3000 AC, accidentalmente descubrió que cuando algunas hojas caían en agua hirviendo, el resultado era una bebida aromática y restauradora. Shennong también es mencionado en el Cha Jing de Lu Yu, un famoso trabajo antiguo sobre el . La historia del café ha sido registrada desde el siglo IX . Durante ese período, los granos de café sólo estaban disponibles en su hábitat natural, Etiopía. Una leyenda popular atribuye su descubrimiento a un criador de cabras llamado Kaldi, el cual aparentemente habría observado que las cabras se tornaban eufóricas y perdían el sueño por las noches después de haber pastado junto a los arbustos de café y, habiendo probado los frutos que las cabras había estado comiendo, experimentó la misma vitalidad.

La primer mención literaria del café podría ser una referencia a Bunchum en los trabajos del físico persa del siglo IX Al-Razi. En 1587, Malaye Jaziri compiló un trabajo trazando la historia y controversias legales del café, titulado: "Undat al safwa fi hill al-qahwa". En este trabajo, Jaziri registró que un jeque, Jamal-al-Din al-Dhabhani, mufti de Adén, fue el primero en adoptar el uso del café en 1454, y que en el siglo XV los Sufís de Yemén usaban café para mantenerse despiertos durante las oraciones de forma rutinaria.

Cerca del final del sigo XVI, el uso del café fue registrado por un europeo residente en Egipto, y alrededor de este periodo se introduce su uso general en el oriente próximo. La apreciación del café como una bebida en Europa, donde fue conocido inicialmente como "vino árabe", data del siglo XVII. Durante este período se establecieron "casas de café", abriéndose las primeras en Constantinopla y Venecia. En Gran Bretaña, las primeras casas de café se abrieron en Londres en 1652, en St Michael's Alley, Cornhill. Pronto se volvieron populares en toda Europa Oriental, y jugó un papel significativo en las relaciones sociales durante los siglos XVII yXVIII.

La nuez de cola, como el fruto del café y la hoja de té, al parecer tienen orígenes antiguos. Es masticada en varias culturas africanas occidentales, de forma individual o en formación social, para restaurar la vitalidad y aplacar la sensación de hambre. En 1911, la cola se tornó en el centro de atención de uno de los primeros temores sobre la salud documentados, cuando el gobierno de los Estados Unidos incautó 40 toneles y 20 barriles de sirope de Coca-Cola en Chattanooga, Tennessee, alegando que la cafeína en su bebida era "perjudicial para la salud".

El 13 de marzo de 1911, el gobierno inició el caso de Los Estados Unidos versus cuarenta toneles y 20 barriles de Coca-Cola, esperando forzar a Coca-Cola para que eliminara la cafeína de su fórmula alegando argumentos, como que el uso excesivo de Coca-Cola en un colegio de señoritas condujo a "desenfrenos nocturnos, violaciones de las reglas de la escuela y los modales femeninos, e incluso inmoralidades". A pesar de que el juez falló a favor de Coca-Cola, dos iniciativas de ley fueron introducidas a la Cámara de Representantes en 1912 con el fin de enmendar el Acta de Alimentos Puros y Drogas, agregando la cafeína a la lista de sustancias "creadoras de hábito" y "dañinas" que deben listarse en la etiqueta de los productos.

Propiedades químicas

La cafeína es un alcaloide de la familia metilxantina, cuyos metabolitos incluye los compuestos teofilina y teobromina, con estructura química similar y similares efectos (aunque de menor intensidad a las mismas dosis). En estado puro es un polvo blanco muy amargo. Fue descubierta en 1819 por Ruge y descrita en 1821 por Pelletier y Robiquet.

Mecanismo de acción

El principal modo de acción de la cafeína es como un antagonista de los receptores de adenosina que se encuentran en las células del cerebro. La cafeína cruza fácilmente la barrera hematoencefálica que separa a los vasos sanguíneos del encéfalo. Una vez en el cerebro, el principal modo de acción es como un antagonista no selectivo del receptor de adenosina. La molécula de cafeína es estructuralmente similar a la adenosina y por lo tanto se une a los receptores de adenosina en la superficie de las células sin activarlos. (un mecanismo de acción "antagonista"). Entonces, tenemos que la cafeína actúa como un inhibidor competitivo.

La adenosina se encuentra en casi cualquier parte del cuerpo, debido a que desempeña un papel fundamental en el metabolismo energético relacionado al ATP, pero en el cerebro, la adenosina desempeña funciones especiales. Existen evidencias que indican que las concentraciones de adenosina cerebral se ven aumentadas por varios tipos de estrés metabólico, entre los cuales se encuentran: Hipoxia e isquemia.

La evidencia indica también que la adenosina cerebral actúa protegiendo el cerebro mediante la supresión de la actividad neuronal y también mediante el incremento del flujo sanguíneo a través de los receptores ubicados en el músculo liso vascular. Al contrarrestar a la adenosina, la cafeína reduce el flujo cerebral de reposo en 22% a 30%.La cafeína también posee un efecto desinhibitorio general sobre la actividad neuronal. De todas formas, no se ha demostrado cómo esos efectos causan un incremento en la vigilia y la alerta.

La adenosina es liberada al cerebro mediante un mecanismo complejo.  Hay evidencia que indica que la adenosina funciona como un neurotransmisor liberado en los espacios sinápticos en algunos casos, sin embargo, los incrementos de adenosina relacionada con el estrés, parecerían ser producidos principalmente mediante el metabolismo extracelular del ATP. Ciertamente, la adenosina no es el neurotransmisor primario de ningún grupo de neuronas, pero es liberada junto a otros neurotransmisores por algunos tipos de neuronas.

A diferencia de muchos neurotransmisores, al parecer, la adenosina no es almacenada en vesículas que son dependientes del voltaje, por lo cual, la posibilidad de que se dé ese mecanismo no ha sido completamente descartada. Varias clases de receptores de adenosina han sido descritos, cada una con ubicaciones anatómicas diferentes. Los receptores están ampliamente distribuidos y actúan inhibiendo la absorción de calcio.

Consumo

La cafeína es consumida fundamentalmente por vía oral a través de la ingestión de productos como el café, el té, el mate, el chocolate o las bebidas cola. Cuando la cafeína es tomada como una bebida ella comienza a llegar a todos los tejidos del cuerpo luego de unos 5 minutos, alcanzando su máxima concentración en la sangre aproximadamente a los 30 minutos de ser ingerida.

Efectos

Los efectos de la cafeína sobre las personas (así como del resto de las drogas tanto legales como ilegales) dependerán de:

  • Las características de la sustancia y la forma en que la consumas
  • Las características personales: personalidad, peso, edad, estado de salud y de ánimo, así como tu experiencia pasada como consumidor de la droga en cuestión
  • Las circunstancias en las cuales consuman la droga: (compañía, lugar, legalidad)

No existe una acumulación en la sangre de la cafeína que se consume día a día ya que la mayor parte de ella es metabolizada por el hígado. El consumo de la cafeína contenida en dos tasas promedio de café (de concentración común) puede producir efectos suaves como un aumento en el grado del estado de alerta, aumento de la temperatura corporal y la presión sanguínea, así como en la producción de orina y en la segregación de ácidos gástricos.

Al ser un estimulante, la cafeína puede ayudar a las personas a mantenerse despiertas. Tomada antes de ir a la cama puede provocar retardo en la aparición del sueño, un acortamiento del tiempo que se duerme o una disminución de la profundidad del sueño. El consumo de cafeína puede producir en algunas personas temblor en las manos y coordinación defectuosa. Entre las consecuencias más comunes del consumo de altas dosis de cafeína diarias (mas de 600 mg u 8 tasas comunes de café) se encuentran los dolores de cabeza, el estado de nerviosismo, el insomnio, problemas estomacales y la posibilidad de diarreas. La mayoría de los adultos pueden manejar en promedio unos 300 mg de cafeína diarios, es decir, unas 4 tasas de café por día sin sufrir ningún efecto negativo.

Riesgos de su consumo

Unas dosis diarias muy altas de cafeína (mas de 8 tasas diarias) pueden producir niveles altos de azúcar en sangre y niveles de acidez importantes en la orina.

Las mujeres embarazadas o que estén considerando tener un hijo deberían consultar a un médico si consumen mas de la dosis diaria promedio de cafeína. Se recomienda que ellas no consuman mas de 200 mg de cafeína por día (aproximadamente entre 2 y 4 tasas de café o te diarias). Al igual que lo que sucede con otras drogas, nadie sabe con seguridad cuánta cafeína puede dañar al bebé, pero lo que sí se sabe es que un exceso de esta sustancia puede llegar a producir abortos espontáneos, muerte del feto y bajo peso al nacer. Por otra parte, la cafeína puede dificultarte el quedar embarazada (esto no quiere decir que pueda usarse comométodo anticonceptivo). Por otra parte, como la cafeína es un estimulante, puede causar tensión, irritabilidad o dificultades para dormir. Estos efectos no son necesariamente perjudiciales, pero pueden generar alguna incomodidad.

Fuentes

  • Nehlig, A; Daval, JL; Debry, G (1992). "Caffeine and the central nervous system: Mechanisms of action, biochemical, metabolic, and psychostimulant effects". Brain Res Rev 17 (2): pp. 139–70
  • Rango de valores del pKa de la cafeina protonada, Harry G. Brittain, Richard J. Prankerd (2007). Academic Press. ed. Profiles of Drug
  • Enciclopedia McGraw-Hill de Ciencia y Tecnología. 2da. Edición, Tomo II, 1992, pp. 331