안녕하세요~!
이번에는 우리가 자주 접하는
카페인에 대해 알아볼 텐데요.
많은 사람들이
커피나 에너지음료에
의존해서 살고 있는 만큼
어떤 녀석인지
알아볼 필요가 있겠습니다.
생김새
어디서 왔는지
흡수 속도와 영향
효과 나타나는데 걸리는 시간
반감기
효과와 부작용
권장량
독성 용량
에 대해서 알아보겠습니다!
카페인은 어떤 녀석?
저도 카페인만 따로
먹어본 적은 없긴 합니다만
일단 카페인은 쓴맛입니다.
그리고 생김새를 보자면
아래에 분자구조를 표현한 그림을
참고하시면 됩니다.
카페인은
유전정보를 구성하는 단위인 DNA와 RNA의
기본구조와 연관이 있는 녀석입니다.
DNA를 구성하는 C, G, A, T
(시토신, 구아닌, 아데닌, 티민)
이렇게 네 가지가 있는데요.
그중 구아닌, 아데닌과 닮았어요.
조금 닮았나요?
그렇다면 카페인은 어디서
나오는 걸까요?
보통 커피콩과 같이
종자, 넛트류, 식물의 잎 등에서
발견됩니다.
자연 상태에서 카페인을 만드는 이유는
초식동물로부터 스스로를 보호하고
근처에 있는 씨가 발아하려는 것을
막는 역할도 합니다.
카페인 흡수 속도
커피나 콜라 등의 음료 형태로
카페인을 섭취하면
위장관에서 빠르게 흡수됩니다.
45분 만에 99%가 흡수되지요.
더 빠르게 흡수되는 방법으로는
껌처럼 씹는 카페인이 있습니다.
장에서 흡수되는 것과 달리
구강 점막을 통해 더 빠르게 흡수됩니다.
졸음 껌을 만들어낸 이유가
바로 여기에 있지요.
효과 나타나는데 걸리는 시간
밥을 먹은 지 얼마 되지 않았다면
위내에 음식이 남아 있을 텐데요.
(식사 2시간 이내면 위내 음식이 남아있다고 봅니다.)
이런 음식들은 카페인의 흡수를
늦어지게 만듭니다.
이럴 경우 구강점막으로
바로 흡수가 되는 껌 형태를
드시는 것이 효과가 빠를 겁니다.
혈중 최고농도 까지
걸리는 시간은 15분~2시간으로
상황에 따라 차이가 있습니다.
효과가 나타나는 데 까지 시간은
45분 ~ 1시간 정도로 생각하시면 됩니다.
카페인의 반감기
반감기는 양이 절반으로
줄어드는데 걸리는 시간을
의미합니다.
잘 줄어들지 않고 오래 남아있다면
반감기가 긴 것이고
효과가 길게 지속된다는 뜻이 됩니다.
성인의 경우
카페인의 반감기는
2.5~4.5시간이고
나이에 따른 차이는 없었습니다.
효과 지속시간은
사람마다 차이가 있지만
3~4 시간 정도로 생각하시면
되겠습니다.
유아의 경우 반감기가
65~130시간입니다.
아이들은 카페인을 분해하는데
아직 시간이 오래 걸리기 때문에
반감기가 아주 길어요.
(신생아는 반감기가 100시간이 될 수도 있답니다.).
어른들이
아이들 커피 못 마시게 하는
이유가 바로 여기에 있습니다.
아이들은 아침에 마셔도
밤새 카페인 영향으로
잠을 못 자기 때문이지요.
여러 가지 상황에 의해서
반감기가 변할 수 있는데요.
흡연에 의해 반감기가
절반 정도로 줄어들 수 있고요.
임산부는 반감기가 15시간 이상으로
늘어날 수 있습니다.
특히 임신 3기에 그렇습니다.
카페인의 효과
카페인은 중추신경계에서
아까 닮았다고 했던
아데노신의 수용체를 억제합니다.
그 결과
각성효과와 피로, 졸음을 줄여주는
역할을 하게 됩니다.
그와 함께 잠이 부족한 상태에서의
수행능력 향상에 효과가 있어요.
학습과 기억, 반응속도,
집중력, 운동능력도 향상 시키지요.
때로는 초조함, 불안감을 불러일으키기도 하지요.
한 systematic review에서
카페인과 l-테아닌이 각성, 집중,
task switching(멀티태스킹 능력)에
시너지 효과가 있다는 것을 발견했습니다.
(테아닌은 녹차에 많기로 유명하죠.)
카페인이 위장관계에 주는
영향을 살펴보면요.
위산분비가 증가하고,
위장 운동성을 증가시킵니다.
위산분비가 증가하니
빈속에 커피를 마시는 경우
속 쓰림을 유발하는 원인이 됩니다.
위장운동이 증가해서
대변이 마려워지는 이유도
여기에 있지요.
또한 두통을 완화시킵니다.
그래서 진통제나 두통약에
카페인이 함께 섞여있기도 하지요.
다들 아시는
이뇨 효과도 있습니다.
나트륨의 배출을 늘리고
신장에서 사구체의 여과를 늘려
소변 양이 늘어납니다.
화장실이 급해지는 이유지요.
커피를 마시면
가슴이 두근두근 하죠?
그건 카페인이 닮은 형태의
아데노신 수용체를 억제해서
심장의 수축력을
강하게 하는 결과를 가져옵니다.
아데노신 수용체가 막히면
카테콜아민의 방출이 촉진되는데요.
(카테콜아민 : 노르에피네프린, 에피네프린[아드레날린] 등)
결국 심장과 우리의 몸이
흥분성 반응을 보이게 되지요.
심박수의 증가와 심수 축력이
증가하게 되고
혈관이 수축됩니다.
(이렇게 혈관이 수축하게 되면
두통을 경감시키는데 도움이 됩니다.)
그 결과
수축기 혈압이 5~10mmHg 정도
상승할 수 있어요.
매일 일상적으로
카페인을 복용하는 경우는
그렇지 않고요.
어쩌다가 복용하는 경우에 그렇답니다.
카페인 권장량
어른
일반적인 경우 부작용 없이
복용 가능한 카페인 최대치를
400mg으로 보고 있습니다.
13세 이상 청소년
충분한 데이터가 없지만
2.5mg/kg 까지는
건강에 해를 끼치지 않을 것으로
보고 있습니다.
체중 당 2.5mg이면
상당히 적은 양인데요.
50kg이라고 해도 75mg밖에
되지 않습니다.
나이가 많고 체중이 많이 나가는
청소년의 경우는 어른의 용량을
복용한다 해도 일반적으로 해는 없습니다.
어린이
임신을 계획 중인 여성,
임신 중인 여성, 모유수유 중 여성
하루 300mg이 최대입니다.
임신한 여성의 경우
카페인 섭취를 하루 커피 2잔 이하로
제한하는 것이 좋습니다.
카페인의 독성 용량
하루 10g이 넘을 경우
독성이 유발될 수 있어요.
커피는 종류에 따라 다르지만 보통
한 잔의 경우 80~175mg 정도로
생각합니다.
그래서 독성 용량에 도달하려면
하루 50~100잔은 마셔야 합니다.
현실적으로 일어나기 힘든 일이죠.
그러나
카페인 분말의 경우 한 숟가락으로도
독성 용량에 달할 수 있으니 조심해야겠지요.
카페인을 과량 복용하게 되면
카페인이 중추신경계를 자극해
경련이 일어날 수 있어요.
그래서 뇌전증이나 다른 경련성 질환이 있는 경우
카페인의 섭취를 주의해야 합니다.
또한
울렁거림, 구토, 설사, 위장장애가 있을 수 있어요.
카페인 중독 시
불안, 안절부절, 불면, 빈맥, 진전 등이
있을 수 있고 섭취한 카페인 양에 따라
심한 경우 사망할 수도 있다고 합니다.
보통 과량 복용은
규칙적으로 카페인을 섭취하지 않는
사람에게서 나타납니다.
카페인을 갑자기 끊으면
카페인에 적응했던 우리 몸에
카페인의 공백으로 인한 증상이
나타나게 됩니다.
흔히 두통, 졸음, 과민성이 대표적이죠.
마무리 및 요약
카페인이 주는 유익한 효과는
각성, 졸음과 피로 완화, 운동능력과 학습, 기억 및 집중력 향상, 두통 완화
부작용
혈압상승, 이뇨, 위장운동 증가, 속 쓰림, 울렁거림, 빈맥, 진전, 초조함, 불안감, 경련
효과 나타나는데 걸리는 시간
45분 ~ 1시간
(음식에 의해 지연)
효과 지속시간
3~4시간
(유아 미만은 수 일 지속될 수도)
권장량(하루 최대)
어른 400mg
임신부, 수유부 300mg
13세 이상 청소년 2.5mg/kg
10~12세 85mg
7~9세 62.5mg
4~6세 45mg
독성 용량
하루 10g 이상
(커피 50~100잔, 카페인 가루 1큰술)
참고
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK223808/
https://www.canada.ca/en/health-canada/services/food-nutrition/food-safety/food-additives/caffeine-foods/foods.html