카페인의 원리, 카페인 부작용 세특 카페인 화학 반응 연구

카페인 원리와 부작용

 

 현대인이라면 누구나 쉽게 접하는 카페인, 카페인은 커피뿐만 아니라 차, 콜라와 같은 음료, 카카오, 과라나, 마태 열매 등에 들어있습니다. 카페인은 쓴맛이 있지만 각성효과가 있어 많은 사람에게 사랑받고 있습니다. 커피의 각성효과는 1819년 독일의 유기 화학자 룽게에 의해 처음으로 발견되었습니다. 룽게는 독일의 가장 위대한 문인 괴테의 친구였습니다. 룽게는 당시 '벨라돈나'라는 식물의 추출물을 떨어뜨려 고양이의 동공에 근육 이완 효과를 보였는데 여기에 크게 감명받은 괴테가 룽게에게 커피콩을 선물하고 여기에 들어있는 성분을 분석해서 왜 커피가 사람들을 깨우는 효과가 있는지 알려달라 했다는 이야기가 있습니다. 룽게가 커피의 성분을 분석했지만 비슷한 시기에 룽게와 별도로 카페인을 발견하여 카페인이란 명칭을 사용한 화학자는 프랑스의 로비케와 펠르티에였습니다.

 

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카페인의 원리는?

카페인 화학식과 구조

 

 카페인의 반응은 각성효과로 졸음을 완화시키거나 예방합니다. 카페인은 아데노신의 신호전달을 방해하여 각성효과를 만드는데 아데노신은 우리가 피로가 쌓이면서 뇌에서 생성하는 물질입니다. 특히 아데노신과 아데노신 수용체가 결합하여 신경세포의 활동을 둔화시킵니다. 이 때문에 졸리게 되고 사람이 자는 동안에 혈액 공급을 늘리기 위해 혈관을 팽창시킵니다. 하지만 카페인을 먹으면 아데노신과 구조가 비슷한 카페인이 아데노신 수용체와 결합하면서 아데노신의 작용을 방해합니다. 카페인이 결합하면 혈관을 수축시켜 혈압을 높이고 근육을 자극합니다. 그렇기 때문에 카페인이 각성효과를 내어 잠을 깨우는 원리가 됩니다. 한 번 섭취한 카페인은 우리 몸에서 평균 6시간~8시간 정도 잔류하며 100mg의 카페인을 섭취한 후 6~8시간 이 지나야 50mg으로 줄어듭니다. 따라서 지속해서 카페인을 섭취하면 다음 날 피로를 일으켜 점점 수면 사이클을 방해하여 불면증의 원인이 됩니다. 또한 치명적인 복용량의 카페인을 커피로 섭취하기 위해선 약 50~100잔의 커피를 마신다면 치사량에 도달할 수 있습니다.

 

 

카페인의 각성 효과는?

카페인 각성 효과는?

 

 카페인의 각성 효과는 뇌의 집중력과 운동 효과에 영향을 줍니다. 카페인은 지구력을 증가시켜 장시간 운동을 할 수 있게 하며 근육의 에너지 대사를 활발하게 합니다. 뇌의 집중력과 지구력이 모두 향상되어 운동할 때 긍정적인 효과를 보여준다고 합니다. 또한 카페인을 적당량 섭취하면 피로가 경감되고 집중력이 좋아져 지적 작업 능력을 증가시키며 졸음을 쫓아 주고 위산 분비를 증가하여 소화력 증진 등 긍정적인 효과가 존재합니다.

 

카페인의 부작용은?

카페인 부작용 속쓰림

 

 카페인은 각성효과와 동시에 불면증을 유발할 수 있다고 합니다. 그렇다면 카페인의 부작용은 무엇이 있을까요? 카페인은 각성 효과를 만들기 위해 신체에 여러가지 무리를 주는데 피로를 누적하고 속쓰림과 소화불량을 유발합니다. 따라서 카페인은 위염과 식도염, 역류성 식도염의 원인이 되기도 합니다. 또한 아드레날린 분비를 촉진하여 정신적 불안을 일으킵니다. 카페인을 즐기는 사람 중 속이 안좋거나 신경 과민을 가진 사람이 꽤 많습니다. 카페인의 민감도는 사람마다 다르며 카페인을 분해하는 능력은 유전에 의해 결정됩니다.이런 카페인 과다 섭취에 따른 대표적인 부작용은 두통, 가슴 두근거림, 신경과민, 수면장애, 심부전, 신부전, 메스꺼움, 구토, 혈당 상승, 조울증, 설사, 여드름, 무기력증 등이 있습니다.

 

 

카페인과 관련된 세특 탐구 주제 정리

1. 카페인 추출 실험 및 탐구 보고서
2. 카페인이 체대 입시생의 운동능력 및 피로도에 미치는 영향 탐구 보고서

 

얼죽아! 얼음중독과 빈혈에 관련된 주제를 정리한 적 있습니다. 카페인과 함께 참고한다면 재미있는 주제로 연결될 수 있는데 관심이 있다면 아래 포스팅을 확인해주세요.

 

간호학과 세특 얼죽아 얼음 중독과 빈혈