Группа кофеина

Алкалоиды группы кофеина — кофеин, теобромин и теофиллин, являющиеся производными пурина, — обнаруживаются в ряде растений: листьях чайного дерева, в семенах кофейного и шоколадного дерева и орехах кола. По химическому строению названные алкалоиды близки к веществам, встречающимся в животном организме (ксантину, мочевой кислоте и др.), что в известной степени объясняет многосторонность их действия, отсутствие кумуляции при длительном применении, а также их малую токсичность.

При замещении в ксантине (продукт окисления пурина) трех атомов водорода метильными группами образуется триметилксантин (кофеин). Теофиллин и теобромин относятся к диметилксантинам.

Кроме природных алкалоидов, в Советском Союзе применяется синтетический препарат метилкофеин, сходный по фармакологическим свойствам с кофеином, и входит в практику дипрофиллин — 7-(2'-3'-диоксипропил)-теофиллин, аналогичный по действию теофиллину.

1,3 - диметилксантин (теофиллин)

Алкалоиды группы кофеина

Алкалоиды группы кофеина всасываются довольно быстро и полно, вследствие чего уже через 15—30 минут может наступить резорбтивное действие.

Местно кофеин оказывает незначительное раздражающее действие; оно более выражено у теофиллина и теобромина, в связи с чем при приеме внутрь последних иногда наблюдаются явления раздражения со стороны желудочно-кишечного тракта.

Большая часть введенных алкалоидов в организме разрушается и лишь около 8% выделяются почками в неизмененном виде.

При введении в организм кофеин оказывает влияние главным образом на центральную нервную систему, сердечно-сосудистую систему, мочеотделение и поперечнополосатую мускулатуру.

На центральную нервную систему кофеиндействует возбуждающе, причем это действие развивается с известной последовательностью. В первую очередь усиливается деятельность коры головного мозга, затем продолговатого и в последнюю очередь — спинного мозга. Под влиянием кофеина повышается умственная работоспособность, устраняется сонливость, усталость, деятельность головного мозга становится более продуктивной и отчетливой.

Особенно ярко это действие кофеина проявляется на фоне угнетения центральной нервной системы, в частности наркотическими средствами.

Согласно работам школы И. П. Павлова, кофеин усиливает процессы возбуждения в коре мозга. Однако действие кофеина в значительной степени зависит как от дозы препарата, так и от типа нервной системы.

И. П. Павлов указывал, что при «сильном типе определенная доза кофеина повышает эффект раздражительного процесса, при слабом же она понижает его, заводя за предел работоспособности клетки».

В малых дозах кофеин повышает величину условных рефлексов. С увеличением дозы может наступить уравнительная фаза, когда и на слабые, и на сильные раздражители возникают одинаковые по величине рефлексы. При дальнейшем увеличении дозы кофеина развивается парадоксальная фаза, когда реакция на сильные раздражители ослабляется в то время как на слабые раздражители, наоборот, значительно усиливается.

Так, в опытах на собаках в зависимости от предела работоспособности нервных клеток коры головного мозга можно наблюдать различный эффект от одной и той же дозы кофеина.

У животных со слабым типом нервной системы доза кофеина превышающая предел работоспособности нервных клеток, приводит не к повышению функции коры, а к ее ослаблению вследствие возникновения охранительного запредельного торможения.

Применение кофеина у животных с сильным раздражительным процессом, но неуравновешенных, также может вести к появлению запредельного торможения.

Кофеин, повышая раздражительный процесс, вместе с тем приводит к более быстрому функциональному истощению нервных клеток.

И. П. Павлов считал, что нервные клетки могут содержать различные количества функционального вещества, которое расходуется в процессе их деятельности. У животных со слабым типом нервной системы при возрастающих функциональных требованиях нервные клетки скорее достигают своего предела и прекращают свою деятельность, — в них возникает процесс торможения.

Рис.13. Изменение скрытого периода флексорного рефлекса задней конечности кролика при действии кофемна (КФ) (по В. В. Закусову)

Для целей практической медицины большое значение имеет правильное установление лечебных доз кофеина в строгой зависимости от особенностей типа высшей нервной деятельности. И. П. Павлов подчеркивал целесообразность назначения кофеина в сочетании с бромидами в целях восстановления нормальных соотношений между процессами возбуждения и торможения в центральной нервной системе (см. Бромиды).

В настоящее время при некоторых заболеваниях нервной системы применяется павловская микстура, содержащая применительно к типу нервной системы больного в различных соотношениях бром и кофеин.

По данным В. В. Закусова, под влиянием кофеина уменьшается центральное время рефлекса. Это свидетельствует о том, что под действием кофеина облегчается передача возбуждения в межнейронных контактах.

Кофеин также усиливает способность центральной нервной системы к суммации импульсов, причем в большей степени, чем другие аналептики, в частности стрихнин и коразол (см. ниже).

Один из методов изучения суммационной способности центральной нервной системы состоит в том, что определяется число подпороговых раздражений, необходимых для получения у животных рефлекторных реакций до и после введения минимальных доз препарата.

Под влиянием кофеина ответная реакция возникает при меньшем числе подпороговых раздражений, чем у нормального животного, что подтверждает усиление процессов возбуждения в центральной нервной системе.

Возбуждение кофеином центров продолговатого мозга, в том числе дыхательного, приводит к учащению и углублению дыхательных движений, что влечет за собой усиление легочной вентиляции.

Это действие кофеина проявляется наиболее сильно при угнетении дыхательного центра алкоголем, наркотиками и другими веществами.

Опыты на обезглавленных животных показали, что кофеин возбуждает центры спинного мозга, так как после введения небольших доз кофеина у подопытных животных наступает усиление двигательных рефлексов, а от больших доз развиваются тетанические судороги.

Влияние кофеина на сердечно-сосудистую систему носит довольно сложный характер. Непосредственно на мышцу сердца кофеин оказывает прямое возбуждающее действие, вследствие чего сила систолического сокращения сердца увеличивается (т. е. наблюдается положительное инотропное действие). Диастолическое расслабление при обычных дозах не изменяется, при больших же дозах может уменьшиться.

Рис.14. Влияние кофеина на угнетенный дыхательный центр. Кролик весом 2,1 кг. На ординате отмечено количество выдыхаемого в минуту воздуха, на абсписсе - время в минутах. При М введены в вену 2 мл 2% раствора хлоргидрата морфина, при С - повторно введено в вену 0,5 мл 10% раствора кофеина бензоата-натрия (по М. П. Николаеву)

Благодаря более совершенному сокращению сердечной мышцы ударный (систолический) объем, т. е. количество крови, выбрасываемой за одну систолу, увеличивается. Так же увеличивается п минутный объем — количество крови, выбрасываемое сердцем за одну минуту (определяется умножением ударного объема на число сокращений сердца в минуту).

Вследствие возбуждения центров блуждающих нервов в продолговатом мозгу наступает некоторое замедление ритма сердца. Иногда возникает учащение ритма, что рассматривается как результат возбуждения кофеином непосредственно мышцы сердца.

Кофеин расширяет сосуды сердца, что приводит к улучшению питания сердечной мышцы.

Необходимо различать центральное и периферическое действие кофеина на сосуды. Центральное действие кофеина, обусловленное возбуждением сосудодвигательного центра, проявляется сужением сосудов, главным образом брюшной полости в области разветвления чревных нервов. Периферическое действие кофеина — непосредственно на стенку сосудов — носит противоположный характер. В опытах на изолированных органах под влиянием кофеина наблюдается расширение сосудов, так как гладкая мускулатура стенки сосудов расслабляется. В условиях целостного организма преобладает центральное сосудосуживающее действие кофеина, благодаря чему артериальное давление (особенно сниженное) повышается, однако не в такой степени, как при применении других средств, в частности стрихнина. Повышению артериального давления противодействует то обстоятельство, что одновременно сосуды головного мозга, почек, поперечнополосатой мускулатуры, а также сердца под влиянием кофеина расширяются.

Два других алкалоида этой группы — теобромин и теофиллин — по сравнению с кофеином обладают менее выраженным центральным действием, в связи с чем при их применении обычно развивается расслабление гладкой мускулатуры сосудов, что обусловливает расширение сосудов и понижение артериального давления.

Теофиллин и теобромин находят также применение в качестве мочегонных средств (см. Мочегонные средства). Мочегонное действие кофеина не отличается постоянством, так как вызываемое им сужение сосудов, в том числе иногда и сосудов почек, может отрицательно сказываться на мочеотделении.

Температура тела под влиянием кофеина повышается на 1—1,5°, Основной обмен (поглощение организмом кислорода и выделение углекислоты), особенно при больших дозах, также повышается (на 10-20%).

Кофеин оказывает также действие и на функцию скелетной мускулатуры. Под влиянием кофеина сокращения мышц становятся более сильными, скорость сокращения возрастает. Это обусловлено главным образом возбуждающим действием кофеина на кору головного мозга.

Токсичность кофеина сравнительно невелика. Однако дозы, значительно превышающие терапевтические, могут вызвать явления сильного двигательного возбуждения вплоть до судорог, а также галлюцинации, головокружение, учащение пульса и дыхания.

При острых отравлениях, если кофеин был принят внутрь, рекомендуется промыть желудок и давать средства, успокаивающие центральную нервную систему.

Хроническое отравление наблюдается при злоупотреблении напитками, содержащими кофеин (чай, кофе). Оно выражается в повышенной нервной возбудимости, бессоннице, учащении сердечных сокращений (тахикардии). Лечение состоит в ограничении напитков и в назначении снотворных средств.

Алкалоиды группы кофеина находят широкое применение в медицинской практике. Кофеин назначают при некоторых заболеваниях центральной нервной системы, в частности при неврозах, а также при умственной и физической усталости, при нарушении кровообращения и дыхания вследствие отравления наркотическими веществами, при упадке сердечной деятельности, а также профилактически при инфекционных заболеваниях (при угрожающей сердечной слабости). Теобромин и теофиллин назначают главным образом в целях расслабления спазма сосудов (при гипертонической болезни, стенокардии, мигрени и др.) и как мочегонное средство при сердечных и почечных отеках. Теофиллин применяют также при нарушениях мозгового кровообращения (при угрожающем инсульте).

Препараты

Кофеин (Coffeinum), ФVIII (Б). Назначается внутрь в порошках и таблетках по 0,05—0,1 г на прием 2—3 раза в день.

Высшие дозы: 0,3 г (1 г).

Кофеин-бензоат натрия (Coffeinum natrio-benzoicum), ФVII (Б). Назначается внутрь в порошках и таблетках по 0,1—0,2 г, а также подкожно по 1 мл 10% или 20% раствора.

Высшие дозы: 0,5 г (2 г).

Метилкофеин (Methylcoiieiniim), ФVIII (Б). Применяется в тех же. случаях, что и кофеин, по 0,1—0,2 г в порошках или таблетках.

Теобромин (Theobrominum), ФVIII (Б). Бесцветный кристаллический порошок, плохо растворимый в воде. Назначают внутрь в порошках и таблетках по 0,25—0,5 г на прием 2—3 раза в день.

Высшие дозы: 0,5 г (2 г).

Диуретин (Diuretinum), ФVIII. Смесь эквимолекулярных Количеств натриевой соли теобромина и салицилового натрия. Бесцветный порошок, хорошо растворимый в воде, водные растворы имеют щелочную реакцию. Назначают в растворах и микстурах для приема внутрь по 0,3—0,5 г и более на прием.

Высшие дозы: 1 г (6 г).

Теофиллин (Theophyllinum), ФVIII (Б). Бесцветный кристаллический порошок, плохо растворимый в воде. Применяется внутрь в порошках по 0,1—0,3 г и иногда в свечах.

Высшие дозы: 0,3 г (1 г).

Эуфиллин (Euphyllinum) (Б). Водорастворимый препарат теофил-лина, представляющий собой молекулярное соединение теофиллина с этилендиамином. Бесцветный кристаллический порошок, хорошо растворимый в воде. Применяется в водных растворах для внутримышечного и внутривенного введения. В первом случае используются 24—25% растворы (вводится по 2 мл), во втором — применяют более разведенные растворы (2,4—2,5%), вводя соответственно большие объемы. Эуфилли применяется также внутрь в порошках и таблетках по 0,1—0,2 г и per rectum — в свечах.

Высшая суточная доза: 1 г.

Дипрофиллин (Diprophyllinum). Бесцветный кристаллический порошок, хорошо растворимый в воде. Растворы его стойки и выдерживают стерилизацию кипячением. Применяется в тех случаях, когда нужно воспользоваться растворимым препаратом теофиллина. Вводится внутрь, ректально, внутримышечно и внутривенно.