A
cafeína é a mais conhecida do grupo de drogas das metilxantinas, substâncias alcaloides
com grande efeito no sistema nervoso central. Além dela, fazem parte do grupo
também a teofilina e a teobromina. Tais substâncias são encontradas em diversas
plantas, sendo a maioria utilizada para o preparo de alimentos, bebidas ou
medicamentos. Assim, ela é uma droga recreativa legal e o seu consumo o é o mais
alto dentre as drogas usadas para automedicação.
Cafeína na história e sociedade
A Lenda de Kaldi, no ano de 575, é a primeira referência
do café. Nesta, um pastor de cabras na Etiópia observou que seu rebanho ficava
sobre efeito estimulante após ingerir folhas e frutos de determinada planta. Em
1820, a cafeína foi descoberta a partir do café por Ferdinand Runge, que teve o
interesse por café estimulado pelo amigo e escritor Wolfgang von Goethe. Hoje a
cafeína é adicionada em refrigerantes, energéticos, analgésicos e pílulas
estimulantes por exemplo. Naturalmente, ela é encontrada em diversas plantas,
as quais são utilizadas para o preparo de café, chás e chocolate.
O
café é a bebida mais amplamente consumida e conhecida dentre as que apresentam
naturalmente cafeína. O grão de café é originário da Etiópia e teve seu uso
difundido pelo norte da África até que chegou à Europa. O hábito de tomar café
socialmente surgiu na cultura árabe e veio ao encontro do islamismo, já que a
religião não permite o consumo de bebidas alcoólicas.
Estudiosos
ingleses acreditavam, na época, que o café seria uma boa alternativa às bebidas
alcoólicas e poderia ser a cura para alcoólatras. Já houve um tempo no qual o
café superou o consumo de bebidas alcoólicas na Inglaterra devido à
popularidade dele e ao alto custo de bebidas como o gim. O café popularizou-se
por toda Europa e, posteriormente, pela América.
O
café chegou ao Brasil em 1727, trazido da Guiana Francesa e plantado no Norte
do Brasil, porém foi apenas por volta de 1760-1770 que ele começou a traçar um
percurso importante para economia do país. Quando começou a ser cultivado no
Rio de Janeiro, abrangendo também os estados de Minas Gerais e São Paulo – chegando
ao Vale do Paraíba e, anos depois, ao Oeste Paulista –, o país estava se
recuperando da crise da economia mineradora e, oportunamente, a indústria do café
aproveitou a então mão de obra disponível.
A
vinda da família real em 1805 trouxe para o Rio de Janeiro, então capital
brasileira, um centro de consumo. Assim, a produção foi crescendo em ritmo
acelerado, atingindo o ápice da produção e exportação cafeeira mundial em 1829.
Havia-se consolidado a maturidade econômica da cafeicultura no Brasil, a qual
perdurou por anos como principal atividade econômica brasileira. Em 1875, a
produção no país correspondia a mais de 50% da mundial; entre 1897 e 1900,
passava dos 70% e, em 1906, atingiu o máximo: 83%.
Em
alguns lugares, como na Inglaterra, o chá é mais apreciado e consumido que o
café. A origem do chá é tratada em diversas histórias e a primeira menção de
consumo na Europa ocorreu em 1559. Na América do Sul é muito consumido o mate,
uma variante do chá que é consumida gelada.
Já
o cacau, utilizado para o preparo do chocolate, é oriundo da região amazônica
na América do Sul. Antes da descoberta da América, ele já era cultivado pelos maias,
incas e astecas, sendo visto como um presente dos deuses. Acreditavam que o
cacau era um poderoso afrodisíaco e o consumiam numa mistura com milho e
especiarias, muito diferente do chocolate conhecido hoje. Foi com a descoberta
da América que Cortés o introduziu na corte espanhola, adicionando açúcar e
baunilha, os quais deram o gosto adocicado à bebida derivada do cacau que foi denominada
chocolate e conquistou enorme popularidade na Europa. Porém logo esta
popularidade decaiu, devido ao seu alto valor de venda; com o passar do tempo, seu
valor também diminuiu, tornando-o mais acessível para consumo, até que, após a modernização
da indústria, sua produção foi refinada e ele passou a não ser consumido apenas
como bebida.
Além
do café, o guaraná e a planta do gênero Cola
(Schott & Endl) são comuns na América do Sul e também possuem cafeína;
ambos são muito utilizados na produção de bebidas, como refrigerantes e
energéticos. O guaraná é a maior fonte de cafeína entre os recursos naturais,
contendo de 2 a 6% de cafeína. A árvore de Cola,
além da cafeína, contém também teobromina, outra metilxantina.
Hoje,
economicamente, o café é uma das commodities
mais valiosas do mundo. A produção de café concentra-se em duas espécies, Coffea arabica e Coffea canephora, comercialmente conhecidos como café arábica e
café robusta. O primeiro é produzido principalmente na América do Sul e
Central; já o segundo, na Ásia. O Brasil é produtor das duas espécies, sendo o
maior produtor e exportador de café no mundo.
Os
produtos que contêm metilxantinas estão entre os agropecuários mais exportados,
sendo o quinto atrás da carne e dos laticínios. O consumo de produtos com
cafeína é alto, sendo a média de consumo no mundo cerca de 70mg de cafeína por
pessoa ao dia, sendo tal quantia consumida majoritariamente na forma de café ou
chá. Os países escandinavos são o maior mercado consumidor de café no mundo,
porém eles estão em último lugar quando se trata do consumo de chá. Já a Grã-Bretanha
e a Irlanda são as campeãs no consumo de chá, chegando a consumirem até 10
vezes mais que os Estados Unidos e Canadá.
Constituição
A
cafeína – 1,3,7-trimetilxantina – é um alcaloide e é formada pela substituição
de três grupos metil na xantina. Já a teofilina e teobromina apresentam
estruturas semelhantes, respectivamente, 1,3-dimetilxantina e
3,7-dimetilxantina. A molécula de cafeína possui caráter hidrofílico. Ela consegue atravessar
a barreira hematoencefálica por ter adaptação desse caráter de acordo com o pH,
podendo adquirir caráter lipofílico.
Farmacocinética
A
principal via de administração da cafeína é a oral, através de consumos de
alimentos e bebidas que a contenham. Porém, em medicamentos, ela pode causar
náuseas e irritações gástricas quando administrada oralmente, sendo, muitas
vezes, administrada por vias retal, intramuscular ou venosa. Possui maior
absorção no estômago do que no intestino devido à presença de comida e,
principalmente, de acidez.
A
cafeína é completamente absorvida pelo trato intestinal em pouco tempo, cerca
de 45 minutos após a ingestão. Quando consumida em café ou chá, atinge o pico
de concentração no sangue em cerca de 30 minutos. Já, quando consumida em
chocolates, refrigerantes e outras bebidas, este pico leva até 2 horas para
ocorrer. Ela atinge todos os órgãos e fluidos corporais, inclusive o leite
materno, atravessa as barreiras hematoencefálica e placentária sem dificuldades,
além de possuir meia-vida no organismo de 3 a 5 horas, enquanto a teobromina e
teofilina têm meias-vidas mais altas, chegando a mais de 7 horas. Após a
ingestão de cafeína, a concentração nos níveis plasmáticos aumenta gradualmente
juntamente aos efeitos dela.
Apenas
menos de 2% da cafeína absorvida é excretada na urina, o restante é
metabolizado via hepática. Teobromina e teofilina são os metabólitos
produzidos. O metabolismo da cafeína é influenciado por diversos fatores no
organismo, desde genética e alimentação apresentada até ao consumo de bebidas
alcoólicas, e, curiosamente, fumantes a eliminam mais rápido do que não
fumantes. A variação hormonal no organismo feminino altera o metabolismo da
cafeína também, sendo registrado que mulheres grávidas apresentam mais lenta a
excreção da substância. Recém-nascidos não conseguem metabolizá-la com
eficácia, excretando cerca de 85% e tendo no organismo a meia-vida da cafeína
aumentada para até 4 dias. Até o sétimo ou oitavo mês de vida, não é
desenvolvida a capacidade de metabolizar a cafeína no organismo.
Efeitos no organismo
A
cafeína tem estrutura semelhante à da adenosina, sendo um antagonista desta. A
genética e o estilo de vida influenciam a sensibilidade apresentada pelo
receptor de adenosina, o que influencia na resposta à cafeína em cada
indivíduo.
Os
efeitos das metilxantinas no sistema nervoso já são muito entendidos, muitos
deles atuam bloqueando receptores de adenosina. No geral, isso ocorre ao inibir
a neurotransmissão em muitas sinapses cerebrais.
Há
quatro tipos de adenosina – A1, A2A, A2B e A3
– em que as metilxantinas atuam mais, bloqueando o A1 e A2A.
O primeiro encontra-se no córtex, hipocampo, hipotálamo e cerebelo; já o
segundo, principalmente no corpo estriado – composto pelo núcleo caudado,
núcleo accumbens e putamen. O mecanismo de bloqueio das metilxantinas traz
alterações nos níveis de dopamina no cérebro, o que eleva os níveis de dopamina
e, consequentemente, reforça os efeitos das metilxantinas no cérebro.
Isso
envolve mecanismos neurais complexos, apenas descobertos recentemente pela
ciência. O receptor de adenosina participa de uma formação na qual ele e outros
receptores se atacam, influenciando a operação um do outro. No estriado, esta
operação tem efeitos de integração da atividade da dopamina e do glutamato
sobre neurônios GABAérgicos.
O
efeito das metilxantinas na atividade do estriado ainda é maior em presença de
canabinoides – receptor CB1 –, localizado nos neurônios GABAérgicos.
Assim, a sensibilidade aos receptores de cafeína aumenta. Isso ocorre por
aumento na transmissão de receptores D2 de adenosina e maior
liberação de acetilcolina, glutamato e dopamina.
Elevadas
doses de cafeína trazem um efeito adicional na adenosina, em que a cafeína e as
metilxantinas bloqueiam os receptores de benzodiazepina, sendo preciso 10 copos
de café para bloquear 20% da benzodiazepina por exemplo. Já, no chocolate,
ocorre naturalmente uma substância que possui semelhança com a anandamida e
atua em receptores de canabinoides. Em contraposição, outros componentes do
chocolate bloqueiam o metabolismo de anandamida.
A
ação das metilxantinas sobre a glândula adrenal para liberação de epinefrina
resulta na estimulação do sistema nervoso simpático. A maioria destes efeitos
fora do sistema nervoso central resulta em ação muscular, como relaxamento da
musculatura lisa e contração da esquelética. Altas doses de cafeína causam
estimulação do reflexo da medula espinhal, o que pode gerar convulsões, muitas
vezes, letais.
Devido
aos diferentes efeitos que a cafeína pode ter no fluxo sanguíneo, ela é usada
em analgésicos para dor de cabeça, pois diminui o fluxo sanguíneo cerebral e,
consequentemente, a alta pressão sanguínea que ali ocorria, o que gera termina
aliviando a dor de cabeça causada pela alta pressão sanguínea nos vasos
cerebrais.
Quanto
aos efeitos no desenvolvimento intelectual, muito se diz que a cafeína aumenta
o rendimento, permitindo uma melhoria nas funções cognitivas e um melhor
desenvolvimento. Porém há estudos que a apontam como não geradora de alterações
cognitivas que possibilitem melhor desenvolvimento em determinadas tarefas
desejadas, como resolução de problemas. A influência que a cafeína pode ter
nestas atividades é por agir como um placebo, levando as pessoas a acreditarem
que ela traz um incremento positivo na realização das tarefas desejadas.
Há
também alguns pesquisadores que já encontraram a capacidade da cafeína em
diminuir os efeitos do tédio, fadiga e frio na performance, melhorando-a nesse
sentido por combater possíveis empecilhos a ela. Há também estudos mostrando um
baixo consumo de cafeína como influenciador da atenção, do estado de alerta e
da memória, melhorando-os.
Assim,
há certa controvérsia sobre seus efeitos em potencializar o desenvolvimento
cognitivo; embora apresentada em estudos sem alterações em funções cognitivas
mais complexas, como resolução de tarefas, para funções mais simples, como
melhoria no tempo de reação simples, há certa eficácia. Isso ocorre também
devido aos estudos com funções mais elevadas existirem em menor quantidade. Por
fim, o consenso científico é de que a cafeína administrada em doses baixas a
moderadas (32 a 300mg, 0.5-4mg.kg−1)
traz mudanças sobre as funções cognitivas básicas – atenção, vigilância e tempo
de reação.
A
atenção está relacionada com a capacidade de manter-se focado e selecionar as
informações relevantes para a tarefa que se realiza, abstendo-se e
desconsiderando o que for irrelevante. Nas tarefas que envolvem atenção, a
cafeína demonstra papel positivo na atenção e, em tarefas que envolvem controle
de alerta e orientação, ela afeta de forma positiva diferentes aspectos da
atenção. A dose consenso para tais efeitos é cerca de 200 a 300mg de cafeína
(~2,5-4,0 mg.kg-1).
Já
quanto à vigilância, a cafeína desempenha impacto em tarefas de longa duração,
muitas vezes chatas e tediosas, sendo estas tarefas as mais substancialmente
afetadas, já que uma dose de 200mg é responsável por efeitos de várias horas no
organismo de uma pessoa descansada. Estudos demonstram a consistência nas
consequências da cafeína sobre a vigilância, mostrando que até mesmo doses
pequenas – 32mg – podem gerar efeitos benéficos, independentemente de o
indivíduo estar descansado ou não.
Quanto
ao tempo de reação, estudos demonstram efeitos benéficos da cafeína também,
como no tempo de reação de reconhecimento visual e no tempo de reação de
escolha.
Em
atividades físicas, a substância mostra-se com efeito moderado na ampliação de
bons resultados para exercícios de longa duração, os quais exigem grande
resistência física, como maratonas e competições extensas de ciclismo. Isso
ocorre porque ela aumenta os níveis de ácidos graxos na corrente,
proporcionando uma boa fonte energética para os músculos, que poupam, assim, o
uso de glicogênio como fonte energética, não entrando rapidamente em estado de
fadiga. Devido a esse efeito na performance física, atletas que possuem
concentração de cafeína maior que 12mg/L de urina são banidos de competições
pelo Comitê Olímpico Internacional.
O
efeito de metilxantinas no sono ainda gera pequenas dúvidas sobre sua
influência na redução do estado de alerta. Segundo estudos, o que parece
acontecer é uma prolongação do tempo para se adormecer, consequentemente
diminuindo o tempo total de sono.
Além
disso, o consumo de cafeína antes de dormir pode afetar a qualidade do sono,
dormindo menos profundamente e parecendo menos descansado quem a consome. Porém
a tolerância que cada um tem à cafeína é variável. Dos poucos mecanismos do
sono conhecidos, sabe-se que a adenosina possui função em certa ativação do
sono, assim, a cafeína, ao bloquear os receptores de adenosina, pode também
interferir nesse mecanismo de ativação do sono por meio de adenosina.
Autoria: LARISSA FARIA
Contato: larissahdfaria@gmail.com
O texto é de total responsabilidade do autor e não representa a visão da sanar sobre o assunto.
Observação: material produzido durante vigência do Programa de colunistas Sanar junto com estudantes de medicina e ligas acadêmicas de todo Brasil. A iniciativa foi descontinuada em junho de 2022, mas a Sanar decidiu preservar todo o histórico e trabalho realizado por reconhecer o esforço empenhado pelos participantes e o valor do conteúdo produzido. Eventualmente, esses materiais podem passar por atualização.
Novidade: temos colunas sendo produzidas por Experts da Sanar, médicos conceituados em suas áreas de atuação e coordenadores da Sanar Pós.
