현대인들은 졸음을 쫓거나 각성을 위해 커피를 마시는 경우가 많다. 커피에는 '카페인(Caffeine)'이 들어있기 때문이다. 카페인은 커피뿐만 아니라 녹차, 우롱차, 홍차, 콜라, 드링크제에도 들어 있다. 그리고 초콜릿에는 카페인과 비슷한 '테오브로민(Theobromine)'이라는 물질이 들어 있다. '테오브로민'은 '카페인'과 거의 비슷한 작용을 하므로, 여기에서는 굳이 구별하지 않고 이야기해 본다.
0. 목차
- 카페인의 효과
- 카페인은 불면증의 원인이 된다.
- 집중력은 높아져도, 사고력은 낮아진다.
- 카페인은 도핑의 대상이 된다.
1. 카페인의 효과
카페인에는 어떤 효과가 있을까? 카페인은 일반적인 섭취량이면 '머리를 맑게 하는 각성 작용'은 물론 '이뇨 작용'과 '강심 작용(심장을 튼튼하게 하는 작용)', '골격근 작용' 등 여러 가지 작용을 한다. 카페인은 '심장 쇠약'과 '천식'의 치료약과 같은 효과를 가지고 있다.
- 각성 작용: 대뇌 신피질이나 번연계의 신경에 대한 자극에 의해 졸음이 해소되고 집중력이 유지된다.
- 이뇨 작용: 강심 작용이나 혈관 확장 작용을 통해 신장을 통과하는 혈액량이 늘어나고 소변의 양도 늘어난다.
- 강심 작용: 뇌간에 대한 자극에 의해 심장의 수축력과 심박수가 올라간다. 그리고 혈관을 확장하는 효과도 있다.
- 골격근 작용: 골격근 수축력과 피로 저항이 높아지기 때문에, 운동 능력이 유지된다 그에 따라 지구력이 높아진다.
1-2. 카페인의 효과는 신경에 대한 작용으로부터 시작된다.
그러면 카페인에는 왜 여러 가지 효과가 있는 것일까? 카페인의 효과는 모두 신경에 대한 작용에 의해 일어난다. 신경에 정보가 전해지면, 그 돌기의 말단에서 'ATP(Adenosine Triphosphate)'와 '글루탐산(Glutamic Acid)'이 방출되어 다음의 신경에 정보를 전달한다. 정보를 그다음으로 전달한 뒤의 신경에는 '아데노신(Adenosine)'이 결합해, ATP나 글루탐산이 과잉으로 방출되는 것을 막는다.
카페인은 그 아데노신의 결합을 방해하는 작용을 한다. 그래서 ATP나 글루탐산이 계속 방출되어, 신경에 많은 자극을 주게 된다. 그리고 카페인이 몸의 어디에 있는 신경에 자극을 주느냐에 따라, 여러가지 효과가 바뀌는 것이다.
2. 카페인은 불면증의 원인이 된다.
'졸음을 쫓는 효과'는 카페인 휴식을 취하려는 뇌의 신경에 자극을 가함으로써 일어난다. 카페인을 대량으로 섭취하면, 이 작용은 불면 증상으로 나타난다. 한꺼번에 300mg이라는 대량의 카페인을 섭취하면, 깊은 수면에 들어가기까지의 시간이 평균 18분에서 평균 66분으로 늘어난다는 실험 결과가 있고, 깊이 잠들기 어려워진다는 뇌파 검사 결과가 보고가 있다.
잠이 오지 않는다는 노인이 자기 전에 자주 녹차를 끓여마시고, 많은 카페인을 섭취했다. 그런데 녹차를 마시는 것을 중지하자 잠을 잘 잘 수 있게 되었다. 카페인은 섭취 후 6시간 정도 만에 분해되고 배출된다 그리고 카페인은 물에 잘 녹기 때문에, 녹차를 처음 끓일 때 대부분 녹아 나오고, 두 번째와 세 번째 끓인 것에는 거의 들어 있지 않다. 그래서 저녁 이후에는 차를 삼가거나 두 번째나 세 번째 끓인 것을 마시면 불면증 문제는 거의 해소할 수 있다.
3. 집중력은 높아져도, 사고력은 낮아진다.
많은 사람들은 '카페인은 집중력과 판단력을 높인다.'고 생각한다. 그런데 과연 그럴까? 카페인은 피로가 축적됨에 따라 떨어진 '집중력'을 회복하는 작용은 있다. 그러나 집중력의 저하를 막을 뿐, 그 사람이 지닌 집중력을 보통 이상으로 높이는 것은 아니다. 그리고 카페인은 피로에서 떨어진 단순 작업의 효율은 높이지만, 생각을 해야 하는 작업의 효율은 오히려 떨어뜨린다는 결과도 보고되어 있다. 물론 피로감이나 졸음을 해소하려고 카페인을 섭취하는 것은 때때로 아주 효과적이다. 그러나 주의해야 할 것은 카페인이 피로를 해소하는 것은 아니라는 점이다. 피로를 느끼지 않고 무리하게 움직이는 만큼 피로는 잔뜩 몸에 축적된다.
그러면 졸음을 쫓고 집중력을 회복하기 위해, 진한 커피를 많이 마셔도 좋을까? 개인차는 있지만 200mg 이상 한꺼번에 섭취하면, 불안 등의 정신 증상이 나타나는 경우가 있다. 그러나 섭취를 삼가면 곧 원래 상태로 돌아온다. 문제는 많은 사람들이 카페인이 불면이나 불안의 원인이라는 것을 알아차리지 못한다는 점이다. '공황 상태' 등 '정신 장해'의 위험을 높이는 경우도 있다.
4. 카페인은 도핑의 대상이 된다.
카페인은 운동에 관해서도 효과를 발휘한다. '골격근 수축력'이나 '근육 피로'에 대한 저항을 높여, 운동 능력 유지에 효과가 있다. 특히 지구력을 필요로 하는 경기의 성적이 높아지는 것으로 보인다. 혈중 카페인 농도가 커피 2잔 이상의 섭취에 해당한다고 의심되는 경우, '도핑(운동선수가 좋은 성적을 올리기 위하여 심장 흥분제나 근육 강화제 따위의 약물을 먹거나 주사하는 일)'에 의한 실격 대상이 된다. 그러나 카페인을 섭취한 뒤에는 근육의 긴장이 높아지기 때문에, 궁술이나 사격 등 미묘한 움직임이 필요한 경기에서는 오히려 성적이 떨어지는 것으로 보인다.
의식하지 못한 채 카페인의 효과를 이용하는 경우도 있다. 카페인은 감기약이나 두통약에도 들어있다. 약품에 의해 졸음을 억제하는 효과 뿐만 아니라, 카페인 자체에 두통을 억제하는 효과도 있다. 욱신욱신하는 두통은 뇌 속의 혈관이 수축해서 일어난다. 그런데 카페인을 마시면, 혈관 확장 작용에 의해 혈관이 넓어져 그 통증이 진정되는 것이다.