Тонізуючий ефект чаю досягається, перш за все, вмістом кофеїну. Відомий в хімії як 1,3,7-триметилксантин, кофеїн є різновидом метилксантинових з'єднань, що містяться в більш ніж 60 рослинних продуктах, але в достатній кількості знаходиться тільки: у листі чаю і зернах кави. При цьому кофеїн чаю пов'язаний з таніном, тому його дія м'якша, ніж дія кофеїну кави. У цьому є свій позитив – чай не викликає залежності, як це нерідко відбувається з кавою.
З медичної точки зору кофеїн - це класичний психомоторний стимулятор. Він володіє властивістю порушувати нервову систему, зменшувати відчуття стомлення, збільшувати психічну активність, проганяти сон.
Збудлива дія кофеїну на центральну нервову систему пов'язана з його здатністю блокувати фермент (фосфодіестеразу), який обмежує проведення (передачу) нервових імпульсів до клітини. В результаті, будь-який збудливий сигнал починає діяти на нервові клітини сильніші. При цьому судини головного мозку розширюються.
Одночасно з центральною нервовою системою кофеїн збуджує і вегетативну (що іннервує внутрішні органи) систему. Розширюються судини скелетних м'язів. Зростають частота і сила серцевих скорочень. Артеріальний тиск підвищується, але для здорової людини і при безпечних дозах кофеїну невисоко, оскільки кофеїн хоч і стимулює викид судинозвужувальних чинників, одночасно стимулює і викид судинорозширювальних. Проте для людей з постійно підвищеним тиском кофеїн протипоказаний.
Кофеїн стимулює термогенез. Термогенез - це процес, при якому організм спалює калорії замість того, щоб зберігати їх, як жирові відкладення. Відбувається це таким чином. Кофеїн знижує згортання крові, активізує процеси тканинного окислення. При цьому посилюється розпад глікогену. Його запаси в печінці і в м'язах зменшуються. Посилення розпаду глікогену приводить до підвищення вмісту в крові цукру. Тому кофеїн володіє здатністю руйнувати підшкірний нейтральний жир і збільшувати вміст в крові жирних кислот. Збільшення в крові цукру і жирних кислот - одна з причин появи відчуття бадьорості і приливу енергії.
Датські учені, обстеживши добровольців з нормальною вагою, виявили, що дія кофеїну залишалася помітною більш ніж через дві з половиною години після його вживання. Спалювання калорій, що стимулюється кофеїном, відбувається ще швидше при фізичному навантаженні. Кофеїн також володіє властивістю підвищувати здатність організму витримувати фізичні навантаження. Канадські учені недавно виявили, що навіть помірна кількість кофеїну робить фізичні вправи набагато ефективнішими. Кофеїн сприяє перетворенню жиру на паливо для м'язів, що підвищує їх працездатність. Саме жирні кислоти, потрапивши в кров викликають посилення тепловіддачі і підвищення температури тіла. Завдяки своїй здатності мобілізувати цукор з глікогенових депо і жирні кислоти з підшкірно - жирового шару чай усуває відчуття голоду і володіє зігріваючою дією. Поліпшується переносимість холоду [29].
Отже, кофеїн здійснює на організм певну дію. Ця дія залежить від дози даної речовини, що потрапила в організм: у невеликих кількостях він тонізує, але у великих – надає негативну дію на організм людини. Тому на питання, чи шкідливий кофеїн, медики відповідають однозначно: людям з певними захворюваннями шкідливий, здоровим – в певних дозах нешкідливий і навіть корисний.
Спочатку про тих, кому кофеїн в будь-якому напої – кава це або чай, протипоказаний. Кофєїновмістимі напої не можна вживати людям з постійно підвищеним кров'яним тиском, а також страждаючим захворюваннями судин і атеросклерозом. Через підвищення кислотності, що наступає після прийому кофеїну, він не рекомендується тим, хто страждає гастритом, виразковою хворобою шлунку або дванадцятипалої кишки.
Тепер про тих, кому рекомендується обмежувати себе в чаї і каві. Вагітним і жінкам, що годують медики рекомендують обмежувати себе і випивати не більше двох чашок чаю або 1 чашки кави в день, оскільки ембріон поглинає кофеїн, але виводить його повільніше, ніж організм дорослої людини. Дітям чай можна вживати не раніше 2 років і в дозі, в 3 рази меншою, ніж норма для дорослої людини.
Здоровій людині кофеїн в розумній кількості не пошкодить і навіть корисний. Але що розуміється під розумною дозою?
Безпечною разовою дозою медики вважають 100-200 міліграм кофеїну. Максимально допустима добова доза – 1000 міліграм кофеїну (1000 міліграм =1 граму).
Як бачимо з дослідження, проведеного громадською організацією «Експерт», в чашці чаю міститься максимум – 85 міліграм кофеїну. Відповідно 12 чашок чаю в добу не пошкодять. Але в такій кількості чаю і немає необхідності. Тому, 2-3 чашки, які ми зазвичай випиваємо за день, принесуть тільки користь.
Як показали дослідження, чай складається на 30-50% з екстрактних, тобто розчинних у воді частин. На практиці розчинність ніколи не здійснюється повністю. Зелений чай містить більше розчинних речовин (40-50%), а чорні – менше (30-45%). Крім того, чим молодше, вище якістю листя чаю, тим багатший екстрактними речовинами отриманий з них сухий чай. І навпаки, чим старіше, грубіше листя, тим менше виходять в настій розчинні речовини, тим менш смачний чай.
З розчинних речовин перш за все слід звернути увагу на шість найважливіших груп або складових частин сподіваючись: це дубильні речовини, ефірні масла, алкалоїди, амінокислоти, пігменти і вітаміни. Дубильні речовини – один з істотних компонентів чаю і чайного настою. Вони складають 15-30% чаю і є складною сумішшю більше трьох десятків поліфенольних з'єднань, що складається з таніну і різних (принаймні семи) катехинів, поліфенолів і їх похідних.
Ефірні маслає як в зеленому листі, так і в готовому чаї. Не дивлячись на їх украй незначну кількість, вони більш за інші речовини привертали увагу людини: саме їм справедливо приписували неповторний чайний аромат. Від них, отже, залежить і якість чаю. Тепер встановлено, що ефірних масел в зеленому листі чаю міститься всього лише близько 0,02%. Це означає, що для отримання 100 г цих масел в чистому вигляді треба переробити понад півтонни чайного листа. Хоча при переробці чайного листа втрата ефірних масел досягає 70-80%, при цьому відбувається і інший процес – виникнення нових ефірних масел.