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悦知 | 咖啡因是如何让我们保持清醒的?

 rodneyzhang 2018-09-02


公元6世纪,在非洲埃塞俄比亚高原的咖法地区有个名叫卡迪的牧羊人最先发现了咖啡豆的食用之道,拉开了人们饮用咖啡的序幕。历经几个世纪,咖啡早已经变成了我们生活中重要的一部分。每天的一杯咖啡,于你而言意味着什么?


是日复一日象征每天开始的仪式感?

是和某人一起曾度过美好的时光回忆?
是脑洞大开时刻,助力创意诞生的催化剂?
是无数个加班的夜,帮你驱散疲惫的最佳伴侣?


时常能为我们的困顿乏力的生活状态注入精气神的咖啡因,究竟是提升人的精力还是透支人的精力?今天,就带你参透咖啡因是如何让我们保持清醒的真相所在。



每年全球会消耗十万吨以上的咖啡因,这相对于十四个埃菲尔铁塔的重量。我们摄入的咖啡因大多来自咖啡和茶,但是也有一部分来自于苏打水、巧克力和带有咖啡因的药物,甚至还有些标有低咖啡因的饮料中。咖啡因让我们的思维敏捷、专注、开心、精力充沛,即使我们没有充足的睡眠。咖啡因也可以让我们的血压上升,让我们感到焦虑。它是世界上使用最广泛的药物,那么它是如何使我们保持清醒的呢?




咖啡因从一些特殊的植物中进化而来,它在某些植物的叶子和种子中含量较高,昆虫大剂量食用时会产生毒性作用,但它在花蜜中的含量较小,当昆虫小剂量食用花蜜中的咖啡因时,可以帮助其记住花的位置再次回到花丛中。




在人体中,咖啡因扮演着中枢神经兴奋剂的作用,它通过抑制人体中关键催眠分子之一的腺苷,使我们保持清醒。你的身体需要持续的能量供给,能量来源于高能量分子ATP的分解,在此过程中会释放腺苷,也就是ATP化学结构中的主链。




你大脑中的神经拥有能完美匹配这种物质的受体,当腺苷靠近这些受体时,会触发一连串的生化反应,使神经元激发而变得迟缓,也减慢了大脑中重要信号分子的释放,也就是说,你就会变困。




咖啡因就是一种所谓的腺苷受体拮抗剂。这就意味着它会通过阻断腺苷与其受体结合的方式,阻止神经元活动被减缓。咖啡因腺苷有着相似的分子结构,相似到足够可以锲入腺苷受体,但还不足以激活腺苷受体。总的来说,腺苷抑制你的神经元,咖啡因以竞争站位的方式抑制这种阻抗剂使你兴奋。




咖啡因也能增进积极情绪,在一些神经元中,腺苷受体与另外一种叫多巴胺受体的分子相联,大脑中多巴胺的功能之一就是提升愉悦感。当腺苷与这些成对受体的其中一个结合时,会使多巴胺很难进入它原本的位置,影响了多巴胺对情绪的调节作用。



不过当咖啡因取代腺苷的位置与受体结合时,就不会有相同的影响,多巴胺照常可以进入发挥作用。



有证据表明咖啡因腺苷受体和多巴胺受体的影响,也有长期性的好处,可以减少一些疾病的风险,比如帕金森症、阿兹海默症、还有一些类型的癌症。咖啡因还能加强人体燃烧脂肪的能力。事实上一些运动组织认为,咖啡因会给运动员带来不公平的优势,并已规定其摄入限量。1972到2004年间,奥运会运动员血液中的咖啡因含量必须低于规定浓度才能参与比赛。



当然了,并不是所有的咖啡因的作用都是积极的,它可能使你感觉不错,更加清醒,但也能升高你的心率和血压,会导致尿频和腹泻,也会导致失眠和焦虑。另外,含咖啡因的食品和饮料,还会对你的身体产生一些你不能忽视的影响——你的大脑会对规律性摄入的咖啡因量产生耐受。如果你的腺苷受体长时间被咖啡因占据,你的身体会产生额外的腺苷受体,那样的话,就算咖啡因占领了已有的腺苷受体,腺苷与额外产生的腺苷受体结合,乃能够传递给大脑需要休息的信号。



那就是为什么你需要消耗越来越多的咖啡因来保持机敏,因为产生了越来越多的腺苷受体需要结合,这也解释了为何你突然戒掉咖啡因后,你可能会经历很不舒服的戒瘾期,随着未被结合的受体大量增多,腺苷可能会过载工作,导致一些症状,比如头痛、疲劳、情绪低落。但在几天之后,额外产生的腺苷受体就会消失,你的身体会重新调整过来,你会感到一如既往的清醒,甚至无需摄入世界上这种流行最广泛的兴奋剂。



以上内容与图片均来源于TED视频

How does Caffeine Keep Us Awake

作者Hanan Qasim


由此看来,每天依靠咖啡因提(续)神(命)的方法是一种长期透支精力、并且会越陷越深的不归路,刻苦勤奋的朋友们还是早睡早起、劳逸结合才是保障健康的持久之道。





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