咖啡提的神，其实是透支的细胞能量，而这笔债终究是要偿还的！

来源：生物探索

导语：咖啡提神是共有认知，但是您知道这个“神”是怎么“提起来”的吗？咖啡中“提神”的主要物质咖啡因，可改变大脑细胞与“腺苷”的相互作用方式。腺苷是细胞使用能量的副产物，可与细胞表面腺苷受体结合，告诉细胞机体疲劳，慢下来休息一下，让我们感到昏昏欲睡。咖啡因会优先与腺苷受体结合，阻断细胞疲劳信号传导，让大脑“强制开机”。但是，咖啡因终会分解，一直排队等待的腺苷会“一拥而上”，让困意来得更猛烈！

咖啡提的“神”，是怎么来的？

 

人类每天要喝掉超20亿杯咖啡。很多人感觉咖啡就是续命神器，能够让自己精力充沛地度过每一天，但是咖啡提供的“能量”并没有你想象的那么多。要了解咖啡的“供电”机制，需要先了解身体的“放电”机制。

说到能量，那就绕不开为机体供能的化学物质三磷酸腺苷（ATP）。ATP是细胞将葡萄糖分解后的产物，由三个磷酸基团和一个腺苷组成，磷酸基团以化学键相连，蕴含能量。当ATP水解时，磷酸基团之间的化学键断裂，释放能量为细胞供能，维持机体的正常生命活动。当ATP完全水解后，磷酸基团完全脱去，只剩下被榨干能量的副产物——腺苷。

图1 ATP组成示意图（图源：生物探索编辑团队）

作为细胞能量传递的“能量货币”，ATP可储存和传递能量，是生物体内最直接的能量来源。腺苷是细胞使用ATP时的副产品，是调节睡眠和觉醒周期系统的一部分，也是高强度活动导致疲劳的部分原因。具体来说，大脑清醒时，ATP在不断分解，释放能量，细胞外的腺苷分子也越多。腺苷会通过与细胞表面的受体结合，通过神经系统，向大脑传递信号：能量用得太多了，细胞要超负荷工作了，该休息一会了。大脑收到信号后，会抑制神经元活动，降低身体活动的强度，让身体越来越困，从而降低能量消耗。

图2 腺苷与疲劳的关系示意图（图源：生物探索编辑团队）

腺苷与其受体（细胞中接收信号的部分）结合，让细胞放慢速度，让我们感到昏昏欲睡。这就是在一天的活动后，你会感到疲倦的原因。当我们睡觉时，会降低腺苷水平，将它重新转变为其他形式。睡眠可降低腺苷水平，为身体“充电”，让其“满血复活”。这也是你早上醒来感觉神清气爽的原因。

咖啡提的“神”不是供能，而是透支细胞能量

 

当你感到昏昏欲睡时，咖啡因会暂时有所帮助。咖啡因的分子结构和腺苷很像，也能跟腺苷受体结合，但是，又因为长得不完全一样，没办法发挥像腺苷那样的神经调节作用。咖啡因将腺苷取而代之，则是阻断疲劳信号传导，会让人不想睡、精神亢奋、抗疲劳。而且，这个结合的状态不会持续太久，过一阵子，咖啡因就被代谢掉，腺苷就又能顺利跟受体结合，这个时候，人就又会变得想睡觉了。

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早上喝咖啡的作用不大

皮质醇是一种应激激素，在应对压力中扮演着重要角色，故又被称为“压力荷尔蒙”。皮质醇能增加血液中的糖（葡萄糖），增强大脑对葡萄糖的利用，提高能量供给。咖啡因还可以提高皮质醇的水平，可以让你感觉更清醒。在早上起床时皮质醇已经自然升高，这就意味着咖啡的提神作用在晚些时候才能发挥得更好，刚起床就喝咖啡的提神作用并没有那么大。

 

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含糖和咖啡因饮品，会让疲惫加剧

含糖饮品中的游离糖会导致血糖在短期内飙升，加上咖啡因的作用，加剧血糖高峰。随后，当葡萄糖供能放缓，血糖含量下降时，大量的腺苷“反扑”，传递的疲劳信号会让您感到更加困倦。

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浓茶或能量饮料具有相似的影响

 

咖啡并不是唯一可以给你一些“能量”的含咖啡因饮料。茶、能量饮料和其他饮料中的咖啡因仍可以同样的方式影响身体。但是，每种含咖啡因的饮料都有自己的额外化合物特征，这些化合物可能具有兴奋作用，或者可以与咖啡因相互作用以改变其影响。

咖啡并非能量“充电站”，透支的细胞能量最终是需要偿还的，而唯一真正的偿还方式就是睡觉。