干了這杯咖啡我們奮戰(zhàn)到天明!啥你怎么喝了睡著了?
“今晚趕稿了,先買杯咖啡”
“早上好困啊,買杯咖啡提提神”
“咖啡?不喝不喝,不然我今晚就徹底睡不著了”

▲ 讓人又愛又恨的咖啡(圖源網(wǎng)絡(luò))
這樣類似的話語,在考試周、截稿日、加班時等等應(yīng)該都很常見,在每天早上睡眼朦朧的上班族中也普遍存在。但是大家發(fā)現(xiàn),身邊總會有些人喝了咖啡一點(diǎn)作用都沒有,而有些人喝了咖啡卻能作用一整天,甚至失眠到天亮。
為什么會這樣?咖啡為什么可以讓我們很多人精神百倍?我們今天就來討論一下這些問題吧。
大家很多人都知道,咖啡中能起到提神作用的物質(zhì)是咖啡因。而咖啡因其實(shí)在很多各種各樣的飲品或食物中都會存在,比如咖啡、茶、紅牛、巧克力等等。

▲ 各種飲品中所含有的咖啡因(圖源網(wǎng)絡(luò),僅供參考)
而要解決我們的問題,還是要弄清楚這種物質(zhì)的原理機(jī)制。那么咖啡因是怎么發(fā)揮作用的呢?
在你的神經(jīng)里,有一種叫做腺苷(adenosine)的東西,在你清醒的時候,它們的含量很少。而隨著清醒時間的延續(xù),腺苷不斷生成不斷積累,并會激活與之對應(yīng)的腺苷受體,這時就是你準(zhǔn)備睡覺的時候了。
但是咖啡因呢,是一種拮抗劑(antagonist),簡單來講就是會和腺苷搶位置,霸占了腺苷受體,這時你可能就會繼續(xù)清醒了。

▲ 興奮劑(咖啡因其實(shí)就是一種興奮劑)的拮抗作用,可以把藍(lán)綠色的圓球看作腺苷,紅色看作咖啡因,黃色則是受體(圖源網(wǎng)絡(luò))
形象一點(diǎn)來說,就好像是在你準(zhǔn)備關(guān)燈睡覺時,一個熊孩子擋住了開關(guān)就不肯給你睡;或者更形象一些,咖啡因就是所謂“占著茅坑不拉屎”了。
順帶一提,除此之外,咖啡因還會間接改變大腦紋狀體中多巴胺的活性,促進(jìn)多巴胺的釋放,多巴胺給你帶來的快樂使你會繼續(xù)喝咖啡,這也是為什么咖啡其實(shí)在很多時候會被當(dāng)做癮品。這里涉及到的大腦的獎勵機(jī)制,在我們之前介紹毒品時也有提到:毒品,你為何如此“迷人”

▲ 大腦的獎勵系統(tǒng)(圖源網(wǎng)絡(luò))
當(dāng)然咖啡因肯定不會一直這樣占著腺苷這樣重要的位置,畢竟一定時間之后你還是會困倦的??Х纫驎S著血液循環(huán),進(jìn)入到專門處理各種雜七雜八物質(zhì)的肝。
肝中含有的酶會對咖啡因進(jìn)行分解,生成副黃嘌呤(促進(jìn)血液中脂肪分解)、可可堿(也是巧克力的主要生物堿)以及茶堿。這些物質(zhì)進(jìn)一步的代謝,最終通過尿液排出。

▲ 咖啡因代謝產(chǎn)生的物質(zhì)與相應(yīng)含量(圖源:Wikipedia)
根據(jù)這些機(jī)制,我們在思考不同的人喝了咖啡的提神作用不同時,就會明了很多:
首先是咖啡因的作用,與腺苷和腺苷受體相關(guān)。有的人可能受體對腺苷的親和力不一樣,因此咖啡因起到的作用也會有所不同。
另外是咖啡因的代謝,分解的越快,那么咖啡因的效果也是越弱的。而代謝的速度和肝里的酶密切相關(guān),也和個人的年齡、體型、肝功能或者懷孕有關(guān)。
比如正常人對咖啡因的分解一般需要3-4小時,而嬰幼兒由于解毒的能力還不夠,可能會延長十幾個小時;孕婦體內(nèi)由于身體的負(fù)荷,經(jīng)常需要9個小時以上;要是有肝疾病的人,這個時間可能會增加到90小時以上。
這里再順帶提一下,網(wǎng)上有新聞?wù)f比如狗喝了咖啡會死亡,勸說大家不要喝咖啡。而這是因為狗對咖啡因的代謝效率遠(yuǎn)不如人,尤其是咖啡因產(chǎn)生的可可堿(所以巧克力也不行),因此很容易中毒。

▲ 這樣的操作建議謹(jǐn)慎(圖源:Depositphotos)
除此之外,咖啡的飲用量,喝的是什么樣的咖啡,都會有很大的影響。而在咖啡的代謝途徑中,很多基因調(diào)控的酶或者其他物質(zhì),都會有影響。
比如CYP1A2基因,是表達(dá)一種可以代謝咖啡因的酶;AHR基因則是可以調(diào)節(jié)CYP1A2基因,比如通過蛋白與基因的結(jié)合,促進(jìn)基因的表達(dá);ABCG2基因則和神經(jīng)對咖啡因的響應(yīng)有關(guān)……類似這樣的基因還有很多。
這里希望大家對基因調(diào)控有一定的認(rèn)識:一個基因可以有多種功能,一種功能也不是有一種基因單獨(dú)決定的,這樣多個基因互相協(xié)作,行使各種功能,也是生物的神奇之處。
現(xiàn)在流行的很多基因檢測產(chǎn)品,就是“咖啡因耐受性”這一項,其實(shí)很多只是檢測了一個基因位點(diǎn)的差異,就判斷你是不是咖啡因耐受。顯然這樣的判斷有失準(zhǔn)確性。


▲ 基因檢測公司的示例報告,對于咖啡因耐受性的檢測其實(shí)只檢測了一個位點(diǎn)(圖源:wegene)
各種基因雖然能起到很好的代謝咖啡因的效果,但是之前也提到狗,或者貓、鳥、昆蟲等生物,在攝入咖啡因之后,由于代謝效率低會有很大的毒性。
同樣的,過量攝入咖啡因,也會對人產(chǎn)生毒性,比如血壓升高造成心血管疾病,情緒上可能導(dǎo)致焦慮、抑郁,當(dāng)然也會導(dǎo)致睡眠不足的問題。

▲ 過量攝取咖啡因?qū)е碌母鞣N生理問題(圖源:Wikipedia)
一般推薦的咖啡因攝入量是400mg以下,換成星巴克的大杯美式大概兩杯左右(可以參考之前的圖),希望大家能適量飲用。而不是覺得自己喝了還是犯困,而繼續(xù)不斷地喝,才是健康的選擇。
(啊,寫完了,喝杯咖啡)
參考資料:
咖啡因:缺覺的解藥還是毒藥? -知乎日報
https://www.genecards.org/
Cornelis M C, Kacprowski T, Menni C, et al. Genome-wide association study of caffeine metabolites provides new insights to caffeine metabolism and dietary caffeine-consumption behavior[J]. Human molecular genetics, 2016, 25(24): 5472-5482.
Nawrot P, Jordan S, Eastwood J, et al. Effects of caffeine on human health[J]. Food Additives & Contaminants, 2003, 20(1): 1-30.
維基百科相關(guān)詞條

