咖啡提的神，其實是透支的細胞能量，而這筆債終究是要償還的！

夏季三伏天 2023-02-28 發布于湖北

展開全文

來源：生物探索

導語：咖啡提神是共有認知，但是您知道這個“神”是怎么“提起來”的嗎？咖啡中“提神”的主要物質咖啡因，可改變大腦細胞與“腺苷”的相互作用方式。腺苷是細胞使用能量的副產物，可與細胞表面腺苷受體結合，告訴細胞機體疲勞，慢下來休息一下，讓我們感到昏昏欲睡。咖啡因會優先與腺苷受體結合，阻斷細胞疲勞信號傳導，讓大腦“強制開機”。但是，咖啡因終會分解，一直排隊等待的腺苷會“一擁而上”，讓困意來得更猛烈！

咖啡提的“神”，是怎么來的？

人類每天要喝掉超20億杯咖啡。很多人感覺咖啡就是續命神器，能夠讓自己精力充沛地度過每一天，但是咖啡提供的“能量”并沒有你想象的那么多。要了解咖啡的“供電”機制，需要先了解身體的“放電”機制。

說到能量，那就繞不開為機體供能的化學物質三磷酸腺苷（ATP）。ATP是細胞將葡萄糖分解后的產物，由三個磷酸基團和一個腺苷組成，磷酸基團以化學鍵相連，蘊含能量。當ATP水解時，磷酸基團之間的化學鍵斷裂，釋放能量為細胞供能，維持機體的正常生命活動。當ATP完全水解后，磷酸基團完全脫去，只剩下被榨干能量的副產物——腺苷。

圖1 ATP組成示意圖（圖源：生物探索編輯團隊）

作為細胞能量傳遞的“能量貨幣”，ATP可儲存和傳遞能量，是生物體內最直接的能量來源。腺苷是細胞使用ATP時的副產品，是調節睡眠和覺醒周期系統的一部分，也是高強度活動導致疲勞的部分原因。具體來說，大腦清醒時，ATP在不斷分解，釋放能量，細胞外的腺苷分子也越多。腺苷會通過與細胞表面的受體結合，通過神經系統，向大腦傳遞信號：能量用得太多了，細胞要超負荷工作了，該休息一會了。大腦收到信號后，會抑制神經元活動，降低身體活動的強度，讓身體越來越困，從而降低能量消耗。

圖2 腺苷與疲勞的關系示意圖（圖源：生物探索編輯團隊）

腺苷與其受體（細胞中接收信號的部分）結合，讓細胞放慢速度，讓我們感到昏昏欲睡。這就是在一天的活動后，你會感到疲倦的原因。當我們睡覺時，會降低腺苷水平，將它重新轉變為其他形式。睡眠可降低腺苷水平，為身體“充電”，讓其“滿血復活”。這也是你早上醒來感覺神清氣爽的原因。

咖啡提的“神”不是供能，而是透支細胞能量

當你感到昏昏欲睡時，咖啡因會暫時有所幫助。咖啡因的分子結構和腺苷很像，也能跟腺苷受體結合，但是，又因為長得不完全一樣，沒辦法發揮像腺苷那樣的神經調節作用。咖啡因將腺苷取而代之，則是阻斷疲勞信號傳導，會讓人不想睡、精神亢奮、抗疲勞。而且，這個結合的狀態不會持續太久，過一陣子，咖啡因就被代謝掉，腺苷就又能順利跟受體結合，這個時候，人就又會變得想睡覺了。

早上喝咖啡的作用不大

皮質醇是一種應激激素，在應對壓力中扮演著重要角色，故又被稱為“壓力荷爾蒙”。皮質醇能增加血液中的糖（葡萄糖），增強大腦對葡萄糖的利用，提高能量供給。咖啡因還可以提高皮質醇的水平，可以讓你感覺更清醒。在早上起床時皮質醇已經自然升高，這就意味著咖啡的提神作用在晚些時候才能發揮得更好，剛起床就喝咖啡的提神作用并沒有那么大。

含糖和咖啡因飲品，會讓疲憊加劇

含糖飲品中的游離糖會導致血糖在短期內飆升，加上咖啡因的作用，加劇血糖高峰。隨后，當葡萄糖供能放緩，血糖含量下降時，大量的腺苷“反撲”，傳遞的疲勞信號會讓您感到更加困倦。

濃茶或能量飲料具有相似的影響

咖啡并不是唯一可以給你一些“能量”的含咖啡因飲料。茶、能量飲料和其他飲料中的咖啡因仍可以同樣的方式影響身體。但是，每種含咖啡因的飲料都有自己的額外化合物特征，這些化合物可能具有興奮作用，或者可以與咖啡因相互作用以改變其影響。

咖啡并非能量“充電站”，透支的細胞能量最終是需要償還的，而唯一真正的償還方式就是睡覺。