تشتهر القهوة على نطاق واسع بتأثيراتها المنشطة، ويرجع ذلك في المقام الأول إلى محتواها من الكافيين. ومع ذلك، في ظل ظروف معينة، يمكن للقهوة أن تؤدي بشكل متناقض إلى الشعور بالنعاس بدلاً من اليقظة بسبب تطور ظاهرة التسامح.
علم الكافيين: كيف يعمل عادة
الكافيين مركب منبه له تأثيرات مباشرة على الجهاز العصبي المركزي. 1 يعمل في المقام الأول كمضاد للأدينوزين عن طريق منع مستقبلات الأدينوزين، والتي تعزز النوم والاسترخاء عن طريق إبطاء النشاط العصبي. 1
عندما يرتبط الكافيين بمستقبلات الأدينوزين، فإنه يعزز إطلاق النواقل العصبية المثيرة، مثل النورإبينفرين والدوبامين، بينما يثبط أيضًا إفراز النواقل العصبية المثبطة مثل حمض جاما أمينوبوتيريك (GABA). 1
ويعود تأثيره المثبط لمستقبلات الأدينوزين إلى تشابهه البنيوي مع الأدينوزين.2 فبدلاً من إبطاء نشاط الخلايا العصبية، فإنه يمنع تنشيط هذه المستقبلات، وبالتالي يتجنب الإشارات التي تسبب النعاس ويؤدي إلى زيادة اليقظة واليقظة .1،2
بالإضافة إلى منع الأدينوزين، يؤثر الكافيين أيضًا على العضلات الهيكلية والأنسجة الدهنية عن طريق تثبيط إنزيمات الفسفوديستيراز. 2 يعزز هذا التثبيط تحلل الدهون عن طريق تنشيط الليبازات الحساسة للهرمون، مما يؤدي إلى إطلاق الأحماض الدهنية الحرة والجلسرين. l 2 تعمل هذه المواد كوقود في العضلات الهيكلية، مما يوفر استخدام جليكوجين العضلات (تخزين الجلوكوز في الكبد). 2
إن التأثير الفسيولوجي لاستهلاك الكافيين هو حالة من اليقظة تساعد المستهلك على البقاء مستيقظًا أثناء أوقات التعب. وقد يؤدي هذا إلى دورة حيث تكون هناك حاجة إلى المزيد من الكافيين للحفاظ على اليقظة، والامتناع عن الكافيين قد يؤدي إلى إرهاق شديد.
إن تناول الكافيين بشكل منتظم قد يؤدي إلى التسامح، مما يقلل من تأثيره على اليقظة والانتباه. وقد تساهم آليتان أساسيتان في هذا التسامح: زيادة التعبير عن مستقبلات الأدينوزين وارتفاع مستويات الأدينوزين في الدماغ .
أظهرت بعض الدراسات أن المخ يستجيب لتناول الكافيين بشكل مزمن عن طريق زيادة عدد مستقبلات الأدينوزين. 3 وهذا يسمح لمزيد من الأدينوزين بالارتباط، مما يعاكس تأثير الكافيين المانع ويقلل من تأثيره المنبه. 3
بالإضافة إلى ذلك، قد يؤدي تناول الكافيين بانتظام إلى تراكم الأدينوزين في الدماغ. 3 ويمكن أن يؤثر هذا التركيز المتزايد من الأدينوزين على قدرة الكافيين على حجب جميع المستقبلات، مما يقلل من آثاره. 3
قد يلعب تأثير الكافيين على أنظمة GABAergic أيضًا دورًا في تطوير التسامح. 4 تشير بعض الدراسات إلى أن الكافيين يمكن أن يثبط إشارات GABAergic، مما قد يؤدي إلى زيادة نشاط الدوبامين. 4 وعلى العكس من ذلك، تشير دراسات أخرى إلى أن الكافيين يمكن أن يعزز إطلاق GABA، مما قد يؤدي إلى التأثير المعاكس. 4
ومن المثير للاهتمام أن الدراسات أظهرت أن الانخفاض في نشاط GABAergic يتم تطبيعه في ظل ظروف تحمل الكافيين. 4 وهذا يشير إلى أن جرعات الكافيين ومدة العلاج تلعب دورًا في تعديل إشارات GABAergic، وأن تحسين هذه العوامل قد يؤدي إلى تعديل نشاط نظام GABAergic. 4
من المهم أن نلاحظ أن الأبحاث حول هذا الموضوع غير حاسمة، وخاصة في البشر، حيث تظهر بعض الدراسات تأثيرات تحمل واضحة أكثر من غيرها. 3،4 قد يكون هذا بسبب الاختلافات الفردية في التسامح المتأصل، مما يجعل من الصعب دراسة تحمل الكافيين المكتسب. 3
استقلاب الكافيين والاختلافات الفردية
بمجرد تناول الكافيين، يتم امتصاصه بسرعة، مع امتصاص 99% خلال أول 45 دقيقة بعد تناوله. 2 يرتبط ببروتينات البلازما ويوزعها في جميع أنحاء الجسم، حتى أنه يعبر حاجز الدم في الدماغ. 2 يتم استقلابه في الكبد بواسطة السيتوكروم P4501A2، ويتحول إلى باراكسانثين، المستقلب الرئيسي المشارك في التأثيرات الدوائية للكافيين. 2
وعلى وجه الخصوص ، يمكن أن يتأثر استقلاب الكافيين بسلوك المستهلكين (على سبيل المثال، التدخين واستخدام وسائل منع الحمل عن طريق الفم) والعوامل الوراثية، مما يسبب اختلافات بين الأفراد، حيث يعاني البعض من النعاس على الرغم من خصائصه المنشطة.
تؤثر الاختلافات الجينية بشكل كبير على كيفية تأثير الكافيين على الأفراد. تؤثر المتغيرات القريبة من جينات ABCG2 وAHR وPOR وCYP1A2 على كيفية استقلاب الجسم للكافيين، مما يؤثر على تطهيره والاستجابة العامة له. 5
وقد ارتبطت تعدد الأشكال في الجينات مثل PER3 وCOMT بالاختلافات الفردية في تأثيرات الكافيين أثناء الحرمان من النوم. 6 تلعب الاختلافات في جينات مستقبلات الأدينوزين، مثل مستقبل A2A، دورًا أيضًا في التوسط في تأثيرات الكافيين المثيرة، مما يشير إلى أن هذه الاختلافات الجينية يمكن أن تؤثر على كيفية تأثير الكافيين على اليقظة والنعاس. 7
يمكن أن يؤدي تناول الكافيين بانتظام إلى التسامح، مما يقلل من آثاره المنشطة. 3 ويحدث هذا عندما يزيد الجسم من عدد مستقبلات الأدينوزين لمقاومة التأثير الحاجز للكافيين، مما يقلل من تأثيره على اليقظة والانتباه. 3
يمكن أن يتطور التسامح بسرعة، مما يؤثر على اليقظة العقلية والأداء، وقد يتطلب زيادة تناول الكافيين لتحقيق نفس التأثيرات. 3 ومع ذلك، فإن تقليل تناول الكافيين يمكن أن يساعد في التغلب على التسامح. 8
عوامل أخرى تساهم في الشعور بالنعاس بعد تناول القهوة
الكافيين مدر طبيعي للبول يعزز إنتاج البول وقد يؤدي إلى الجفاف إذا تم استهلاكه بكميات زائدة دون تناول كمية كافية من الماء. 9 وقد يؤدي هذا الجفاف إلى ظهور أعراض مثل التعب والدوار. ومع ذلك، نظرًا لأن القهوة تحتوي على أكثر من 95% من الماء، فإن تأثيراتها المدرة للبول عادة ما تكون غير كافية للتسبب في الجفاف ما لم يتم استهلاكها بكميات كبيرة. 9
يمكن أن تؤثر القهوة أيضًا على مستويات السكر في الدم، وخاصةً عند تناولها مع السكريات المضافة، مما يؤدي إلى انخفاض حاد في نسبة السكر في الدم يتميز بارتفاع أولي يتبعه انخفاض سريع في نسبة السكر في الدم، مما يسبب التعب والخمول.
كشفت مراجعة منهجية أجريت عام 2019 لتأثيرات الكافيين على عملية التمثيل الغذائي للجلوكوز عن تناقضات بين التأثيرات قصيرة المدى وطويلة المدى.10 أدى الاستهلاك الحاد إلى زيادة المساحة تحت المنحنى (AUC) للجلوكوز، في حين أدى الاستخدام طويل الأمد إلى انخفاض المساحة تحت المنحنى للجلوكوز وزيادة المساحة تحت المنحنى للأنسولين، مما يشير إلى تحسن عملية التمثيل الغذائي للجلوكوز .10
ومع ذلك، تشير الأبحاث أيضًا إلى زيادة مقاومة الأنسولين لدى مرضى السكري من النوع 2 ، مما يساهم في تقلبات نسبة السكر في الدم والتعب .11
كما أن توقيت تناول القهوة مهم أيضاً؛ فشربها قبل النوم قد يعطل أنماط النوم، مما يؤدي إلى التعب في اليوم التالي. 12 يعمل الكافيين على حجب مستقبلات الأدينوزين، مما يمنع النعاس في البداية، ولكنه قد يسبب تأثيراً ارتدادياً للنعاس بمجرد زواله. 12
تتضمن إدارة الكافيين الفعّالة فهم عادات الاستهلاك الشخصية واستجابة الجسم. 13 يمكن أن يؤدي تناول الكافيين بانتظام إلى التسامح. 13 وللتغلب على هذا، يمكن للأفراد تقليل الاستهلاك تدريجيًا أو استهلاكه بشكل أقل تكرارًا. 13
من المهم مراعاة التحمل الفردي والآثار الصحية المحتملة عند تعديل تناول الدواء. 13 يساعد التخفيض التدريجي في تجنب أعراض الانسحاب. يمكن أن يؤدي تناول جرعات أصغر وأكثر تكرارًا في وقت مبكر من اليوم إلى تحسين الفوائد. 13
ينبغي على الناس استكشاف مصادر الطاقة البديلة مثل شاي الأعشاب والأطعمة والمشروبات الغنية بالعناصر الغذائية. وإذا انخفضت فعالية الكافيين، فإن ذلك يرجع إلى زيادة التحمل. 13 ومن المهم أن نلاحظ أن إعطاء الأولوية للنوم وممارسة الرياضة وإدارة الإجهاد ستكون دائمًا أفضل طريقة لتعزيز الطاقة بشكل طبيعي. 13
المراجع
Papadelis, C. et al. (2003)تأثيرات العبء الذهني والكافيين على الكاتيكولامينات وضغط الدم مقارنة باختلافات الأداء. Brain Cogn 51، 143-154. https://doi.org/10.1016/s0278-2626(02)00530-4
البحث، I. o. MUC o. MN في الكافيين لدعم المهمة العقلية (2001) الأداء: صيغ للعمليات العسكرية. المجلد 2 (صحافة الأكاديميات الوطنية (الولايات المتحدة)، واشنطن العاصمة)،).
Reichert, CF, Deboer, T. & Landolt, HP (2022)الأدينوزين والكافيين وتنظيم النوم والاستيقاظ: حالة العلم والآفاق. J Sleep Res 31, e13597. https://doi.org/10.1111/jsr.13597
Alasmari, F. (2020)الكافيين يسبب تأثيرات عصبية سلوكية من خلال تعديل النواقل العصبية. مجلة الصيدلة السعودية 28، 445-451. https://doi.org/10.1016/j.jsps.2020.02.005
Consortium., C. a. CG et al. (2015) تحليل تلوي على مستوى الجينوم يحدد ستة مواقع جديدة مرتبطة باستهلاك القهوة المعتاد. Mol Psychiatry 20، 647-656. https://doi.org/10.1038/mp.2014.107
Erblang, M. et al. (2021)Genetic Determinants of Neurobehavioral Responses to Caffeine Administration during Sleep Deprivation: A Randomized, Cross Over Study (NCT03859882). Genes (Basel) 12. https://doi.org/10.3390/genes12040555
Retey, JV et al. (2007) يساهم الاختلاف الجيني في جين مستقبل الأدينوزين A2A (ADORA2A) في حساسية الفرد لتأثيرات الكافيين على النوم. Clin Pharmacol Ther 81، 692-698. https://doi.org/10.1038/sj.clpt.6100102
موراليس، أ. ب. وآخرون (2020) لا يؤدي تناول مكملات الكافيين لمدة 4 أيام إلى تحمل التأثيرات المولدة للطاقة التي يعززها تناول الكافيين الحاد على المعايير الفسيولوجية والأيضية والأداء لدى راكبي الدراجات: دراسة عشوائية مزدوجة التعمية ومتقاطعة وخاضعة للتحكم الوهمي. المواد الغذائية 12. https://doi.org/10.3390/nu12072101
عيادة، سي. (2024) مبني على الواقع: هل يسبب القهوة الجفاف لك؟ [متاح على الإنترنت] https://health.clevelandclinic.org/coffee-dehydration.
Reis, CEG, Dorea, JG & da Costa, THM تأثيرات استهلاك القهوة على عملية التمثيل الغذائي للجلوكوز: مراجعة منهجية للتجارب السريرية. J Tradit Complement Med 9, 184-191 (2019). https://doi.org/10.1016/j.jtcme.2018.01.001
لياو، س. مرض السكري والكافيين، (2023)، [متاح على الإنترنت] https://www.webmd.com/diabetes/diabetes-and-caffeine.
المعاهد الوطنية للصحة والصحة، ن. آي. (2020) متعب أم متوتر؟ الكافيين ودماغك، [متاح عبر الإنترنت] https://newsinhealth.nih.gov/2020/10/tired-or-wired .
فيلدينج، س. (2021) 3 أسباب قد تجعلك لا تشعر بالتأثيرات الكاملة للكافيين وطرق بديلة لتعزيز طاقتك [متاح عبر الإنترنت] https://www.businessinsider.com/guides/health/diet-nutrition/why-doesnt-caffeine-affect-me .