Brain
Expert Pharmacologist
- Joined
- Jul 6, 2021
- Messages
- 328
- Reaction score
- 332
- Points
- 63
Dlaczego ludzie zasypiają?
Ludzkość zajmuje się kwestiami snu od bardzo dawna, ale temat ten (podobnie jak każdy inny) nie został zbadany do końca, choć istnieje wiele dobrych koncepcji. Pionierzy badań nad snem sugerowali, że istnieje czynnik snu - substancja, która gromadzi się w ciągu dnia i powoduje senność.
Uważa się, że japoński fizjolog Kuniomi Ishimori jako pierwszy próbował wyizolować czynnik snu. Jednymi z pierwszych byli również René Legendre i Henri Piéron, którzy indukowali sen u psów poprzez wstrzykiwanie im substancji pochodzącej z mózgów innych pozbawionych snu psów.
Obecne dowody naukowe sugerują, że adenozyna dobrze nadaje się do roli czynnika snu. Adenozyna,rybonukleozyd składający się z adeniny i rybozy, odgrywa ogromną rolę w naszym organizmie. Jest składnikiem materiału genetycznego komórek, a także wchodzi w skład związków "energetycznych" naszego organizmu, takich jak adenozynotrifosforan (ATP). Pełni szereg innych funkcji, ale w kontekście tego artykułu interesująca będzie jej rola jako cząsteczki sygnalizacyjnej o szerokim działaniu fizjologicznym: zarówno w mózgu, jak i poza nim. Adenozyna została nawet nazwana "sygnałem życia" ze względu na swoje funkcje i "naturalną obronę organizmu".
Skąd bierze się adenozyna w mózgu?
Istnieje kilka źródeł ATP.
- Hydroliza ATP
- Wynik aktywności komórek glejowych
- Inne
Głównym dostawcą jest ATP. Ludzki mózg zużywa do 25% energii organizmu. Pozyskuje ją głównie z adenozynotrójfosforanu. Ze skrótu można zrozumieć strukturę cząsteczki: adenozyna i trzy cząsteczki fosforanu. Energia jest uwalniana w procesie hydrolizy ATP.
Niektórzy naukowcy porównują hydrolizę ATP do wystrzału z pistoletu. Są tylko trzy strzały (trzy okazje do odłączenia cząsteczek fosforanu), a każdy strzał uwalnia energię, którą komórki ciała wykorzystują do różnych procesów. Po trzech strzałach, jak można się domyślić, pozostaje tylko cząsteczka adenozyny. W ciągu dnia adenozyna gromadzi się zarówno wewnątrzkomórkowo, jak i zewnątrzkomórkowo. Wewnątrzkomórkowa adenozyna opuszcza komórkę za pomocą specjalnych systemów transportowych.
Niektórzy naukowcy porównują hydrolizę ATP do wystrzału z pistoletu. Są tylko trzy strzały (trzy okazje do odłączenia cząsteczek fosforanu), a każdy strzał uwalnia energię, którą komórki ciała wykorzystują do różnych procesów. Po trzech strzałach, jak można się domyślić, pozostaje tylko cząsteczka adenozyny. W ciągu dnia adenozyna gromadzi się zarówno wewnątrzkomórkowo, jak i zewnątrzkomórkowo. Wewnątrzkomórkowa adenozyna opuszcza komórkę za pomocą specjalnych systemów transportowych.
Następnie adenozyna zaczyna oddziaływać z receptorami adenozyny. Istnieją cztery rodzaje receptorów: A1, A2A, A2B, A3. Znajdują się one na neuronach, a także na komórkach innych narządów (serce, nerki itp.). Wszystkie cztery typy są zgrupowane w nadrodzinie receptorów sprzężonych z białkiem G (GPCR). Każdy z tych receptorów ma swoje własne ligandy (substancje, które wiążą się z receptorem) - agonistów i antagonistów.
"Więc, co to jeszcze jest?" - zapytasz. Tak naprawdę to nic skomplikowanego. Agoniści to substancje, które mogą wiązać się z receptorem i prowadzić do określonego efektu (pozytywnego lub negatywnego). Antagoniści, z drugiej strony, mogą jedynie wiązać się z receptorem, ale nie mają żadnego efektu. Oznacza to, że zasadniczo blokują receptor przed wiązaniem się z agonistą.
Czym więc są agoniści i antagoniści receptorów adenozynowych? W rzeczywistości wiele substancji, ale przyjrzymy się dwóm z nich: adenozynie i kofeinie. Pierwsza z nich jest agonistą, a druga antagonistą receptora adenozyny.
Jaki efekt wywiera adenozyna poprzez wiązanie się z receptorami? Rola adenozyny w indukcji snu jest dobrze zbadana. W rzeczywistości indukuje ona senność, choć z pewnymi zastrzeżeniami, i jest to bardzo interesujący mechanizm. Komórki mózgowe pracują przez długie godziny, gromadzi się dużo adenozyny, która wiąże się z receptorami adenozyny, a komórki otrzymują sygnał, że nadszedł czas na "odpoczynek". Procesy te pozwalają neuronom nie poddawać się nadmiernemu wysiłkowi.
"Więc, co to jeszcze jest?" - zapytasz. Tak naprawdę to nic skomplikowanego. Agoniści to substancje, które mogą wiązać się z receptorem i prowadzić do określonego efektu (pozytywnego lub negatywnego). Antagoniści, z drugiej strony, mogą jedynie wiązać się z receptorem, ale nie mają żadnego efektu. Oznacza to, że zasadniczo blokują receptor przed wiązaniem się z agonistą.
Czym więc są agoniści i antagoniści receptorów adenozynowych? W rzeczywistości wiele substancji, ale przyjrzymy się dwóm z nich: adenozynie i kofeinie. Pierwsza z nich jest agonistą, a druga antagonistą receptora adenozyny.
Jaki efekt wywiera adenozyna poprzez wiązanie się z receptorami? Rola adenozyny w indukcji snu jest dobrze zbadana. W rzeczywistości indukuje ona senność, choć z pewnymi zastrzeżeniami, i jest to bardzo interesujący mechanizm. Komórki mózgowe pracują przez długie godziny, gromadzi się dużo adenozyny, która wiąże się z receptorami adenozyny, a komórki otrzymują sygnał, że nadszedł czas na "odpoczynek". Procesy te pozwalają neuronom nie poddawać się nadmiernemu wysiłkowi.
Jeśli jednak sięgniemy głębiej, sprawy są bardziej skomplikowane. Nie wszystkie mechanizmy są nadal zrozumiałe. Oddziałując z różnymi receptorami, adenozyna prowadzi do różnych efektów. Co więcej, istnieją dowody na to, że oddziałując z tym samym receptorem (np. A1A) w jednym regionie mózgu, adenozyna może wywoływać sen, a wiążąc się w innym - czuwanie.
Czytaj więcej
Co łączy kawę, herbatę, czekoladę, napoje energetyczne i kakao? Wszystkie zawierają kofeinę. Tak! Po krótkiej historii przejdę do rzeczy.
Kofeina jest związkiem chemicznym z klasy alkaloidów. Jest najczęściej stosowanymśrodkiem psychostymulującym i ma szereg efektów fizjologicznych i biochemicznych. Kofeina wpływa na układ nerwowy, sercowo-naczyniowy, oddechowy, wydalniczy i pokarmowy.
Kofeina znajduje się w nasionach, ziarnach i liściach wielu roślin (kawa, herbata, kakao itp.). Spożywana jest głównie w postaci napojów (kawa, herbata, napoje energetyczne), czekolady i gumy do żucia, ale znajduje się także w paście do zębów. Zawartość kofeiny w różnych produktach spożywczych została już obliczona.
Do 99% spożytej kofeiny jest wchłaniane do krwi w ciągu 45 minut. Stężenie w osoczu osiąga szczyt między 15 a 120 minutą po spożyciu doustnym (usta-usta).
Jak kofeina wpływa na ludzki organizm? Jej działanie zależy od stężenia. W umiarkowanych dawkach wywołuje pozytywne subiektywne efekty, takie jak przypływ energii, zwiększona aktywność, towarzyskość i ogólne dobre samopoczucie. W dużych dawkach może prowadzić do silnego wzrostu ciśnienia krwi i innych niekorzystnych zjawisk. Jakie są zalecenia dotyczące spożycia kofeiny? Do 400 mg/dzień dla dorosłych, do 300 mg/dzień dla kobiet w ciąży, do 2,5 mg/kg/dzień dla dzieci i młodzieży.
Czytaj więcej
Co łączy kawę, herbatę, czekoladę, napoje energetyczne i kakao? Wszystkie zawierają kofeinę. Tak! Po krótkiej historii przejdę do rzeczy.
Kofeina jest związkiem chemicznym z klasy alkaloidów. Jest najczęściej stosowanymśrodkiem psychostymulującym i ma szereg efektów fizjologicznych i biochemicznych. Kofeina wpływa na układ nerwowy, sercowo-naczyniowy, oddechowy, wydalniczy i pokarmowy.
Kofeina znajduje się w nasionach, ziarnach i liściach wielu roślin (kawa, herbata, kakao itp.). Spożywana jest głównie w postaci napojów (kawa, herbata, napoje energetyczne), czekolady i gumy do żucia, ale znajduje się także w paście do zębów. Zawartość kofeiny w różnych produktach spożywczych została już obliczona.
Do 99% spożytej kofeiny jest wchłaniane do krwi w ciągu 45 minut. Stężenie w osoczu osiąga szczyt między 15 a 120 minutą po spożyciu doustnym (usta-usta).
Jak kofeina wpływa na ludzki organizm? Jej działanie zależy od stężenia. W umiarkowanych dawkach wywołuje pozytywne subiektywne efekty, takie jak przypływ energii, zwiększona aktywność, towarzyskość i ogólne dobre samopoczucie. W dużych dawkach może prowadzić do silnego wzrostu ciśnienia krwi i innych niekorzystnych zjawisk. Jakie są zalecenia dotyczące spożycia kofeiny? Do 400 mg/dzień dla dorosłych, do 300 mg/dzień dla kobiet w ciąży, do 2,5 mg/kg/dzień dla dzieci i młodzieży.
Prawie wszystkie efekty działania kofeiny są związane z jej rolą jako antagonisty receptora adenozyny. Faktem jest, że kofeina ma podobną strukturę do adenozyny, więc może wiązać się z jej receptorami. Nie ma jednak stymulującego ani hamującego wpływu na komórki.
Kofeina po prostu blokuje receptory dla adenozyny. Ta ostatnia nie wywiera swojego działania. Ten punkt jest kluczem do zrozumienia fizjologicznego działania kofeiny. Nie dodaje ona energii, po prostu nie pozwala neuronom na otrzymanie sygnału, że nadszedł czas na przerwę i odpoczynek. W tym momencie człowiek odczuwa niesamowity przypływ energii... Ale, jak można się domyślić, wyimaginowany. Całość trwa około 2,5-4,5 godziny.
Dlaczego dokładnie tak długo? Jest to tak zwany okres półtrwania lub czas połowicznej eliminacji - okres eliminacji połowy substancji, która dostała się do organizmu. Po jego upływie działanie tego "orzeźwiającego napoju" szybko zanika. Adenozyna wiąże się z receptorami uwolnionymi od kofeiny, a osoba jest ponownie zmęczona i senna.
Jak napisałem powyżej, receptory adenozyny znajdują się nie tylko w mózgu. Są one również obecne w sercu i nerkach. Fizjologiczny wpływ kofeiny na aktywność tych narządów można również wyjaśnić blokowaniem receptorów adenozyny.
Kofeina po prostu blokuje receptory dla adenozyny. Ta ostatnia nie wywiera swojego działania. Ten punkt jest kluczem do zrozumienia fizjologicznego działania kofeiny. Nie dodaje ona energii, po prostu nie pozwala neuronom na otrzymanie sygnału, że nadszedł czas na przerwę i odpoczynek. W tym momencie człowiek odczuwa niesamowity przypływ energii... Ale, jak można się domyślić, wyimaginowany. Całość trwa około 2,5-4,5 godziny.
Dlaczego dokładnie tak długo? Jest to tak zwany okres półtrwania lub czas połowicznej eliminacji - okres eliminacji połowy substancji, która dostała się do organizmu. Po jego upływie działanie tego "orzeźwiającego napoju" szybko zanika. Adenozyna wiąże się z receptorami uwolnionymi od kofeiny, a osoba jest ponownie zmęczona i senna.
Jak napisałem powyżej, receptory adenozyny znajdują się nie tylko w mózgu. Są one również obecne w sercu i nerkach. Fizjologiczny wpływ kofeiny na aktywność tych narządów można również wyjaśnić blokowaniem receptorów adenozyny.
Jeśli adenozyna oddziałuje z receptorami w sercu i nerkach, prowadzi to do zahamowania ich aktywności. Jeśli jednak kofeina blokuje receptory, objawia się to tachykardią (zwiększoną częstością akcji serca) i wielomoczem (szybkim oddawaniem moczu). Efekty te są prawdopodobnie znane z osobistego doświadczenia.
Ostatnio potencjał terapeutyczny kofeiny w chorobach neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera, Parkinsona itp. jest szeroko dyskutowany w środowisku naukowym.
Czy kofeina uzależnia?
W oparciu o ISD-11 (Międzynarodowa klasyfikacja chorób, 11. rewizja), tak, uzależnienie od kofeiny jest zaburzeniem psychicznym . W DSM-5 (Diagnostyczny i statystyczny podręcznik zaburzeń psychicznych, wydanie 5), zaburzenia związane z używaniem kofeiny są wymienione jako przedmiot dalszych badań. Ponadto DSM-5 opisuje wzorce diagnostyczne z dziewięcioma kryteriami diagnozy zaburzeń związanych z używaniem kofeiny.
Poniżej zasugerowano trzy główne z nich.
Ostatnio potencjał terapeutyczny kofeiny w chorobach neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera, Parkinsona itp. jest szeroko dyskutowany w środowisku naukowym.
Czy kofeina uzależnia?
W oparciu o ISD-11 (Międzynarodowa klasyfikacja chorób, 11. rewizja), tak, uzależnienie od kofeiny jest zaburzeniem psychicznym . W DSM-5 (Diagnostyczny i statystyczny podręcznik zaburzeń psychicznych, wydanie 5), zaburzenia związane z używaniem kofeiny są wymienione jako przedmiot dalszych badań. Ponadto DSM-5 opisuje wzorce diagnostyczne z dziewięcioma kryteriami diagnozy zaburzeń związanych z używaniem kofeiny.
Poniżej zasugerowano trzy główne z nich.
- Ciągłe i nieudane próby ograniczenia i kontrolowania spożycia kofeiny.
- Ciągłe używanie kofeiny pomimo wiedzy o problemie fizycznym lub psychologicznym.
- Zespół odstawienia lub używanie kofeiny w celu pozbycia się tego zespołu.
Należy zauważyć, że uzależnienie od kofeiny nie występuje u wszystkich osób. Do jego rozwoju niezbędne są określone warunki (wysokie dawki kofeiny, jednoczesne spożywanie różnych produktów zawierających kofeinę itp.
Czym jest zespół odstawienia? WHO podaje następującą definicję: jest to grupa objawów o różnym nasileniu i nasileniu, które występują, gdy substancja psychoaktywna, która była przyjmowana wielokrotnie, zwykle przez długi czas i/lub w dużych dawkach, zostaje odstawiona lub zmniejszona. Tak więc, gdy osoba przechodzi kilka godzin (od 12 godzin) bez kofeiny, zaczyna doświadczać tych objawów.
Czym jest zespół odstawienia? WHO podaje następującą definicję: jest to grupa objawów o różnym nasileniu i nasileniu, które występują, gdy substancja psychoaktywna, która była przyjmowana wielokrotnie, zwykle przez długi czas i/lub w dużych dawkach, zostaje odstawiona lub zmniejszona. Tak więc, gdy osoba przechodzi kilka godzin (od 12 godzin) bez kofeiny, zaczyna doświadczać tych objawów.
- Bólgłowy.
- Zmęczenie.
- Zmniejszony wigor.
- Zmniejszona uważność.
- senność.
- Drażliwość.
- Problemy z koncentracją.
- obniżony nastrój.
Kofeina jest często określana jako narkotyk w Internecie, ale nie ma naukowego konsensusu w tej kwestii. Można jednakśmiało powiedzieć, że kofeina nie ma takiego samego wpływu na życie towarzyskie, jak opiaty czy LSD.
Czy tolerancja i uzależnienie to to samo?
Konieczne jest rozróżnienie tych dwóch pojęć. Jeśli uzależnienie oznacza zapotrzebowanie organizmu na kofeinę, to tolerancja oznacza odporność organizmu na kofeinę. Co to oznacza? Oznacza to, że kofeina, z wielu powodów, nie wykazuje swoich efektów fizjologicznych.
Jak więc powstaje tolerancja na kofeinę? Istnieje wiele koncepcji jej powstawania. Uderzającym przykładem jest koncepcja zwiększenia liczby receptorów adenozynowych w odpowiedzi na długotrwałe przyjmowanie dużych dawek kofeiny. Jak to wszystko się dzieje? Patrz rysunek poniżej.
Jako podstawę przyjmę jedno z głównych źródeł kofeiny - kawę. Tolerancja na kofeinę jest charakterystyczna dla osób, które spożywają kawę w dużych ilościach i regularnie. Zwykle ma to miejsce rano lub między godzinami pracy/studiów. Ludzie piją ją z różnych powodów: pomaga im się obudzić, ładnie pachnie, dodaje im energii lub chcą poczuć się częścią megapolskiego tłumu (krótko mówiąc, jest modna).
Konieczne jest rozróżnienie tych dwóch pojęć. Jeśli uzależnienie oznacza zapotrzebowanie organizmu na kofeinę, to tolerancja oznacza odporność organizmu na kofeinę. Co to oznacza? Oznacza to, że kofeina, z wielu powodów, nie wykazuje swoich efektów fizjologicznych.
Jak więc powstaje tolerancja na kofeinę? Istnieje wiele koncepcji jej powstawania. Uderzającym przykładem jest koncepcja zwiększenia liczby receptorów adenozynowych w odpowiedzi na długotrwałe przyjmowanie dużych dawek kofeiny. Jak to wszystko się dzieje? Patrz rysunek poniżej.
Jako podstawę przyjmę jedno z głównych źródeł kofeiny - kawę. Tolerancja na kofeinę jest charakterystyczna dla osób, które spożywają kawę w dużych ilościach i regularnie. Zwykle ma to miejsce rano lub między godzinami pracy/studiów. Ludzie piją ją z różnych powodów: pomaga im się obudzić, ładnie pachnie, dodaje im energii lub chcą poczuć się częścią megapolskiego tłumu (krótko mówiąc, jest modna).
Ogólnie rzecz biorąc, po wypiciu kawy człowiek czuje się jak "król gór". Nie chce się spać, serce zaczyna bić częściej, czuje się niesamowity przypływ energii, a czasem nawet chce się iść do toalety. Mechanizm jest tutaj taki sam: blokowanie receptorów adenozyny.
Faktem jest, że przy przewlekłym stosowaniu kofeiny, adenozyna nie może przyłączyć się do swoich receptorów. Organizm widzi, że adenozyny jest dużo, co oznacza, że nie ma się ona gdzie przyczepić - za mało receptorów! W odpowiedzi w mózgu syntetyzowane są nowe receptory adenozyny. Adenozyna z powodzeniem wchodzi z nimi w interakcję, a osoba zaczyna odczuwać senność, zmęczenie, chociaż nadal pije kawę w stosunkowo dużych ilościach.
Tak więc jedna regularna dawka kofeiny już nie wystarcza. Osoba zaczyna pić więcej. I dzieje się to w ten sam sposób. Na początku pomoże, ale potem już nie (znowu tworzą się nowe receptory). Mam nadzieję, że rozumiesz o co chodzi.
Wnioski
Kofeina to najczęściej stosowana substancja psychostymulująca, która ma zarówno pozytywny, jak i negatywny wpływ na nasz organizm, dlatego warto przyjmować ją racjonalnie. Kiedy więc po raz kolejny będziesz miał palący deadline, przed wypiciem kilku filiżanek kawy lub napojów energetycznych zastanów się, czy nie lepiej się przespać? Jeśli pijesz kilka filiżanek kawy dziennie, mam nadzieję, że ten artykuł będzie dla Ciebie impulsem do stworzenia nowego zdrowego nawyku (zmniejszenia spożycia kofeiny)!
Aby lepiej zrozumieć i wzmocnić te informacje, gorąco polecam ponowne przeczytanie tego artykułu, zapoznanie się z cytowaną literaturą, obejrzenie filmów na YouTube (takich jak TEN ) lub wydrukowanie mojego plakatu.
Faktem jest, że przy przewlekłym stosowaniu kofeiny, adenozyna nie może przyłączyć się do swoich receptorów. Organizm widzi, że adenozyny jest dużo, co oznacza, że nie ma się ona gdzie przyczepić - za mało receptorów! W odpowiedzi w mózgu syntetyzowane są nowe receptory adenozyny. Adenozyna z powodzeniem wchodzi z nimi w interakcję, a osoba zaczyna odczuwać senność, zmęczenie, chociaż nadal pije kawę w stosunkowo dużych ilościach.
Tak więc jedna regularna dawka kofeiny już nie wystarcza. Osoba zaczyna pić więcej. I dzieje się to w ten sam sposób. Na początku pomoże, ale potem już nie (znowu tworzą się nowe receptory). Mam nadzieję, że rozumiesz o co chodzi.
Wnioski
Kofeina to najczęściej stosowana substancja psychostymulująca, która ma zarówno pozytywny, jak i negatywny wpływ na nasz organizm, dlatego warto przyjmować ją racjonalnie. Kiedy więc po raz kolejny będziesz miał palący deadline, przed wypiciem kilku filiżanek kawy lub napojów energetycznych zastanów się, czy nie lepiej się przespać? Jeśli pijesz kilka filiżanek kawy dziennie, mam nadzieję, że ten artykuł będzie dla Ciebie impulsem do stworzenia nowego zdrowego nawyku (zmniejszenia spożycia kofeiny)!
Aby lepiej zrozumieć i wzmocnić te informacje, gorąco polecam ponowne przeczytanie tego artykułu, zapoznanie się z cytowaną literaturą, obejrzenie filmów na YouTube (takich jak TEN ) lub wydrukowanie mojego plakatu.