Kodėl žmogus užmiega?
Žmonija jau labai seniai sprendžia miego problemas, tačiau ši tema (kaip ir bet kuri kita) nėra ištirta iki galo, nors yra nemažai gerų koncepcijų. Miego tyrinėjimo pradininkai iškėlė prielaidą, kad egzistuoja miego veiksnys - medžiaga, kuri kaupiasi dienos metu ir sukelia mieguistumą.
Manoma, kad japonų fiziologas Kuniomi Išimori pirmasis pabandė išskirti miego veiksnį. Vieni pirmųjų taip pat buvo Renė Legendras (René Legendre) ir Henri Pjeronas (Henri Piéron), kurie sukėlė miegą šunims, sušvirkšdami jiems medžiagos, gautos iš kitų nemiegojusių šunų smegenų.
Dabartiniai moksliniai duomenys rodo, kad adenozinas puikiai tinka miego faktoriaus vaidmeniui. Adenozinas,ribonukleozidas, sudarytas iš adenino ir ribozės, atlieka didžiulį vaidmenį mūsų organizme. Jis yra ląstelių genetinės medžiagos sudedamoji dalis, taip pat yra mūsų organizmo "energetinių" junginių, tokių kaip adenozintrifosfatas (ATP), dalis. Jis atlieka daugybę kitų funkcijų, tačiau šio straipsnio kontekste bus įdomus jo kaip signalinės molekulės, turinčios platų fiziologinį poveikį, vaidmuo: tiek smegenyse, tiek už jų ribų. Adenozinas dėl savo funkcijų netgi pramintas "gyvybės signalu" ir "natūralia organizmo gynyba".
Iš kur smegenyse atsiranda adenozinas?
Yrakeli ATP šaltiniai.
- ATP hidrolizė
- Glijos ląstelių veiklos rezultatas
- Kiti
Pagrindinis tiekėjas yra ATP. Žmogaus smegenys sunaudoja iki 25 % organizmo energijos. Daugiausia jos gauna iš adenozintrifosfato. Iš santrumpos galima suprasti molekulės struktūrą: adenozinas ir trys fosfatų molekulės. Energija išsiskiria vykstant ATP hidrolizei.
Kai kurie mokslininkai ATP hidrolizę lygina su šautuvo šūviais. Yra tik trys šūviai (trys galimybės atsiskirti fosfatų molekulėms), ir kiekvieno šūvio metu išsiskiria energija, kurią organizmo ląstelės naudoja įvairiems procesams. O po trijų šūvių, kaip galima spėti, lieka tik adenozino molekulė. Per dieną adenozinas kaupiasi tiek viduląsteliniu, tiek ekstraląsteliniu būdu. Viduląstelinis adenozinas iš ląstelės pasišalina specialių transporto sistemų pagalba.
Kai kurie mokslininkai ATP hidrolizę lygina su šautuvo šūviais. Yra tik trys šūviai (trys galimybės atsiskirti fosfatų molekulėms), ir kiekvieno šūvio metu išsiskiria energija, kurią organizmo ląstelės naudoja įvairiems procesams. O po trijų šūvių, kaip galima spėti, lieka tik adenozino molekulė. Per dieną adenozinas kaupiasi tiek viduląsteliniu, tiek ekstraląsteliniu būdu. Viduląstelinis adenozinas iš ląstelės pasišalina specialių transporto sistemų pagalba.
Tada adenozinas pradeda sąveikauti su adenozino receptoriais. Yra keturių tipų receptoriai: A1, A2A, A2B, A3. Jų yra ant neuronų, taip pat ant kitų organų (širdies, inkstų ir kt.) ląstelių. Visi keturi tipai priskiriami G baltymo surištųjų receptorių (GPCR) superšeimai. Kiekvienas iš šių receptorių turi savo ligandus (medžiagas, kurios jungiasi prie receptoriaus) - agonistus ir antagonistus.
"Tai kas dar tai yra?" - paklausite. Tiesą sakant, tai nieko sudėtingo. Agonistai - tai medžiagos, kurios gali prisijungti prie receptoriaus ir sukelti tam tikrą poveikį (teigiamą arba neigiamą). Kita vertus, antagonistai gali tik prisijungti prie receptoriaus, bet jie neturi jokio poveikio. Tai reiškia, kad jie iš esmės blokuoja receptoriaus prisijungimą prie agonisto.
Taigi kas yra adenozino receptorių agonistai ir antagonistai? Iš tikrųjų tai daugybė medžiagų, tačiau mes panagrinėsime dvi iš jų: adenoziną ir kofeiną. Pirmoji medžiaga yra agonistas, o antroji - adenozino receptorių antagonistas.
Taigi, kokį poveikį adenozinas daro prisijungdamas prie receptorių? Adenozino vaidmuo miego sukėlimui yra gerai ištirtas. Iš tiesų jis sukelia mieguistumą, nors ir su tam tikromis išlygomis, ir tai yra labai įdomus mechanizmas. Smegenų ląstelės dirba ilgai, susikaupia daug adenozino, jis prisijungia prie adenozino receptorių, ir ląstelės gauna signalą, kad atėjo laikas "pailsėti". Šie procesai leidžia neuronams nepervargti.
"Tai kas dar tai yra?" - paklausite. Tiesą sakant, tai nieko sudėtingo. Agonistai - tai medžiagos, kurios gali prisijungti prie receptoriaus ir sukelti tam tikrą poveikį (teigiamą arba neigiamą). Kita vertus, antagonistai gali tik prisijungti prie receptoriaus, bet jie neturi jokio poveikio. Tai reiškia, kad jie iš esmės blokuoja receptoriaus prisijungimą prie agonisto.
Taigi kas yra adenozino receptorių agonistai ir antagonistai? Iš tikrųjų tai daugybė medžiagų, tačiau mes panagrinėsime dvi iš jų: adenoziną ir kofeiną. Pirmoji medžiaga yra agonistas, o antroji - adenozino receptorių antagonistas.
Taigi, kokį poveikį adenozinas daro prisijungdamas prie receptorių? Adenozino vaidmuo miego sukėlimui yra gerai ištirtas. Iš tiesų jis sukelia mieguistumą, nors ir su tam tikromis išlygomis, ir tai yra labai įdomus mechanizmas. Smegenų ląstelės dirba ilgai, susikaupia daug adenozino, jis prisijungia prie adenozino receptorių, ir ląstelės gauna signalą, kad atėjo laikas "pailsėti". Šie procesai leidžia neuronams nepervargti.
Tačiau, jei žvelgtume giliau, viskas būtų sudėtingiau. Dar ne visi mechanizmai yra suprasti. Sąveikaudamas su skirtingais receptoriais adenozinas sukelia skirtingą poveikį. Be to, yra įrodymų, kad sąveikaudamas su tuo pačiu receptoriumi (pvz., A1A) vienoje smegenų srityje adenozinas gali sukelti miegą, o prisijungęs kitoje - budrumą.
Skaityti daugiau
Kaip manote, ką bendro turi kava, arbata, šokoladas, energiniai gėrimai ir kakava? Visuose juose yra kofeino. Taip! Truputį papasakojus istoriją, pereisiu prie to.
Kofeinas yra alkaloidų klasės cheminis junginys. Tai plačiausiaivartojamas psichostimuliatorius, turintis daug fiziologinio ir biocheminio poveikio. Kofeinas veikia nervų, širdies ir kraujagyslių, kvėpavimo, šalinimo sistemų ir virškinamojo trakto komponentus.
Kofeino yra daugelio augalų (kavos, arbatos, kakavos ir kt.) sėklose, pupelėse ir lapuose. Jis daugiausia vartojamas gėrimų (kavos, arbatos, energinių gėrimų), šokolado ir kramtomosios gumos pavidalu, taip pat jo yra dantų pastoje. Šiuo metu apskaičiuotas kofeino kiekis įvairiuose maisto produktuose.
Iki 99 % suvartojamo kofeino į kraują patenka per 45 minutes. Didžiausia koncentracija plazmoje pasiekia maksimumą praėjus 15-120 minučių po geriamojo (burna į burną) suvartojimo.
Kaip kofeinas veikia žmogaus organizmą? Jo poveikis priklauso nuo koncentracijos. Vidutinės dozės sukelia tokį teigiamą subjektyvų poveikį kaip energijos antplūdis, padidėjęs aktyvumas, visuomeniškumas ir bendra savijauta. Didelėmis dozėmis jis gali sukelti stiprų kraujospūdžio padidėjimą ir kitus blogus reiškinius. Kokios yra kofeino vartojimo rekomendacijos? Iki 400 mg per dieną suaugusiesiems, iki 300 mg per dieną nėščiosioms, iki 2,5 mg/kg per dieną vaikams ir paaugliams.
Skaityti daugiau
Kaip manote, ką bendro turi kava, arbata, šokoladas, energiniai gėrimai ir kakava? Visuose juose yra kofeino. Taip! Truputį papasakojus istoriją, pereisiu prie to.
Kofeinas yra alkaloidų klasės cheminis junginys. Tai plačiausiaivartojamas psichostimuliatorius, turintis daug fiziologinio ir biocheminio poveikio. Kofeinas veikia nervų, širdies ir kraujagyslių, kvėpavimo, šalinimo sistemų ir virškinamojo trakto komponentus.
Kofeino yra daugelio augalų (kavos, arbatos, kakavos ir kt.) sėklose, pupelėse ir lapuose. Jis daugiausia vartojamas gėrimų (kavos, arbatos, energinių gėrimų), šokolado ir kramtomosios gumos pavidalu, taip pat jo yra dantų pastoje. Šiuo metu apskaičiuotas kofeino kiekis įvairiuose maisto produktuose.
Iki 99 % suvartojamo kofeino į kraują patenka per 45 minutes. Didžiausia koncentracija plazmoje pasiekia maksimumą praėjus 15-120 minučių po geriamojo (burna į burną) suvartojimo.
Kaip kofeinas veikia žmogaus organizmą? Jo poveikis priklauso nuo koncentracijos. Vidutinės dozės sukelia tokį teigiamą subjektyvų poveikį kaip energijos antplūdis, padidėjęs aktyvumas, visuomeniškumas ir bendra savijauta. Didelėmis dozėmis jis gali sukelti stiprų kraujospūdžio padidėjimą ir kitus blogus reiškinius. Kokios yra kofeino vartojimo rekomendacijos? Iki 400 mg per dieną suaugusiesiems, iki 300 mg per dieną nėščiosioms, iki 2,5 mg/kg per dieną vaikams ir paaugliams.
Beveik visas kofeino poveikis yra susijęs su jo, kaip adenozino receptorių antagonisto, vaidmeniu. Taip yra todėl, kad kofeino struktūra panaši į adenozino, todėl jis gali jungtis prie jo receptorių. Tačiau jis neturi jokio stimuliuojančio ar slopinančio poveikio ląstelėms.
Kofeinas tiesiog blokuoja adenozino receptorius. Pastarasis nesukelia jo poveikio. Šis punktas yra raktas į fiziologinio kofeino veikimo supratimą. Jis neprideda jokios energijos, tiesiog neleidžia neuronams gauti signalo, kad atėjo laikas padaryti pertrauką ir pailsėti. Žmogus tuo metu jaučia neįtikėtiną energijos antplūdį... Bet, kaip turbūt numanote, įsivaizduojamas. Visa tai trunka apie 2,5-4,5 valandos.
Kodėl būtent tiek laiko? Tai vadinamasis pusinės eliminacijos laikas arba pusinės eliminacijos laikas - pusės į organizmą patekusios medžiagos pasišalinimo laikotarpis. Jam pasibaigus, šio "gaiviojo gėrimo" poveikis greitai išnyksta. Adenozinas prisijungia prie kofeino išlaisvintų receptorių, ir žmogus vėl būna pavargęs ir mieguistas.
Kaip jau rašiau, adenozino receptorių yra ne tik smegenyse. Jų taip pat yra širdyje ir inkstuose. Fiziologinį kofeino poveikį šių organų veiklai taip pat galima paaiškinti adenozino receptorių blokavimu.
Kofeinas tiesiog blokuoja adenozino receptorius. Pastarasis nesukelia jo poveikio. Šis punktas yra raktas į fiziologinio kofeino veikimo supratimą. Jis neprideda jokios energijos, tiesiog neleidžia neuronams gauti signalo, kad atėjo laikas padaryti pertrauką ir pailsėti. Žmogus tuo metu jaučia neįtikėtiną energijos antplūdį... Bet, kaip turbūt numanote, įsivaizduojamas. Visa tai trunka apie 2,5-4,5 valandos.
Kodėl būtent tiek laiko? Tai vadinamasis pusinės eliminacijos laikas arba pusinės eliminacijos laikas - pusės į organizmą patekusios medžiagos pasišalinimo laikotarpis. Jam pasibaigus, šio "gaiviojo gėrimo" poveikis greitai išnyksta. Adenozinas prisijungia prie kofeino išlaisvintų receptorių, ir žmogus vėl būna pavargęs ir mieguistas.
Kaip jau rašiau, adenozino receptorių yra ne tik smegenyse. Jų taip pat yra širdyje ir inkstuose. Fiziologinį kofeino poveikį šių organų veiklai taip pat galima paaiškinti adenozino receptorių blokavimu.
Jei adenozinas sąveikauja su širdyje ir inkstuose esančiais receptoriais, tai lemia jų veiklos slopinimą. Tačiau jei kofeinas blokuoja receptorius, tai pasireiškia tachikardija (padažnėjęs širdies plakimas) ir poliurija (greitas šlapinimasis). Šie poveikiai jums tikriausiai pažįstami iš asmeninės patirties.
Pastaruoju metu mokslo bendruomenėje plačiai diskutuojama apie kofeino terapinį potencialą sergant neurodegeneracinėmis ligomis, tokiomis kaip Alzheimerio, Parkinsono ir kt.
.
Ar kofeinas sukelia priklausomybę?
Remiantis ISD-11 (Tarptautinė ligų klasifikacija, 11-oji redakcija), taip, priklausomybė nuo kofeino yra psichikos sutrikimas. DSM-5 (Psichikos sutrikimų diagnostikos ir statistikos vadovas, 5-asis leidimas), kofeino vartojimo sutrikimai yra įtraukti į sąrašą kaip tolesnių tyrimų objektas. Be to, DSM-5 aprašyti diagnostiniai modeliai su devyniais kofeino vartojimo sutrikimo diagnozės kriterijais.
Toliau siūlomi trys pagrindiniai.
Pastaruoju metu mokslo bendruomenėje plačiai diskutuojama apie kofeino terapinį potencialą sergant neurodegeneracinėmis ligomis, tokiomis kaip Alzheimerio, Parkinsono ir kt.
.
Ar kofeinas sukelia priklausomybę?
Remiantis ISD-11 (Tarptautinė ligų klasifikacija, 11-oji redakcija), taip, priklausomybė nuo kofeino yra psichikos sutrikimas. DSM-5 (Psichikos sutrikimų diagnostikos ir statistikos vadovas, 5-asis leidimas), kofeino vartojimo sutrikimai yra įtraukti į sąrašą kaip tolesnių tyrimų objektas. Be to, DSM-5 aprašyti diagnostiniai modeliai su devyniais kofeino vartojimo sutrikimo diagnozės kriterijais.
Toliau siūlomi trys pagrindiniai.
- Nuolatiniai ir nesėkmingi bandymai sumažinti ir kontroliuoti kofeino vartojimą.
- Nuolatinis kofeino vartojimas, nepaisant to, kad žinoma apie fizinę ar psichologinę problemą.
- Abstinencijos sindromas arba kofeino vartojimas siekiant atsikratyti sindromo.
Svarbu pažymėti, kad priklausomybė nuo kofeino pasireiškia ne visiems žmonėms. Jai atsirasti būtinos tam tikros sąlygos (didelės kofeino dozės, skirtingų kofeino turinčių produktų vartojimas vienu metu ir t. t.).
Kas yra abstinencijos sindromas? PSO pateikia tokį apibrėžimą: tai grupė įvairaus grupiškumo ir sunkumo simptomų, atsirandančių nutraukus arba sumažinus psichoaktyviosios medžiagos, kuri buvo vartojama pakartotinai, paprastai ilgą laiką ir (arba) didelėmis dozėmis, vartojimą. Tai iš esmės yra "abstinencija." Taigi, kai žmogus kelias valandas (nuo 12 val.) nevartoja kofeino, jis pradeda jausti šiuos simptomus.
Kas yra abstinencijos sindromas? PSO pateikia tokį apibrėžimą: tai grupė įvairaus grupiškumo ir sunkumo simptomų, atsirandančių nutraukus arba sumažinus psichoaktyviosios medžiagos, kuri buvo vartojama pakartotinai, paprastai ilgą laiką ir (arba) didelėmis dozėmis, vartojimą. Tai iš esmės yra "abstinencija." Taigi, kai žmogus kelias valandas (nuo 12 val.) nevartoja kofeino, jis pradeda jausti šiuos simptomus.
- Galvos skausmas.
- nuovargis.
- Sumažėjęs energingumas.
- Sumažėjęs dėmesingumas.
- mieguistumas.
- dirglumas.
- Koncentracijos problemos.
- Depresyvi nuotaika.
Internete kofeinas dažnai vadinamas narkotiku, tačiau šiuo klausimu nėra mokslininkų sutarimo. Tačiau galima drąsiai teigti, kad kofeinas neturi tokio paties poveikio žmogaus socialiniam gyvenimui kaip opiatai ir LSD.
Ar tolerancija ir priklausomybė yra tas pats?
Būtina atskirti šias dvi sąvokas. Jei priklausomybė reiškia organizmo poreikį kofeinui, tai tolerancija reiškia organizmo imunitetą kofeinui. Ką tai reiškia? Tai reiškia, kad kofeinas dėl įvairių priežasčių nepasireiškia jo fiziologiniu poveikiu.
Kaip susiformuoja tolerancija kofeinui? Egzistuoja kelios jos susidarymo koncepcijos. Ryškus pavyzdys yra adenozino receptorių skaičiaus padidėjimo, kaip atsako į ilgalaikį didelių kofeino dozių vartojimą, koncepcija. Kaip visa tai vyksta? Žr. toliau pateiktą paveikslėlį.
Kaip pagrindą paimsiu vieną iš pagrindinių kofeino šaltinių - kavą. Kofeino tolerancija būdinga asmenims, kurie kavą vartoja dideliais kiekiais ir reguliariai. Paprastai tai vyksta rytais arba tarp darbo ir (arba) mokymosi valandų. Žmonės ją geria dėl įvairių priežasčių: ji padeda atsibusti, maloniai kvepia, suteikia energijos arba nori jaustis megapolio minios dalimi (trumpai tariant, tai madinga).
Būtina atskirti šias dvi sąvokas. Jei priklausomybė reiškia organizmo poreikį kofeinui, tai tolerancija reiškia organizmo imunitetą kofeinui. Ką tai reiškia? Tai reiškia, kad kofeinas dėl įvairių priežasčių nepasireiškia jo fiziologiniu poveikiu.
Kaip susiformuoja tolerancija kofeinui? Egzistuoja kelios jos susidarymo koncepcijos. Ryškus pavyzdys yra adenozino receptorių skaičiaus padidėjimo, kaip atsako į ilgalaikį didelių kofeino dozių vartojimą, koncepcija. Kaip visa tai vyksta? Žr. toliau pateiktą paveikslėlį.
Kaip pagrindą paimsiu vieną iš pagrindinių kofeino šaltinių - kavą. Kofeino tolerancija būdinga asmenims, kurie kavą vartoja dideliais kiekiais ir reguliariai. Paprastai tai vyksta rytais arba tarp darbo ir (arba) mokymosi valandų. Žmonės ją geria dėl įvairių priežasčių: ji padeda atsibusti, maloniai kvepia, suteikia energijos arba nori jaustis megapolio minios dalimi (trumpai tariant, tai madinga).
Na, apskritai, išgėręs kavos žmogus jaučiasi tiesiog kaip "kalnų karalius". Nesinori miegoti, širdis ima plakti dažniau, jaučiamas neįtikėtinas energijos antplūdis, o kartais net norisi nueiti į tualetą. Mechanizmas čia tas pats: adenozino receptorių blokavimas.
Faktas tas, kad lėtai vartojant kofeiną adenozinas negali prisijungti prie savo receptorių. Organizmas mato, kad adenozino yra daug, o tai reiškia, kad jis neturi prie ko prikibti - nepakanka receptorių! Reaguojant į tai, smegenyse sintetinami nauji adenozino receptoriai. Adenozinas sėkmingai su jais sąveikauja, ir žmogus pradeda jaustis mieguistas, pavargęs, nors ir toliau geria kavą palyginti dideliais kiekiais.
Taigi vienos įprastos kofeino dozės nebepakanka. Žmogus pradeda gerti daugiau. Ir viskas vyksta taip pat. Iš pradžių tai padeda, bet paskui ne (vėl susiformuoja nauji receptoriai). Tikiuosi, kad supratote esmę.
Išvada
Kofeinas yra plačiausiai vartojama psichostimuliuojanti medžiaga, turinti tiek teigiamą, tiek neigiamą poveikį mūsų organizmui, todėl jį verta vartoti racionaliai. Taigi, kai vėl turėsite degantį terminą, prieš išgerdami porą puodelių kavos ar energinių gėrimų, pagalvokite, ar ne geriau išsimiegoti? Jei per dieną išgeriate po kelis puodelius kavos, tikiuosi, kad šis straipsnis bus jums paskata susikurti naują sveiką įprotį (sumažinti suvartojamo kofeino kiekį)!
Kad geriau suprastumėte ir įtvirtintumėte šią informaciją, labai siūlau dar kartą perskaityti šį straipsnį, apsilankyti cituojamoje literatūroje, pažiūrėti "YouTube" vaizdo įrašus (pavyzdžiui, ŠĮ ) arba atsispausdinti mano plakatą.
Faktas tas, kad lėtai vartojant kofeiną adenozinas negali prisijungti prie savo receptorių. Organizmas mato, kad adenozino yra daug, o tai reiškia, kad jis neturi prie ko prikibti - nepakanka receptorių! Reaguojant į tai, smegenyse sintetinami nauji adenozino receptoriai. Adenozinas sėkmingai su jais sąveikauja, ir žmogus pradeda jaustis mieguistas, pavargęs, nors ir toliau geria kavą palyginti dideliais kiekiais.
Taigi vienos įprastos kofeino dozės nebepakanka. Žmogus pradeda gerti daugiau. Ir viskas vyksta taip pat. Iš pradžių tai padeda, bet paskui ne (vėl susiformuoja nauji receptoriai). Tikiuosi, kad supratote esmę.
Išvada
Kofeinas yra plačiausiai vartojama psichostimuliuojanti medžiaga, turinti tiek teigiamą, tiek neigiamą poveikį mūsų organizmui, todėl jį verta vartoti racionaliai. Taigi, kai vėl turėsite degantį terminą, prieš išgerdami porą puodelių kavos ar energinių gėrimų, pagalvokite, ar ne geriau išsimiegoti? Jei per dieną išgeriate po kelis puodelius kavos, tikiuosi, kad šis straipsnis bus jums paskata susikurti naują sveiką įprotį (sumažinti suvartojamo kofeino kiekį)!
Kad geriau suprastumėte ir įtvirtintumėte šią informaciją, labai siūlau dar kartą perskaityti šį straipsnį, apsilankyti cituojamoje literatūroje, pažiūrėti "YouTube" vaizdo įrašus (pavyzdžiui, ŠĮ ) arba atsispausdinti mano plakatą.
))
, beje, labai dažnai per dieną išgeriu 2/3 puodelių juodos kavos (turkiškos), manau, kad pradėjau ją gerti dar vidurinėje mokykloje po pamokų su draugais, ir vis dar geriu iki šiol, btw prisimenu, kad anksčiau skaičiau, jog mūsų šalis yra 4 pasaulyje, kuri dažnai geria kavą, mes turime tokią kavos gėrimo kultūrą.
