هذه اللغة مترجمة آليًا، ولم تتم مراجعتها من قِبل إنسان.

الصحة · مقال

كيف يؤثر الكافيين على دماغ الإنسان وجسده: ما تكشفه العلوم

نُشر:

Skeletal formula of caffeine . Created with ChemDoodle and Adobe Illustrator CC 2017 .
الصورة: Vaccinationist · Public domain · Wikimedia Commons

باختصار

يحجب الكافيين مستقبلات الدماغ للأدينوسين، الجزيء الذي يشير إلى التعب، مما ينتج عنه اليقظة في غضون حوالي 15 دقيقة من الاستهلاك. تعتبر إدارة الغذاء والدواء الأمريكية والسلطة الأوروبية لسلامة الغذاء أن 400 ملليغرام يومياً آمنة لمعظم البالغين الأصحاء، بينما تؤدي الجرعات الأعلى إلى زيادة ضربات القلب وتعطيل النوم وقد تسبب أعراض الانسحاب مثل الصداع عند التوقف المفاجئ.

هذه النسخة ترجمة آلية للنص الأصلي (English). اقرأ النص الأصلي

كيف يصل الكافيين إلى الدماغ

يمكن أن تبدأ التأثيرات المنبهة من القهوة أو الشاي أو مشروب الطاقة في غضون 15 دقيقة من الابتلاع، وفقاً لمراجعة صيدلانيات الكافيين المنشورة من قبل News-Medical.net. بمجرد امتصاصه في مجرى الدم، فإن الإجراء الرئيسي للكافيين في الدماغ هو حجب مستقبلات الأدينوسين، وهو جزيء يتراكم عادة خلال اليوم ويشير إلى الدماغ بالتباطؤ والشعور بالنعاس، وفقاً لشرح من برنامج Thrive للعافية بجامعة فلوريدا أتلانتك.

بحجب مستقبلات الأدينوسين دون تفعيلها، يمنع الكافيين هذا 'المفتاح المغلق' الطبيعي من العمل، مما يحافظ على استمرار تحفيز نشاط الدماغ لفترة أطول مما قد يحدث بخلاف ذلك، كما يشرح المادة من FAU. يوصف حجب مستقبلات الأدينوسين أيضاً بأنه الآلية الصيدلانية المركزية للكافيين في دراسة عام 2023 حول الاستهلاك المزمن للكافيين المنشورة في مجلة Biomolecules.

الدوبامين والنورإبينفرين واليقظة

وفقاً لشرح FAU، فإن حجب مستقبلات الأدينوسين يؤثر على عدة نواقل عصبية أخرى، بما في ذلك GABA والغلوتامات والدوبامين والنورإبينفرين والسيروتونين. يزيد الكافيين أيضاً من مستويات جزيء الإشارات الخلوية يسمى cAMP، والذي تربطه نفس المصادر بزيادة الكاتيكولامينات مثل الدوبامين والنورإبينفرين — مواد كيميائية مرتبطة بالتركيز واليقظة.

أعطت دراسة Biomolecules، بقيادة الباحثة Cátia R. Lopes، الفئران الكافيين في مياه الشرب لمدة أسبوعين تقريباً. أفادت الفريق بأن هذا التعرض ترك مستقبلات الأدينوسين A1 و A2A تعمل بشكل كبير كما في السابق ولم يغير ذاكرة الحيوانات أو حالتها المزاجية أو حركتها في الاختبارات السلوكية. وجد الباحثون زيادة في احتياطيات الطاقة وتحسين توازن الأكسدة والاختزال (مضادات الأكسدة) في اتصالات الخلايا العصبية في قشرة الدماغ، مما يشير إلى تأثير أيضي في تلك المنطقة من الدماغ. نظراً لأن الدراسة أجريت على الفئران، فإن نتائجها حول استقلاب الدماغ لا تكون بالضرورة متطابقة عند البشر.

كيف يقسم الجسم الكافيين

بعد الامتصاص، يتم التخلص من الكافيين بشكل أساسي من قبل نظام إنزيم السيتوكروم P450 في الكبد، الذي يحوله إلى ثلاثة مركبات ذات صلة: الباراكسانتين (حوالي 84 في المائة من الجرعة)، والثيوبرومين (حوالي 12 في المائة) والثيوفيللين (حوالي 4 في المائة)، وفقاً لـ News-Medical.net. في البالغين الأصحاء، عمر النصف للكافيين — الوقت اللازم لنصف الكافيين لمغادرة مجرى الدم — يبلغ حوالي خمس إلى ست ساعات، على الرغم من أن نفس المصدر يلاحظ أن هذا يختلف: التدخين الثقيل يمكن أن يقطعه تقريباً في النصف، بينما الحمل يمكن أن يطيله لمدة تصل إلى خمسة عشر ساعة.

التوجيهات الرسمية للحدود اليومية

تنص إدارة الغذاء والدواء الأمريكية على أن 400 ملليغرام يومياً — تقريباً كوبين إلى ثلاثة أكواب بحجم 12 أونصة من القهوة — 'لا يرتبط عموماً بآثار سلبية' لمعظم البالغين الأصحاء، مع ملاحظة أن التحمل يعتمد على وزن الجسم والأدوية والحساسية الفردية. وصلت السلطة الأوروبية لسلامة الغذاء إلى رقم مماثل في رأيها العلمي لعام 2015، حيث خلصت إلى أن الجرعات الفردية حتى 200 ملليغرام والتناول اليومي الكلي حتى 400 ملليغرام لا تثير مخاوف السلامة لدى البالغين الأصحاء، وفقاً لملخص نشرته مجلس المعلومات الغذائية الأوروبية (EUFIC).

تضع السلطة الأوروبية لسلامة الغذاء حدوداً أقل لمجموعات أخرى: حتى 200 ملليغرام يومياً للنساء الحوامل والمرضعات، و 3 ملليغرام لكل كيلوغرام من وزن الجسم للأطفال والمراهقين، وفقاً لملخص EUFIC. تحذر إدارة الغذاء والدواء بشكل منفصل من المشروبات التي تحتوي على الكافيين للأطفال دون سن سنتين وتلاحظ أن الخبراء الطبيين يوصون ضد مشروبات الطاقة للأطفال والمراهقين بسبب محتواهم من السكر والكافيين.

محتوى الكافيين حسب المشروب، وفقاً لإدارة الغذاء والدواء
المشروب (12 أونصة سائلة ما لم يُذكر غير ذلك)محتوى الكافيين
القهوة المخمرة113–247 ملغ
الشاي الأسود71 ملغ
مشروبات الطاقة41–246 ملغ
الشاي الأخضر37 ملغ
المشروبات الغازية23–83 ملغ
القهوة منزوعة الكافيين (8 أونصة سائلة)2–15 ملغ

الإفراط في الاستهلاك والجرعات السامة والجفاف

قد يؤدي تجاوز المدخول النموذجي إلى زيادة معدل ضربات القلب وخفقان القلب وارتفاع ضغط الدم والأرق والقلق والعصبية واضطراب المعدة والغثيان والصداع، كما تفيد إدارة الغذاء والدواء. تقدر الوكالة أن الآثار السامة مثل النوبات يمكن أن تظهر بعد الاستهلاك السريع لحوالي 1200 ملليغرام من الكافيين — أقل من نصف ملعقة صغيرة من المادة النقية — وتحذر من أن منتجات الكافيين النقية والمركزة للغاية 'يمكن أن يكون لها عواقب صحية خطيرة، بما في ذلك الوفيات.'

سمعة الكافيين كمدر للبول المجفف لا يدعمها الأدلة إلا جزئياً. وجدت دراسة نُشرت في Frontiers in Nutrition أن الجرعات حول 6 ملليغرام لكل كيلوغرام من وزن الجسم أنتجت زيادة قابلة للقياس في إفراز البول، بينما الجرعات المنخفضة حوالي 3 ملليغرام لكل كيلوغرام لم تعطل توازن السوائل مقابل الماء العادي. خلص الباحثون إلى أنه بالنسبة لمعظم شاربي الكافيين المعتادين الذين يستهلكون ما يعادل كوبين إلى ثلاثة أكواب من القهوة يومياً، من غير المحتمل أن يسبب الكافيين جفافاً ذا معنى.

التحمل والانسحاب

يؤدي الاستخدام المنتظم إلى التحمل، والتوقف المفاجئ يمكن أن يسبب الانسحاب. أشارت مراجعة بقيادة أستاذ الطب النفسي بجامعة جون هوبكنز Roland Griffiths وأستاذة الجامعة الأمريكية Laura Juliano، تغطي 57 دراسة تجريبية وتسع دراسات استقصائية ونُشرت في مجلة Psychopharmacology عام 2004، إلى الصداع والتعب أو الإرهاق والمزاج المنخفض والانفعالية وصعوبة التركيز والأعراض الشبيهة بالإنفلونزا مثل الغثيان وآلام العضلات كالتأثيرات الرئيسية، وفقاً لملخص النتائج الموزع من قبل ScienceDaily.

وجدت المراجعة أن المدخول اليومي منخفض مثل 100 ملليغرام — حوالي كوب صغير واحد من القهوة — كان كافياً لإنتاج أعراض الانسحاب عند بعض الناس بمجرد التوقف. عبر الدراسات التي تمت دراستها، أبلغ حوالي نصف المشاركين الذين أقلعوا عن الكافيين عن الصداع، وحوالي 13 في المائة عانوا من الكرب أو الضعف الشديد بما يكفي للتدخل في الأنشطة الطبيعية مثل العمل. بدأت الأعراض عادة من 12 إلى 24 ساعة بعد آخر جرعة، وبلغت ذروتها في يوم إلى يومين، واستمرت ما بين يومين وتسعة أيام، كما يذكر ملخص ScienceDaily.

أسئلة

ما مقدار الكافيين الذي يعتبر آمناً في اليوم؟
تشير إدارة الغذاء والدواء إلى 400 ملليغرام يومياً — حوالي كوبين إلى ثلاثة أكواب بحجم 12 أونصة من القهوة — كمية لا تُرتبط عموماً بآثار سلبية لدى معظم البالغين الأصحاء. وصلت رأي السلطة الأوروبية لسلامة الغذاء لعام 2015 إلى استنتاج مماثل، مضيفة أنه لا يُنصح بالجرعات الفردية فوق 200 ملليغرام وأنه يجب على النساء الحوامل والمرضعات البقاء تحت 200 ملليغرام يومياً، وفقاً لملخص EUFIC.
هل يجفف الكافيين الجسم؟
فقط بالجرعات الأعلى. وجدت دراسة Frontiers in Nutrition أن حوالي 6 ملغ/كغ من وزن الجسم زادت من إفراز البول، بينما حوالي 3 ملغ/كغ — تقريباً المقدار في كوبين إلى ثلاثة أكواب من القهوة يومياً لشاربي الكافيين المعتادين — لم تعطل توازن السوائل.
كم من الوقت يبقى الكافيين في جسمك؟
في البالغين الأصحاء، عمر النصف للكافيين يبلغ تقريباً خمس إلى ست ساعات، وفقاً لـ News-Medical.net، على الرغم من أن التدخين الثقيل يمكن أن يقصره والحمل يمكن أن يطيله بشكل كبير.
لماذا يسبب التوقف عن الكافيين صداعاً؟
وجدت مراجعة بقيادة جامعة جون هوبكنز لـ 57 دراسة أن الاستخدام المنتظم للكافيين يؤدي إلى التكيف، لذا قد يسبب التوقف المفاجئ أعراض الانسحاب بما في ذلك الصداع والتعب وصعوبة التركيز؛ المدخول اليومي بقدر 100 ملليغرام كان كافياً لإنتاج الأعراض عند بعض الناس، وفقاً لملخص ScienceDaily لهذا البحث.
هل الكافيين آمن أثناء الحمل؟
خلصت آراء السلطة الأوروبية لسلامة الغذاء العلمية إلى أن تناول الكافيين حتى 200 ملليغرام يومياً لا يثير مخاوف السلامة للجنين، وفقاً لملخص EUFIC لهذا الرأي.

المصادر

  1. U.S. Food and Drug Administration — "Spilling the Beans: How Much Caffeine is Too Much?"
  2. EUFIC — "EFSA opinion on the safety of caffeine"
  3. Biomolecules (via PMC/NCBI) — "Effects of Chronic Caffeine Consumption on Synaptic Function, Metabolism and Adenosine Modulation in Different Brain Areas"
  4. ScienceDaily — "Caffeine Withdrawal Recognized As A Disorder"
  5. Frontiers in Nutrition — study on caffeine's diuretic effect and fluid balance
  6. Florida Atlantic University Thrive — "The Neurobiology of Your Caffeinated Brain"
  7. News-Medical.net — "Caffeine Pharmacology"

أُعدّت هذه المادة بالذكاء الاصطناعي وخضعت لتدقيق آلي للمصادر قبل النشر. إن رأيت خطأً فاطلب تصحيحه. طلب تصحيح أو حق الرد · كيف نعمل

مواد ذات صلة