كيمياء النوم ( لماذا يجعلك الكافئيين تشعر بالصحو؟) – الجزء الثاني
لماذا يجعلك الكافئين تشعر بالصحو؟ وما هو أثر التعود عليه؟، لا يعتبر هرمون الميلاتونين هو الوحيد المسؤول عن عملية النوم، حيث تساهم مادة الأدينوزين ” Adenosine “، أيضاً بدور مهم للغاية ألا وهو تبطيء نشاط وفعالية الخلايا العصبية، وما هي مصادر إنتاج الكافئين في النبات ؟ كل هذا سنعرفه في السطور التالية.
يقوم الأدينوزين بالتراكم تدريجياً في أجسامنا أثناء فترة استيقاظنا ويجعلنا نشعر بالنعاس عند نهاية اليوم. ومن ثم،عند النوم، تتكسر جزيئات الأدينوزين لتعلن انطلاق الدورة من جديد. تحمل عصبوناتنا مستقبلات لمادة الأدينوزين، وعند اتصال هذا الأدينوزين بمستقبلاته، يتم إنتاج مجموعة من البروتينات المثبطة لنشاط العصبونات.
وبالتالي فإن هذا التثبيط الناتج يعتبر هو المسؤول عن إحساسنا بالنعاس.
يمتلك الكافئين تركيب كيميائي مشابه لمادة الأدينوزين، حيث كلاهما يمتلك هيكل الحلقة المزدوجة، مما يجعل الكافئين ملائماً للإرتباط بمستقبلات الأدينوزين.
ولكن بالرغم من هذا، فإنّ الكافئين ليس هو المادة التي من شأنها أن تثبط نشاط الخلية العصبية، وبالتالي فهو ينافس جزيئات الأدينوزين على المستقبلات ويشغلها مسبباً بذلك قلة في عدد المستقبلات المتاحة للأدينوزين.
ويخفف من معدل ارتباط الأدينوزين بالمستقبلات وبالنتيجة يقلل من شعورنا بالنعاس.
يتواجد الكافئين كمادة طبيعية تستخرج من العديد من النباتات.
لذلك فهو يتواجد بنسب متفاوتة في الكثير من المشروبات اليومية التي نشربها مثل:-
- القهوة.
- الشاي.
- بالإضافة لبعض المشروبات الصناعية كالمياه الغازية ومشروبات الطاقة.
مصادر الكافئين النباتية
من أهم مصادر إنتاج الكافئين في النبات هي حبوب البن التي يصنع منها مختلف أنواع القهوة وحبوب الكاكاو التي يصنع منها مختلف أنواع الشوكولا.
- يبدأ إنتاج الكافئين في النبات من مادته الخام ألا وهي الكزانثوسين ” Xanthosine ” .
حيث بإستخدام إنزيمات معينة تنتمي لفصيلة تدعى ” N-methyltransferases ” يقوم النبات بتحويل الكزانثوسين إلى الكافئين.
وقد وجد العلماء أن للكافئين دور في النباتات مغاير لغرض استخدامنا.
حيث توضح أحد الدراسات التي نشرت في مجلة ” Science ” والتي تناقش كيفية تطور إنتاج الكافئين في النبات، إلى أن إنتاجه قد تطور في نبات الكاكاو بصورة مختلفة عن تطوره في البن، وعلى الرغم من هذا فإن كلا الطريقين قد آلا إلى نفس النقطة بصورة مستقلة، مما يشير إلى أن تكوين الكافئين هو ذو قيمة تكيفية أو بقائية مهمة.
مزايا تكوين الكافئين في النبات
أحد أهم مزايا تكوين الكافئين في النبات أنه عندما تتغذى الحشرات على رحيق بعض النباتات الممزوج بنسب ضئيلة من الكافئين.
فإن الكافئين يقوم:-
- بتنشيط ذاكرتها مما يجعلها أكثر قابلية لأن تتذكر رائحة الزهرة.
- تعود مجدداً لتستمر بنقل حبوب اللقاح خاصتها.
- كما أن للكافئين تأثير سام على بعض الحشرات الأخرى التي تتغذى على أوراق النبات وبذوره حيث يتواجد الكافائين بصورة أعلى.
كذلك عندما تموت الأوراق وتتساقط، فإنها تلوث التربة المحيطة بالكافئين، مما يعرقل عملية الإنبات بالنسبة لبذور النباتات الأخرى، وبالتالي يخفف من العملية التنافسية بين النبات وأقرانه.
يعتبر القليل من الكافئين بالنسبة للإنسان هو بالشيء الجيد، حيث بإمكانه أن يحسن الذاكرة بشكل مؤقت ويحسن من كفاءة النشاط العقلي ويخفف من التعب.
لكن من ناحية أخرى، تسبب كثرته أعراض جانبية سلبية، نذكر منها الأرق والارتعاش والغثيان بالإضافة إلى آلام في الصدر وزيادة في معدل نبضات القلب.
قام مركز إيلينوي للسموم في شيكاغو ” Illinois Poison Center “، على مدى ثلاث سنوات، بإحصاء أكثر من 250 حالة لمضاعفات طبية كانت تتضمن تأثير الكافئين، منها حوالي 12% آل إلى المتابعة داخل المستشفى.
تمركز المعدل الوسطي لأعمار هذه الحالات حول الواحد والعشرين سنة مما يؤشر إلى أن اليافعين هم أكثر عرضة لهذه الأعراض نتيجة للفرط في تناول الكافائين.
التعود على الكافئين:
عندما يتناول الإنسان الكافئين بصورة يومية مستمرة، فإن الجسم يعتاد على وجوده.
ويفقد الكافئين فعاليته تدريجياً في أن يجعلنا نشعر باليقظة ونحظى بنسبة عالية من التركيز وذلك إلى أن نبدأ باستخدام كميات أكبر منه يومياً.
وهذ ما يدعى بظاهرة التعود على الكافئين ” Caffeine Dependence ” or (Caffeine Tolerance)، وفي هذه الحالة يبدأ الإنسان عند توقفه عن تناوله بمواجهة بعض أعراض الإنسحاب مثل:-
- التعب العام.
- النعاس المستمر.
- آلام في الرأس.
مما يشير إلى احتمالية تعود جسدي على مادة الكافئين، وبالتالي يقوم هؤلاء الأشخاص باستهلاك كميات إضافية من الكافئين يومياً، مما يجعل الأمر أكثر سوءاً.
وسبب هذا التعود إلى أنّ الجرعات المستمرة والمفرطة من الكافئين تقود الجسم لإنتاج المزيد من مستقبلات الأدينوزين ضمن الجهاز العصبي.
وذلك ليعوض النقص من المستقبلات الذي يسببه تواجد الكافئين مما يجعل خلايانا العصبية أكثر حساسية للأدينوزين وذلك بطريقتين:
أولهما :-زيادة مقاومة الجسم للكافئين.
ثانياً:- ازدياد شدة أعراض الانسحاب عند التوقف عن أخذ الكمية المعتادة منه.
وذلك بسبب حدوث زيادة في عدد المستقبلات وبالتالي فرط في حساسية الجسم تجاه تأثير الأدينوزين.
المصدر:
للقد قرأت الجزء الأول و هاااا أنا ذا أنطلق للثاني، معلومات ممتعة و رائعة و ككميائي في مجال الكيمياء العضوية، لقد استفدت كثيرا