Gaia Cafe Vietnam

Tại Sao Cà Phê Lại Giúp Tỉnh Táo?

Caffeine có cái tên “thân thiện” hơn là C8H10N4O2. Kết cấu phân tử của caffeine, thành phần hoạt tính của cà phê, rất giống với một hợp chất điều khiển một phần hệ thống thần kinh trong cơ thể người. Hợp chất này, adenosine, làm giảm hoạt động của hệ thần kinh, trong khi caffeine chặn đường adenosine tiếp cận thụ thể hệ thần kinh và giúp não lấy lại sự tỉnh táo một cách hiệu quả.

Warning: Nếu không phải dân chuyên hóa hoặc học ngành khoa học thì bạn đọc đến hết đoạn trên thôi rồi đi ra nhé 🙂

“All hope abandon ye who enter here.” – Dante

// Gaia dặn dò //

Sự tương thích về mặt phân tử

Một trong nhiều lý do chúng ta yêu thích cà phê đến vậy là vì ở mức độ phân tử, hóa sinh của con người và cà phê có nhiều tương đồng. Phần lớn tác dụng kích thích của caffeine có trong cà phê là do phản ứng của nó trong não bộ con người với cơ quan nhận cảm adenosine – cơ quan chịu trách nhiệm quan trọng cho việc chuyển hóa năng lượng.

Khi bạn đang tỉnh, dây thần kinh liên tục hoạt động, và sản phẩm phụ sinh ra trong quá trình dây thần kinh truyền tín hiệu gọi là adenosine, một chất hóa sinh và là tác nhân điều biến thân kinh cho hệ thần kinh trung ương. Các thụ quan hệ thần kinh liên tục theo dõi mức độ của adenosine, và khi mức độ này quá cao, não bộ của bạn sẽ tự động giảm sự hoạt động của thần kinh và làm cách mạch máu giãn nở, khiến bạn cảm thấy buồn ngủ hoặc mệt mỏi.

Caffeine có cấu trúc phân tử giống với adenosine – đáng chú ý nhất là hai vòng nitrogen. Do sự tương đồng cấu trúc này mà caffeine có thể kết hợp với thụ quan adenosine của hệ thần kinh mà không khởi động những thụ quan này, và một cách hiệu quả ngăn những thụ quan này phát hiện mức độ adenosine, từ đó, bạn vẫn tỉnh táo cho dù mức độ adenosine có tăng cao.

Caffeine – C8H10N4O2

Caffeine nguyên chất là một chất bột màu trắng, đắng, không mùi, là một loại hóa chất hữu cơ thuộc nhóm hóa chất tên là purine alkaloids (hợp chất chứa nito có cấu trúc phân tử hai vòng). Hóa chất này xuất hiện ở nhiều loài thực vật hay dùng để chế biến thành thức uống (ca cao, trà, trà yerba mate, và thức uống tăng lực từ guarana). Hóa chất này còn hoạt động như một thuốc trừ sâu tự nhiên với một số loài sâu bọ nhưng lại làm tăng trí nhớ của một số loài khác, giúp tăng tỉ lệ quay lại của các loại sâu bọ thụ phấn.

Một nghiên cứu chỉ ra rằng ong mật có khả năng ghi nhớ hương hoa tốt hơn gấp ba lần sau khi tiêu thụ caffeine, giúp chúng thường xuyên quay lại và từ đó giúp thực vật sinh sản thành công hơn. Ở loài người, chất caffeine có tác dụng lợi tiểu nhẹ cũng như giữ nhiệm vụ kích thích nhẹ hệ thống thần kinh, tuần hoàn và hô hấp.

Nguyên lý hoạt động của caffeine trong cơ thể người

Khi được tiêu thụ, caffeine được thẩm thấu vào cơ thể thông qua đường ruột và lưu lại trong hệ thống từ bốn đến sáu giờ đồng hồ. Khi di chuyển đến gan, caffeine được chuyển hóa thành ba hợp chất. Phần lớn caffeine chuyển hóa thành paraxanthine giúp tăng cường phân hủy lipids trong máu; một phần nhỏ trở thành theobromine làm giãn nở mạch máu và tăng sự sản xuất nước tiểu; và phần rất nhỏ còn lại biến thành theophylline, có tác dụng thư giãn cơ trơn (nhóm cơ có mặt ở đường ruột tiêu hóa và hệ thống hô hấp). Kết quả là nhịp tim tăng nhanh; các nhóm cơ nhận được nhiều máu hơn nhưng da và nội tạng lại nhận ít lại; gan tiết ra chất glycogen. Và bởi vì caffeine có thể hòa tan được trong nước lẫn chất béo, nó có thể di chuyển dễ dàng qua hàng rào máu não (blood-brain barrier, BBB).

Caffeine giúp cho sự sản xuất epinephrine (adrenaline) và làm tăng nồng độ của các chất dẫn truyền thần kinh, ví dụ như dopamine, serotonine và acetylcholine, những chất này chịu trách nhiệm chính cho sự thay đổi tâm trạng. Vận hành cũng giống như adrenaline, caffeine tăng cường nhịp thở cũng như nhịp tim, dẫn đến tăng năng lượng trong giai đoạn ngắn. Có lẽ một trong những lý do chính cà phê trở nên phổ biến đến vậy là nhờ khả năng tăng cường sự tỉnh táo của trí óc mà gần như không hề gây ra tác dụng phụ nào.

Lợi ích sức khỏe của chất caffeine

Caffeine đã được kiểm định trên nhiều lợi ích sức khỏe. Nó được cho rằng có liên kết với sự tăng cường tiêu hóa và sức mạnh cơ bắp, cũng như giảm thiểu nguy cơ bị tiểu đường, ung thư và bệnh tim mạch, cùng với nhiều tác dụng tích cực khác. Bởi vì đây là chất kích thước được tiêu thụ rộng rãi, thật may mắn vì các nghiên cứu cho thấy rằng caffeine không gây nghiện do chất này không kích hoạt các hệ thống tưởng thưởng của não (reward circuits).

Tuy nhiên, mặc dù caffeine không gây nghiện, nhựng người tiêu thụ nhiều hơn bốn đến năm ly cà phê một ngày có thể phát sinh một dạng phụ thuộc cơ thể nhẹ. Điều này có thể đi cùng với các triệu chứng cai nghiện khi ngay lập tức ngừng sử dụng cà phê, chẳng hạn như đau đầu, mệt mỏi, khó chịu, hay lo lắng, nhưng những triệu chứng này sau vài ngày sẽ biến mất. Nếu tiêu thụ cà phê được giảm dần thay vì đột ngột, những triệu chứng cai nghiện này có thể được tránh khỏi.

1. Wright, G., Baker, D., Palmer, M., Stabler, D., Mustard, J., Power, E., et al. 2013. “Caffeine in Floral Nectar Enhances a Pollinator’sMemory of Reward.” Science 339 (6124): 1202–1204
2. Boyet, S., and Nehlig, A. 2000. “Dose-response study of caffeine effects on cerebral functional activity with a specific focus on dependence.” Brain Research 858 (1): 71–77