카페인이 에너지를 주는 구조는?

일어나서 커피를 한 잔 마시지 않으면 하루가 시작된 것 같지 않은 사람이 많을 것이다. 많은 이들에게 활동력 근원이 되고 있는 커피나 에너지 음료 내 자극 물질은 카페인. 카페인을 섭취하면 에너지가 다듬어지는 느낌을 주는 메커니즘이나 함정은 뭘까.

뉴캐슬대학 영약학 교수인 엠마 베켓에 따르면 커피에 포함된 카페인 내 주요 기능은 아데노신이라는 화합물과 뇌세포 상호 작용을 변화시키는 점에 있다고 한다. 인간은 일상에서 에너지를 소비하면 세포 내에서 부산물로 아데노신이 방출되기 때문에 세포 내 아데노신 농도가 상승한다. 그리고 세포에 있는 수용체에 아데노신이 결합하면 세포 작용이 둔해져 이게 기분이나 졸음을 느끼는 원인이 된다. 한편 수면 중에는 에너지 소비량이 감소하고 아데노신 농도도 저하하기 때문에 충분히 수면이 취해지면 다음날 아침에는 깨끗하게 깨울 수 있다.

만일 수면이 불충분하면 아데노신이 남아 버리지만 이때 커피를 마시면 아데노신 대신 카페인이 수용체에 결합한다. 하지만 아데노신과 달리 카페인이 수용체에 결합해도 세포는 졸음을 느끼지 않는다. 이 아데노신 수용체를 차단하는 작용이 카페인의 졸음 각성 효과 정체다.

이 메커니즘에는 주의할 점이 있다. 이는 아데노신이 차단됐더라도 아데노신이 사라지지는 않는다는 것이다. 더구나 카페인은 어쨌든 분해되지 않게 되어 버리지만 그렇게 되면 카페인 덕에 느끼지 않게 된 졸음이 단번에 돌아온다. 이렇게 돌아온 졸음을 근본적으로 해소하려면 수면을 취할 수밖에 없다.

이 구조는 카페인을 섭취하면 에너지를 느끼지만 이는 에너지가 발생하고 있는 게 아니라 각성한 감각을 빌리고 있는 것에 지나지 않는다는 것. 더구나 커피에 설탕을 듬뿍 담아 마시는 사람은 더 큰 반동을 받게 된다. 설탕은 체내에서 에너지원이 되지만 혈당치가 급상승한 뒤에는 혈당치가 급강하해 한층 더 피로감이 강해질 가능성이 있기 때문이다.

또 카페인 효과는 섭취하는 시기에도 좌우된다. 카페인은 아데노신을 차단하는 것으로 알람 효과를 발휘하므로 아데노신이 쌓여 있는 하루 후반이 아침보다 효과를 느끼기 쉽다. 하지만 너무 늦은 시간에 커피를 마시면 밤이 되어 이불에 들어가도 잠들 수 없게 될 가능성이 있다.

카페인 반감기 그러니까 체내 카페인 절반이 분해되는 데 필요한 시간은 5시간 전후라고 한다. 다만 카페인 대사는 체질이나 생활 습관에 따라 다르고 커피를 잘 마시는 사람은 카페인에 대한 내성이 생겨 별로 효과를 느끼지 않는 경우도 있다.

또 카페인은 스트레스 호르몬이라고도 불리는 코르티솔을 증가시켜 주의력을 높이는 작용도 있다. 다만 코르티솔은 기상 시에는 이미 자연스럽게 상승하고 있기 때문에 일어나서 커피를 마시는 것보다 일어나고 나서 조금 지나 마시는 쪽이 효과를 느끼는 경우가 이런 이유일 가능성이 있다.

사람에 따라선 아침은 바쁘기 때문에 커피 한 잔으로 끝내 버리는 일도 있지만 위에 아무 것도 들어가지 않았을 때 커피를 마시면 좋지 않다는 의견도 있다. 하지만 전문가는 공복에서 커피를 마시는 것이 주는 악영향은 증명되지 않았다고 말한다. 식사 중이나 식후에 커피를 마시면 공복보다 효과가 온화해질 수 있다. 카페인에 의지하는 주의점으로는 확실히 카페인은 유용하지만 마법은 아니라는 설명이다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.