Sharing Chemistry with the Community

Hóa học của nước tăng lực

Bất cứ ai trong số các bạn xem truyền hình trong vài năm qua, cũng đã thấy ít nhất một quảng cáo cho một loại thức uống bổ sung năng lượng. Nói đúng hơn là đã sử dụng chúng rồi phải không nào? Những đồ uống này gần đây đã tăng phổ biến do tác dụng nâng cao hiệu quả mà chúng mang lại. Những hiệu ứng này tất cả có thể được giải thích với sự trợ giúp của hóa học.

Vì thế, chủ đề tiếp theo hôm nay của chúng ta như thường lệ vẫn đề cập đến hóa học. Đố các bạn biết là chủ đề gì đấy! Hehe, không khó để trả lời đúng không nào! Đó chính là hóa học của nước tăng lực. Ngoài nội dung chính, bài viết còn lý giải cách nước tăng lực làm việc trên cơ thể của chúng ta và những lợi ích và tác hại cần tránh khi sử dụng nữa đó. Bạn hãy giành ít thời gian bên ly cafe và “thưởng thức” kiến thức thôi nào!

Định nghĩa

Thức uống năng lượng (hay còn gọi với cái tên dễ nhớ là nước tăng lực) có nghĩa vụ phải làm theo ý nghĩa của nó – mang lại cho bạn một sự bùng nổ năng lượng. Hóa ra, phần lớn “năng lượng” đó xuất phát từ hai thành phần chính: đường và caffein. Một thức uống năng lượng điển hình có thể chứa tới 80 miligam caffein (khoảng bằng một tách cà phê).

Trong khi đó hàm lượng này thấp hơn trong các loại đồ uống khác, thí dụ như một nghiên cứu năm 2006 cho thấy rằng soda 12-ounce (một loại nước ngọt có gas) trung bình chứa từ 18 đến 48 mg caffein.

Tuy hàm lượng caffein khác nhau, nhưng thức uống năng lượng khác với nước ngọt và đồ uống thể thao như thế nào?

Nhìn tên gọi là đã khác nhau rồi đúng không các bạn.

  • Lịch sử phát triểnNhưng thực tế nước giải khát có thành phần chủ yếu là nước, đường và hương liệu. Chúng không làm gì cho cơ thể của bạn mà chỉ giúp bạn ăn ngon hơn thôi.
  • Trong khi đó, đồ uống thể thao được thiết kế để bổ sung chất lỏng hay nước bị mất trong quá trình hoạt động.Chúng thường chứa nước, chất điện phân và đường.
  • Các thức uống năng lượng bổ sung caffein và các thành phần khác mà các nhà sản xuất nói rằng tăng cường sức chịu đựng và “tăng cường” hiệu năng. Chúng được thiết kế cho sinh viên, vận động viên và bất cứ ai khác muốn có một cú đá tăng thêm sức mạnh.

Thức uống năng lượng đã trở nên phổ biến ở châu Á từ lâu trước khi nó đến Mỹ. Năm 1962, công ty dược phẩm Nhật Bản Taisho đã cho ra đời sản phẩm nước uống Lipovitan D. Nó được thiết kế để giúp nhân viên làm việc chăm chỉ vào ban đêm. Lipovitan D chứa taurine, cùng một thành phần được tìm thấy trong nhiều loại thức uống năng lượng ngày nay.

Trong khi đó, nước uống năng lượng đầu tiên tiếp cận đến Mỹ không thực sự là một thức uống năng lượng theo đúng ý nghĩa tê gọi của nó mà nó chỉ là một loại nước ngọt gây kích thích có tên là Jolt Cola. Các” jolt ” trong cola đã được thêm rất nhiều đường và caffeine. Vào những năm 1980, Jolt Cola đã nhanh chóng trở thành chủ điểm của các trường đại học.

Từ đó, Red Bull đã bắt đầu phân phối thức uống của mình tại Mỹ vào năm 1997. Theo nhà sản xuất, doanh thu tăng gấp đôi mỗi năm, đạt trên 1 tỉ đô la vào năm 2000. Mặc dù Red Bull luôn dẫn đầu trong thị trường đồ uống năng lượng, một số công ty khác đã tung ra thị trường những dòng nước uống năng lượng của chính họ. Nhiều trong số chúng được đại diện bởi những người nổi tiếng.

Dưới đây là một số thành phần bạn có thể tìm thấy trong thức uống năng lượng phổ biến và những gì nó làm trong cơ thể: Một thương gia người Áo tên là Dietrich Mateschitz đã nhận ra được tiềm năng kinh tế của các loại đồ uống năng lượng trong khi đi công tác đến Châu Á.

Cùng với hai đối tác kinh doanh Thái Lan, Mateschitz đã bắt đầu công ty Red Bull GmbH, với ý tưởng tiếp thị thức uống cho những người châu Âu trẻ tuổi. Nhiều câu lạc bộ ở Bờ Tây nước Mỹ đã bắt gặp hiện tượng Red Bull và bắt đầu nhập khẩu nó để bán như một hỗn hợp cocktail.

  1. Ephedrine – Chất kích thích hoạt động trên hệ thần kinh trung ương. Nó là một thành phần phổ biến trong các sản phẩm giảm cân và thuốc giảm huyết áp, nhưng có những mối quan tâm về những ảnh hưởng của nó đối với tim.
  2. Taurine – Một acid amin tự nhiên được sản xuất bởi cơ thể giúp điều chỉnh nhịp tim và co bóp cơ. Nhiều chuyên gia y tế không biết nó có hiệu quả như chất phụ gia thức uống (và tin đồn rằng taurine có nguồn gốc từ tinh hoàn đực là sai).
  3. Nhân sâm – Một loại rễ mà một số người tin rằng có một số đặc tính dược phẩm, bao gồm giảm căng thẳng và tăng mức năng lượng.
  4. Vitamin B – Một nhóm vitamin có thể chuyển đổi đường thành năng lượng và cải thiện cơ bắp.
  5. Hạt Guarana – chất kích thích từ một loại cây bụi nhỏ có nguồn gốc từ Venezuela và Brazil.
  6. Carnitine – Một acid amin đóng một vai trò trong quá trình trao đổi chất acid béo.
  7. Creatine – Một axit hữu cơ giúp cung cấp năng lượng cho các cơn co thắt cơ.
  8. Inositol – Một thành viên của phức hợp vitamin B (không phải là vitamin, bởi vì cơ thể con người có thể tổng hợp nó) giúp chuyển tiếp tín hiệu trong các tế bào trong cơ thể.
  9. Ginkgo biloba – Được làm từ hạt cây bạch quả ginkgo, giúp tăng cường trí nhớ.

Nhìn vào các thành phần, đồ uống có năng lượng dường như là một phần nước giải khát và một phần dinh dưỡng bổ sung. Theo các nhà phê bình, hương vị nằm trong cùng một phạm vi. Những người đã thử thức uống năng lượng này đã miêu tả hương vị từ “dược liệu” đến “Sweet Tart”.

Mặc dù các nhà sản xuất cho rằng thức uống năng lượng có thể cải thiện độ bền và hiệu suất của bạn, nhiều chuyên gia y tế không đồng ý. Bất kỳ sự kích thích nào mà bạn nhận được từ việc uống chúng, họ nói, chỉ là do đường và caffein. Tuy nhiên, trong bài viết này chúng ta chỉ đề cập đến 2 thành phần chính là caffein và taurine nhé!

Để hiểu đầy đủ cách hoạt động của caffein, điều quan trọng là phải biết nó ức chế gì trước cái đã?

Adenosine

Câu trả lời đó chính là Adenosine bởi vì nó (C5H13N5O4) là một phân tử phục vụ rất nhiều mục đích trong cơ thể. Hơn nữa, Adenosine diphosphate và Adenosine triphosphate, còn đóng một vai trò rất quan trọng trong việc chuyển đổi năng lượng trong cơ thể. Nó cũng hoạt động như một chất chống viêm.

Tuy nhiên, tác dụng của adenosine liên quan đến caffein là nó làm chậm hoạt động của tế bào trong não. Do tính chất này, adenosine liên quan chặt chẽ đến giấc ngủ và buồn ngủ. Ngoài ra, adenosine cũng chịu trách nhiệm cho sự giãn nở các mạch máu trong khi ngủ.

Caffein

Caffein có công thức hóa học là C8H10N4O2. Mọi người có nhận thấy rằng công thức hóa hóa học này gần giống hay tương tự với của adenosine đã đề cập ở trên không nào! Bởi vì sự giống nhau này nên caffein hoạt động bằng cách ngăn chặn (hay khóa) các tác động của adenosine, bằng cách liên kết với các thụ thể adenosine và ngăn chặn chúng tiếp xúc với adenosine.

Cơ chế tác động của caffein

Khi caffein chặn adenosine, nó kích thích các nơ-ron trong não để phóng ra. Lúc này cơ thể sẽ suy nghĩ bạn đang trong tình trạng khẩn cấp, tuyến yên sẽ khởi đầu phản ứng “chống lại hoặc bay” của cơ thể bằng cách phóng thích adrenaline.

Hormon này làm cho tim đập nhanh hơn và đôi mắt giãn ra. Nó cũng làm cho gan tiết ra thêm đường vào máu để tạo ra năng lượng. Caffein ảnh hưởng đến các mức dopamine, một hóa chất trong trung tâm giải trí của não. Tất cả các phản ứng vật lý này làm cho bạn cảm thấy như thể bạn có nhiều năng lượng.

Sau đây là đồ thị mô phỏng tác động của cơ thể sau khi uống nước tăng lực. Bạn xem tham khảo nhe!

  • Ở thời điểm đầu tiên (0 phút) được tính lúc bắt đầu uống nước tăng lực.
  • 10 phút sau: tim bắt đầu đập nhanh và huyết áp gia tăng.
  • Ở 15-45 phút: bạn cảm thấy tỉnh táo hơn khi caffein tác động lên cơ thể.
  • 30-45 phút sau: caffein được hấp thụ hoàn toàn, gan đáp ứng bằng cách giải phóng nhiều đường vào máu.
  • Ở thời điểm 60 phút sau khi uống: cơ thể cảm thấy mệt mỏi và mức độ năng lượng giảm xuống tức thì.
Do thi bieu dien tac dong cua co the sua khi uong nuoc tang luc
Đồ thị biểu diễn mô phỏng tác động của cơ thể sau khi uống nước tăng lực

Taurine

Taurine (C2H7NO3S) là một hóa chất tìm thấy trong thức uống năng lượng, chủ yếu là thức uống năng lượng Red Bull. Nó là một amino acid tự nhiên được tìm thấy trong cơ thể. Taurine là một acid amin không cần thiết có nguồn gốc từ nhiều nguồn, bao gồm thịt bò, cá, trứng và sữa.

Ảnh hưởng của nó có nhiều tranh luận, và không có bằng chứng cứng cho nhiều lợi ích mà người ta tuyên bố, nhưng nó được biết là có khả năng hạ huyết áp. Khi caffein ngăn ngừa sự giãn nở các mạch máu liên quan đến sự hiện diện của adenosine, nó làm tăng huyết áp của người tiêu dùng, đôi khi bằng một lượng đáng kể. Sự kết hợp của caffeine và taurine được cho là có phản ứng này.

Uống nhiều có tốt không?

Đồ uống năng lượng nói chung là an toàn, nhưng cũng giống như hầu hết mọi thứ, bạn nên uống chúng với mức độ vừa phải. Bởi vì caffein là một chất kích thích – tiêu tốn rất nhiều lượng này có thể dẫn đến nhồi máu tim, lo lắng và mất ngủ – nó cũng làm bạn cảm thấy bồn chồn và cáu kỉnh.

Theo thời gian, caffein có thể gây nghiện. Nó cũng là thuốc lợi tiểu – nó làm cho thận đào thải thêm chất lỏng vào nước tiểu. Điều đó làm cơ thể của bạn trở nên ít nước. Vì vậy, việc uống nước tăng lực trong khi bạn đang tập thể dục có thể đặc biệt nguy hiểm. Sự kết hợp giữa hiệu quả lợi tiểu và đổ mồ hôi có thể làm mất nước nghiêm trọng. Nhớ chú ý điều này nhé các bạn!

Và vì cả hai loại rượu cồn và năng lượng làm mất nước, khi kết hợp chúng có thể làm chất lỏng của cơ thể giảm xuống mức nguy hiểm. Năm 1991 có một báo cáo liên quan đến hai người ở Thụy Điển, uống rượu với thức uống năng lượng đã qua đời do mất nước, mặc dù chưa bao giờ người ta chứng minh một cách dứt khoát rằng thức uống năng lượng dẫn đến cái chết của họ.

Nhiều người pha đồ uống này với vodka hoặc rượu khác để tạo ra một loại cocktail năng lượng cao. Vì rượu là một chất làm trầm cảm, nó có tác dụng làm dịu cơ thể có thể khiến bạn không biết mình đang uống bao nhiêu. Một nghiên cứu cho thấy những người đàn ông uống nước tăng lực với rượu cảm thấy tỉnh táo và không say rượu, mặc dù họ thực sự say.

Các thành phần khác cũng có thể là vấn đề. Thí dụ như ephedrine, một thành phần của nhiều chất thông mũi, có thể gây ra vấn đề về tim. Năm 2001, hai học sinh trung học ở California đã ngất đi sau khi nuốt thức uống năng lượng có chứa ephedrine. Bởi vì có rất ít nghiên cứu, đã được thực hiện về những ảnh hưởng lâu dài đối với sức khoẻ của việc tiêu thụ phần lớn taurine và các thành phần khác trong thức uống tăng lực, nhiều chuyên gia y tế khuyên phụ nữ mang thai và trẻ nhỏ nên tránh.

Bạn đã thường thức hết ly cafe trong khi đọc bài viết này chưa nào! Đã quá đủ cho những thứ bạn cần trong hóa học của nước tăng lực. Hãy ghi nhớ nó và cũng đừng quên không được uống loại nước này trong lúc luyện tập nặng nha! Lần sau có uống nước tăng lực với rượu thì cẩn thận nhé! “Chết” lúc nào không hay đó.

Tham khảo Bcachemistry, Caffeineinformer, Infograph và Science.howstuffworks.com.

Leave a Reply