很多人可能都有過這樣的感受，原本腦袋昏昏沉沉，喝了咖啡之後，不知不覺就變得很有精神，能更專注於工作和學習……
但是這種亢奮的狀態維持不了多久，幾個小時後，原本像臺高速運轉機器的自己就像突然老化了一樣，變得異常疲勞……
這不禁讓人產生了疑問：咖啡中的咖啡因，它究竟是在提升人的體力，還是只是預支了人的精力？
要想了解咖啡因是怎麼讓我們變精神的，就得先了解一下疲勞產生的機理。
大家可以假想一下：我們的體內有一個部門叫疲勞信號部，專門負責監控身體的疲勞程度，然後給大腦發送疲勞信號。
接到信號的大腦，就會抑制神經興奮，這時人就容易犯困和感到疲倦，開始昏昏欲睡。
疲勞信號部的「工位」，是由一種叫腺苷受體的物質構成的，而這個部門的「員工」，是一種叫腺苷的物質。
當人的體力、精力在日常活動中一點點被消耗，人體內就會代謝出腺苷，它的主要作用就是和腺苷受體相結合，當結合的量足夠多，大腦就會收到「人體累了，人體需要休息」的信號。
而咖啡因之所以能讓我們興奮，是因為它和腺苷有相似的化學結構，咖啡因會和腺苷競爭著與腺苷受體相結合。
也就是說，咖啡因可以拿著偽造的「工卡」，坐到原本屬於腺苷的「工位」上假裝辦公，但因為它們沒啥經驗，連打字都不會，也就一直產生不了疲勞信號。
疲勞信號部一直沒動靜，大腦就會傻乎乎地繼續保持活力。
然而，被擠到一邊的腺苷，並不會因此而消失，它們仍舊會隨著身體消耗而不斷積累，並且排著隊等著工作……
當腺苷積累的濃度超過咖啡因，或者等咖啡因代謝完之後，它們就會「重新上崗」，爭搶著對大腦輸出疲勞信號。
所以，提神的咖啡並不是真正「消除」了疲勞，它只是在欺騙大腦，暫時阻止疲勞信號傳遞到大腦。
但一旦咖啡因「下崗」，疲勞感就會捲土重來，甚至會因為欠了太多「疲勞債」而需要支付更多的休息時間當作利息。
咖啡因不能長時間佔領工位，所以也不能長久起到提神作用。
咖啡因的半衰期通常約為4個小時[1]，根據每個人的身體情況，代謝速度也有差異。
不過，有些人為了保持住咖啡的「提神」功效，會一杯接一杯，越來越頻繁地喝咖啡，結果一段時間後發現，原來只喝一杯就有效的咖啡，現在需要喝兩杯甚至更多，提神效果也越來越不明顯。
拋開一些人天生有對咖啡因不敏感的基因，或者對咖啡因代謝速度特別快的原因不談，導致這種狀況的主要原因就是：人體對咖啡因產生了耐受性。
研究發現，長期攝入咖啡因會增加腺苷受體的數量[2]。當疲勞信號部門發現腺苷沒「位置坐」了，就乾脆再租了一間辦公室，讓腺苷們能隨時隨地、隨心所欲地加班。
腺苷有了工位工作，咖啡因的欺騙大法就沒那麼有用了。
如果遇到了這種情況怎麼辦呢？可以2周~2個月不喝咖啡試試。（沒錯，就是這麼簡單粗暴）
當然，也有些人表示自己喝咖啡，不是為了提神，純粹就是喜歡。如果是這樣，倒不必在意頻率上的控制，但需要注意每次喝的量。
FDA建議，健康成年人每天咖啡因攝入量不超過400毫克（mg）[3]。
比如一杯大杯（473mL）某星的美式咖啡，咖啡因通常在200mg以上，所以一天喝1杯就差不多了，如果沒喝其他含咖啡因的飲料，也可以一天喝2杯。
否則咖啡喝多了可能會導致一些不良反應，比如心跳過快或不均勻、頭疼、焦慮、頭暈、易怒、胃部不適等症狀。
不過這些不良反應，也因每個人對咖啡因的敏感性和攝入量等不同而表現不一，並不是過量了就一定會出現。
雖然咖啡會欺騙大腦，喝過量還有諸多的不良反應，但不要因此對咖啡產生恐懼，甚至信了一些莫名其妙的謠言。
比如，網上甚至有謠言稱過量喝咖啡可以致死。
這些言論和喝水也能致命一樣，理論上確實是有可能發生的，但實際很難實現。
咖啡因過多致死，基本只會發生在過量服用「純咖啡因」藥劑的情況下，幾乎不可能因為喝咖啡/茶等飲料而導致。
理論上，如果要通過喝咖啡來對一名普通成年男性產生致命性傷害，至少需要一次性攝入149罐左右的含咖啡因的能量飲料[4]。
那麼試問，誰能喝這麼多還不吐？
其實只要沒有過度飲用（長期超過FDA推薦攝入量），目前並沒有任何證據表明咖啡因會顯著影響健康。
相反的，有很多實驗都支持一個結論，適量喝咖啡與更好的健康狀態是相關的[5]。
比如，我們很熟悉的阿爾茨海默病，目前仍無預防或治療的特效藥物。
但流行病學調查顯示，適量攝入咖啡因可以幫助預防和改善阿爾茨海默病，其攝入與阿爾茨海默病的發生風險呈負相關[6-7]。
此外，咖啡因在多種中樞神經系統疾病中的保護作用已經被證實，為其提供了光明的應用前景[8]。
多看醫典：咖啡對肝臟有哪些好處？
由此可見，適量喝咖啡沒問題，咖啡因還可以成為疲勞時應付工作的絕佳伴侶。但是我們在享受咖啡的美味時，請記住兩個原則：
一、適度飲用；
二、咖啡因不能替代睡眠，喝完咖啡依舊要好好休息。
審稿專家：
李劍虹| 中國疾控中心慢病中心代謝室研究員
羅曉（初夏之菡） | 註冊營養師
參考文獻
[1]Alsabri, S. G., Mari, W. O., Younes, S., Alsadawi, M. A., & Oroszi, T. L. (2018). Kinetic and dynamic description of caffeine. Journal of Caffeine and Adenosine Research, 8(1), 3-9.
[2]Ammon H P, Biochemical mechanism of caffeine tolerance.[J]. Arch. Pharm. (Weinheim), 1991, 324: 261-7.
[3]Sections 402(f)(1)(A) and (C) of the Federal Food, Drug, and Cosmetic Act.
[4]Mitchell DC, Knight CA, Hockenberry J, Teplansky R, Hartman TJ (January 2014). "Beverage caffeine intakes in the U.S". Food and Chemical Toxicology. 63: 136–42. doi:10.1016/j.fct.2013.10.042. PMID 24189158.
[5]Poole Robin, Kennedy Oliver J, Roderick Paul, Fallowfield Jonathan A, Hayes Peter C, Parkes Julie et al. Coffee consumption and health: umbrella review of meta-analyses of multiple health outcomes BMJ 2017; 359 :j5024
[6]袁帥，毛方圓，劉洪利等. 咖啡因預防和治療阿爾茨海默病的研究進展[J]. 山東醫藥. 2012, 52(9).
[7]Borota, D., Murray, E., Keceli, G. et al. Post-study caffeine administration enhances memory consolidation in humans. Nat Neurosci 17, 201–203 (2014). https://doi.org/10.1038/nn.3623
[8]王潭, 席娜娜, 鄭榮遠.咖啡因作為中樞腺苷受體拮抗劑的應用[J]. 國際藥學研究雜誌. 2009（4）：249-253.