咖啡的提神效果與副作用

咖啡的提神效果與副作用

陽明大學腦科學研究所博士後研究員/賴俊廷博士

 

很多人可能跟筆者一樣,每天早上會來個一杯咖啡喚醒自己,這種感覺頗幸福的,因為有咖啡的早晨就是神采奕奕的一天。各位對於咖啡的功能應該都還算了解,咖啡中的咖啡因 (Caffeine) 是提神的關鍵因子,以美國為例,調查發現約有九成的人每天會攝取含有咖啡因的飲品 (包含 咖啡、茶飲和提神類飲品),平均一個人約消耗200毫克的咖啡因,且約有3-4成的人在沒有飲用相關飲品時,有疲倦、嗜睡和注意力不集中等戒斷症狀。

 

從藥理學的角度來看,咖啡因是大腦腺苷 (adenosine) 接受器的阻斷劑,也是會影響原本生理功能的物質。例如交感神經阻斷劑,就是降低交感神經的反應,影響原本自然生理的作用而達到降血壓的效果。那腺苷在大腦又是什麼作用呢?為什麼阻斷它的作用就能達到提神的效果呢?長時間阻斷腺苷的作用會不會對身體有甚麼負面的影響?

 

腺苷其實是細胞使用能量後的代謝後的產物,而大腦又是個超級耗能的器官,不太能容忍能量供給出現問題,所以大腦中存在很多能感知腺苷的接受器 (receptors),這些接受器能夠反映出大腦耗能的狀況以提供適時的調節。而這些腺苷的接受器能調節能量的手段之一,就是降低神經反應,釋放出休息的訊號,對大腦而言,這些訊號就是『睡眠』。

 

而大腦藉由睡眠時間來補充能量貨幣,將代謝後的產物腺苷重新『磷酸化』,變成三磷酸腺苷(adenosine triphosphate, ATP),就變成大腦可用的能量貨幣。而咖啡因的提神作用來自於阻擋腺苷影響接受器,達到阻止大腦釋放休息訊號。各位聰明的讀者看出問題了嗎?只有腺苷累積的訊息被暫時性的阻擋, 大腦並未完成兌換成能量貨幣 (ATP) 的動作喔,也就是欠大腦的睡眠債並未真正歸還!

 

所以當你喝咖啡或含有咖啡因的飲料,等於是告訴大腦暫停討睡眠債而達到提神的效果。但是每個人對咖啡因的代謝能力和使用劑量也不同,對一般人而言,咖啡中的咖啡因最有效果的時間為飲用後一小時,半衰期因個體差異約2-10個小時都有,更有些研究報導指出部分敏感的使用者,就算在早上七點飲用仍會影響到當天晚上的睡眠品質呢!這需要每個人去各自感受。

 

那要如何善用咖啡的提神效果、加強白天的工作表現,又不傷害睡眠呢?就是要配合工作與睡眠的需求!早上一起床來杯香醇的咖啡,等於向大腦宣告「停止睡眠需求」「我要開始工作」的訊息,所以最重要、最需要耗腦力的工作建議選擇在白天上午進行。

 

有些人在下午來杯咖啡,延長工作好表現的時間,但也意味這可能睡眠的時間要延後了,值夜班的人就可以在晚餐後來杯咖啡,抵抗夜間睡意的影響。但還是提醒各位,咖啡千萬不要過量,其效果是會反噬的。各位還記得嗎?咖啡因的藥理學機制,是暫時地阻止大腦釋放睡眠的訊息,清醒且工作中的大腦,還是會消耗大量的能量與累積腺苷,所欠的睡眠債不是不用還的!科學家們做了一個有趣的研究,發現利用咖啡因來熬夜的人,在熬夜的隔天早上的認知和反應能力,會比不使用咖啡因的人來得差,這研究意味著利用咖啡因熬夜的人,在晚上熬夜的過程中會比不用咖啡因的人累積更多的睡眠債並影響咖啡因效果退去後的表現喔!所以各位千萬要謹記,喝咖啡提神只能當作短時間的輔助,最重要的是大腦不要欠太多睡眠債,能夠睡覺的時候就要好好睡覺!

 

 

參考文獻
  1. O’Callaghan F, Muurlink O and Reid N. Effects of caffeine on sleep quality and daytime functioning. Risk Manag Healthc Policy. 2018;11:263-271.
  2. Ramakrishnan S, Rajaraman S, Laxminarayan S, Wesensten NJ, Kamimori GH, Balkin TJ and Reifman J. A biomathematical model of the restoring effects of caffeine on cognitive performance during sleep deprivation. J Theor Biol. 2013;319:23-33.
  3. Ramakrishnan S, Laxminarayan S, Wesensten NJ, Kamimori GH, Balkin TJ and Reifman J. Dose-dependent model of caffeine effects on human vigilance during total sleep deprivation. J Theor Biol. 2014;358:11-24.