咖啡，這種深受人們喜愛(ài)的飲料，它的香氣、味道和提神效果使得無(wú)數(shù)人為之傾倒，可謂是學(xué)生和打工人的“續(xù)命神器”。但奇怪的是，咖啡的提神效果堪稱(chēng)“玄學(xué)”：有人喝一杯就能頂一天，有人得一天喝兩三杯才能支棱起來(lái)；有人大晚上喝上一杯，照睡不誤，有人堅(jiān)持“過(guò)午不喝”，不然失眠一整夜……這背后的原因是什么？咖啡提神的背后又有怎樣的奧秘？

1 為什么喝咖啡就能不犯困？

咖啡原產(chǎn)于非洲的埃塞俄比亞。據(jù)相傳，一千多年以前，非洲的一位牧羊人發(fā)現(xiàn)羊吃了一種植物（咖啡樹(shù)）后，變得非常興奮活潑，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)了咖啡。 我們今天常喝的咖啡，就是用經(jīng)過(guò)烘焙的咖啡豆制作出來(lái)的飲料，與可可、茶同為流行于世界的主要飲品。

一千多年前羊品嘗咖啡的珍貴影像（誤）丨作者自制
　　咖啡為什么能讓羊和人興奮呢？主要的原因就是咖啡中含有一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮劑--咖啡因?？Х纫虿恢淮嬖谟诳Х戎校衲芰匡嬃?、茶葉、奶茶、可樂(lè)中都有。我們大腦中負(fù)責(zé)產(chǎn)生困意的是腺苷和腺苷受體。咖啡因的分子結(jié)構(gòu)類(lèi)似于腺苷，能夠搶先結(jié)合到腺苷受體，占據(jù)原屬于腺苷的位置，從而阻止腺苷與腺苷受體結(jié)合，使我們感到清醒和精神煥發(fā)?？Х戎阅芴嵘裥涯X，正是因?yàn)榭Х纫蛲ㄟ^(guò)這種機(jī)制“挾持”了大腦，阻斷了犯困信號(hào)的正常傳遞。

咖啡因?qū)ξ覀兩眢w的影響遠(yuǎn)不止于此。它還可以增加心臟的搏動(dòng)頻率，提高血壓，甚至影響我們的情緒。這也就是為什么有些人在喝咖啡后會(huì)感到焦慮或者亢奮的原因。

2 為什么咖啡的效果因人而異？

每個(gè)人對(duì)咖啡因的反應(yīng)都是不同的。不同個(gè)體之間對(duì)咖啡因代謝速率存在較大差異，可能主要?dú)w因于肝臟中與咖啡因代謝相關(guān)酶的效率。我們的基因、年齡、體重甚至是性別都會(huì)影響我們對(duì)咖啡因的反應(yīng)。

更具體地說(shuō)，有些人的肝臟可能具有更多的細(xì)胞色素氧化酶等肝酶，這使得他們可以快速地分解咖啡因，使其效果減弱；而有些人則可能因?yàn)槿鄙龠@些酶的原因，對(duì)咖啡因的敏感度更高，可能喝了咖啡心臟突突又手抖的。對(duì)于這部分人來(lái)說(shuō)，還是要注意控制攝入咖啡因的量。
　　另外提一點(diǎn)，有些奶茶中的咖啡因含量甚至比咖啡還要高好幾倍，這也是很多人喝完奶茶難以入眠的原因。

有些經(jīng)常喝咖啡的人可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，咖啡越來(lái)越“不管用”了。這是因?yàn)槿绻掷m(xù)性地?cái)z入咖啡因，咖啡因老是搶占腺苷的受體，體內(nèi)游離的腺苷就越來(lái)越多。這樣反而會(huì)讓人更加容易犯困。如果已經(jīng)出現(xiàn)這種情況，就需要緩一緩，多進(jìn)行休息，等體內(nèi)腺苷被分解掉一部分，讓大腦重新燃起對(duì)咖啡因的愛(ài)。另外，研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期攝入咖啡因會(huì)增加腺苷受體的數(shù)量，來(lái)接收游離在外無(wú)家可歸的腺苷。這反而會(huì)讓人容易犯困，從而對(duì)咖啡更加依賴(lài)。

3 不想失眠如何喝咖啡？

有人喜歡咖啡的香醇，也有人不適應(yīng)咖啡的苦澀。有人說(shuō)喝咖啡有很多好處，也有人害怕喝咖啡后會(huì)心慌。如果你是恰好那種喝了咖啡就會(huì)失眠的人，那么有沒(méi)有什么辦法在不失眠的情況下享受咖啡的香醇呢？

我們知道咖啡因在體內(nèi)是會(huì)逐漸代謝分解的。在這里我們可以引入半衰期的概念。在原子物理學(xué)中，半衰期（Half-life）是指放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變時(shí)所需要的時(shí)間。

類(lèi)比到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，藥物在體內(nèi)的代謝過(guò)程也按一級(jí)動(dòng)力學(xué)過(guò)程進(jìn)行，故而藥物在體內(nèi)也存在相對(duì)穩(wěn)定的半衰期，遵從類(lèi)似的規(guī)律，稱(chēng)作藥物消除半衰期或血漿半衰期，其具體定義是藥物在生物體內(nèi)濃度下降一半所需要的時(shí)間。因此t時(shí)刻體內(nèi)藥物濃度N滿足：

N = N0×(1/2)t/T

其中N0是初始時(shí)刻藥物濃度，T是半衰期。

濃度隨時(shí)間變化曲線丨作者自制
　　咖啡因的半衰期大約為3到5小時(shí)（平均取4小時(shí)），也就是說(shuō)，咖啡因在被人體完全吸收后，大約4小時(shí)后，體內(nèi)的咖啡因濃度減半，8個(gè)小時(shí)后減到四分之一，以此類(lèi)推。所以，對(duì)咖啡因敏感的人應(yīng)該盡量避免在睡前幾小時(shí)內(nèi)喝咖啡。

知道了這個(gè)原理，你也可以對(duì)照不同咖啡的咖啡因含量表，然后來(lái)計(jì)算需要在睡前提前多長(zhǎng)時(shí)間來(lái)喝咖啡！

打個(gè)比方，小編睡前喝咖啡因含量較低的紅茶拿鐵，發(fā)現(xiàn)不會(huì)影響睡眠，也就是在要睡覺(jué)的時(shí)候N=40mg。那么如果我有天想喝咖啡因含量較高的美式咖啡N0=150mg，就需要提前t=ln(15/4)/ln2 ?T≈ 1.91 T，也就是需要提前大約7小時(shí)零38分鐘來(lái)喝。這樣通過(guò)簡(jiǎn)單的計(jì)算，就可以精確而優(yōu)雅地喝咖啡啦！

或者，你可以干脆選擇低咖啡因或者無(wú)咖啡因的咖啡（沒(méi)錯(cuò)，無(wú)咖啡因咖啡真的存在）?，F(xiàn)在市場(chǎng)上有低咖啡因或者無(wú)咖啡因的咖啡供你選擇，這些咖啡的味道和普通咖啡幾乎沒(méi)有區(qū)別，但是卻可以讓你避免失眠。再睡不著，就只能用助眠的熱牛奶或者熱巧克力代替咖啡了。

4 喝咖啡的正確姿勢(shì)

首先，想用咖啡提神，得先下手為強(qiáng)，趕在犯困之前喝！

咖啡從入口到吸收是需要時(shí)間的。一般喝完咖啡后 45 分鐘左右，咖啡才被人體充分吸收，99% 的咖啡因會(huì)開(kāi)始發(fā)揮作用。半衰期就按 4 小時(shí)來(lái)計(jì)算，也就是說(shuō)，喝咖啡后的 45 分鐘到 4 小時(shí)零45 分鐘內(nèi)，咖啡因濃度較高，會(huì)持續(xù)發(fā)揮提神作用。當(dāng)然，提神效果應(yīng)該是越來(lái)越差的。（這也說(shuō)明了為什么喝完咖啡越工作越困......）如果你總在早上 10 點(diǎn)犯困，那就在 9 點(diǎn)半左右來(lái)一杯咖啡。想在下午保持清醒，那就趕 1 點(diǎn)左右喝咖啡。

另外，喝完咖啡后先睡一會(huì)兒再工作，也是個(gè)很好的提神方法。據(jù)英國(guó)一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)，午睡前先喝一杯咖啡，能讓午覺(jué)醒來(lái)后精神更好。這是由于短時(shí)間的睡眠能幫助大腦清除產(chǎn)生睡意的腺苷，與此同時(shí)，咖啡因需要一定時(shí)才能發(fā)揮功效，而這時(shí)午睡剛好醒來(lái)。研究人員將這種模式稱(chēng)為咖啡小憩，他們聲稱(chēng)，在午睡前喝杯咖啡能提高咖啡因?qū)Υ竽X的影響，提高記憶。

其次，喝咖啡一定要適量！

適量飲用咖啡不僅可以提神，還對(duì)健康有一定好處。近年來(lái)，咖啡被世界各地的研究者證實(shí)對(duì)健康具有多重有意的功效。喝咖啡或可降低患大腸癌和肝癌的風(fēng)險(xiǎn)，降低心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)。發(fā)表在《英國(guó)醫(yī)學(xué)雜志》上的一項(xiàng)研究還表明，咖啡因可能還具有減肥功效，血液中咖啡因含量高可能會(huì)抑制體內(nèi)的脂肪含量，并且降低患Ⅱ型糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)。

咖啡確實(shí)有諸多好處，但是過(guò)量飲用也會(huì)帶來(lái)一些不良后果。短期表現(xiàn)有失眠、心慌等。長(zhǎng)期、重度（每天 6 杯或以上）的咖啡攝入反而能增加血液中脂肪的量，并且顯著提高患心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)。

所以，即便非常喜歡，我們也應(yīng)該適量有節(jié)制地飲用咖啡，控制攝入咖啡因的量。一般來(lái)說(shuō)，每天最多喝3-4杯（約400毫克咖啡因）的咖啡是安全的。另外，也應(yīng)該注意咖啡的糖分和奶油含量，過(guò)多的糖分和奶油會(huì)增加熱量攝入。

最后，不要依賴(lài)咖啡，忙碌過(guò)后適當(dāng)休息才是最好的。
　　要記住，咖啡只會(huì)推遲疲憊的到來(lái)，但不能消除疲憊。當(dāng)咖啡因被代謝，疲憊依然會(huì)顯現(xiàn)。腺苷雖說(shuō)能通過(guò)休息清除，常年睡眠不足會(huì)引起更多健康問(wèn)題。當(dāng)你松弛下來(lái)再去喝杯咖啡，會(huì)發(fā)現(xiàn)咖啡最迷人的不是清醒和克制，而是它的香醇。

咖啡是一種神奇的飲料，它既可以提神醒腦，又可以帶給我們愉悅的口感。只要我們正確地、適量地飲用，就可以從中獲益。下次當(dāng)你手中拿著一杯咖啡時(shí)，不妨想一想這背后的科學(xué)原理，或許會(huì)有不同的體驗(yàn)哦！

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