幹了這杯咖啡我們奮戰到天明！啥你怎麼喝了睡著了？
「今晚趕稿了，先買杯咖啡」
「早上好睏啊，買杯咖啡提提神」
「咖啡？不喝不喝，不然我今晚就徹底睡不著了」
▲ 讓人又愛又恨的咖啡（圖源網路）
這樣類似的話語，在考試周、截稿日、加班時等等應該都很常見，在每天早上睡眼朦朧的上班族中也普遍存在。但是大家發現，身邊總會有些人喝了咖啡一點作用都沒有，而有些人喝了咖啡卻能作用一整天，甚至失眠到天亮。
為什麼會這樣？咖啡為什麼可以讓我們很多人精神百倍？我們今天就來討論一下這些問題吧。
大家很多人都知道，咖啡中能起到提神作用的物質是咖啡因。而咖啡因其實在很多各種各樣的飲品或食物中都會存在，比如咖啡、茶、紅牛、巧克力等等。
▲ 各種飲品中所含有的咖啡因（圖源網路，僅供參考）
而要解決我們的問題，還是要弄清楚這種物質的原理機制。那麼咖啡因是怎麼發揮作用的呢？
在你的神經里，有一種叫做腺苷（adenosine）的東西，在你清醒的時候，它們的含量很少。而隨著清醒時間的延續，腺苷不斷生成不斷積累，並會激活與之對應的腺苷受體，這時就是你準備睡覺的時候了。
但是咖啡因呢，是一種拮抗劑（antagonist），簡單來講就是會和腺苷搶位置，霸佔了腺苷受體，這時你可能就會繼續清醒了。
▲ 興奮劑（咖啡因其實就是一種興奮劑）的拮抗作用，可以把藍綠色的圓球看作腺苷，紅色看作咖啡因，黃色則是受體（圖源網路）
形象一點來說，就好像是在你準備關燈睡覺時，一個熊孩子擋住了開關就不肯給你睡；或者更形象一些，咖啡因就是所謂「占著茅坑不拉屎」了。
順帶一提，除此之外，咖啡因還會間接改變大腦紋狀體中多巴胺的活性，促進多巴胺的釋放，多巴胺給你帶來的快樂使你會繼續喝咖啡，這也是為什麼咖啡其實在很多時候會被當做癮品。這裡涉及到的大腦的獎勵機制，在我們之前介紹毒品時也有提到：毒品，你為何如此「迷人」
▲ 大腦的獎勵系統（圖源網路）
當然咖啡因肯定不會一直這樣占著腺苷這樣重要的位置，畢竟一定時間之後你還是會睏倦的。咖啡因會隨著血液循環，進入到專門處理各種雜七雜八物質的肝。
肝中含有的酶會對咖啡因進行分解，生成副黃嘌呤（促進血液中脂肪分解）、可可鹼（也是巧克力的主要生物鹼）以及茶鹼。這些物質進一步的代謝，最終通過尿液排出。
▲ 咖啡因代謝產生的物質與相應含量（圖源：Wikipedia）
根據這些機制，我們在思考不同的人喝了咖啡的提神作用不同時，就會明了很多：
首先是咖啡因的作用，與腺苷和腺苷受體相關。有的人可能受體對腺苷的親和力不一樣，因此咖啡因起到的作用也會有所不同。
另外是咖啡因的代謝，分解的越快，那麼咖啡因的效果也是越弱的。而代謝的速度和肝里的酶密切相關，也和個人的年齡、體型、肝功能或者懷孕有關。
比如正常人對咖啡因的分解一般需要3-4小時，而嬰幼兒由於解毒的能力還不夠，可能會延長十幾個小時；孕婦體內由於身體的負荷，經常需要9個小時以上；要是有肝疾病的人，這個時間可能會增加到90小時以上。
這裡再順帶提一下，網上有新聞說比如狗喝了咖啡會死亡，勸說大家不要喝咖啡。而這是因為狗對咖啡因的代謝效率遠不如人，尤其是咖啡因產生的可可鹼（所以巧克力也不行），因此很容易中毒。
▲ 這樣的操作建議謹慎（圖源：Depositphotos）
除此之外，咖啡的飲用量，喝的是什麼樣的咖啡，都會有很大的影響。而在咖啡的代謝途徑中，很多基因調控的酶或者其他物質，都會有影響。
比如CYP1A2基因，是表達一種可以代謝咖啡因的酶；AHR基因則是可以調節CYP1A2基因，比如通過蛋白與基因的結合，促進基因的表達；ABCG2基因則和神經對咖啡因的響應有關……類似這樣的基因還有很多。
這裡希望大家對基因調控有一定的認識：一個基因可以有多種功能，一種功能也不是有一種基因單獨決定的，這樣多個基因互相協作，行使各種功能，也是生物的神奇之處。
現在流行的很多基因檢測產品，就是「咖啡因耐受性」這一項，其實很多只是檢測了一個基因位點的差異，就判斷你是不是咖啡因耐受。顯然這樣的判斷有失準確性。
▲ 基因檢測公司的示例報告，對於咖啡因耐受性的檢測其實只檢測了一個位點（圖源：wegene）
各種基因雖然能起到很好的代謝咖啡因的效果，但是之前也提到狗，或者貓、鳥、昆蟲等生物，在攝入咖啡因之後，由於代謝效率低會有很大的毒性。
同樣的，過量攝入咖啡因，也會對人產生毒性，比如血壓升高造成心血管疾病，情緒上可能導致焦慮、抑鬱，當然也會導致睡眠不足的問題。
▲ 過量攝取咖啡因導致的各種生理問題（圖源：Wikipedia）
一般推薦的咖啡因攝入量是400mg以下，換成星巴克的大杯美式大概兩杯左右（可以參考之前的圖），希望大家能適量飲用。而不是覺得自己喝了還是犯困，而繼續不斷地喝，才是健康的選擇。
（啊，寫完了，喝杯咖啡）
參考資料：
- 咖啡因：缺覺的解藥還是毒藥？ -知乎日報
- https://www.genecards.org/
- Cornelis M C, Kacprowski T, Menni C, et al. Genome-wide association study of caffeine metabolites provides new insights to caffeine metabolism and dietary caffeine-consumption behavior[J]. Human molecular genetics, 2016, 25(24): 5472-5482.
- Nawrot P, Jordan S, Eastwood J, et al. Effects of caffeine on human health[J]. Food Additives & Contaminants, 2003, 20(1): 1-30.
- 維基百科相關詞條
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