美國國家咖啡協會的數據顯示,全球人口每日飲用約 22.5 億杯咖啡,每年約 5,000 億杯。很多人認為咖啡有助提神,但英國紐卡素大學食品科學與人類營養學高級講師 Emma Beckett 指出,其效力或被高估;從咖啡借來的提神感,之後始終要奉還。
咖啡因是咖啡中最主要的興奮劑,透過改變大腦細胞與腺苷(Adenosine)之間的相互作用,暫時驅走睡意。腺苷是細胞使用能量時釋放的一種化合物,負責調節睡眠和覺醒週期。體內的腺苷水平會隨著進行各種活動而升高,最終與細胞中的受體結合,使細胞接收「放慢速度」的信號,因而令人疲勞,昏昏欲睡。
睡眠時,能量消耗下降,腺苷水平降低,令人一覺醒來恢復精力。假如仍覺睏倦,咖啡因能暫時提神,因它與腺苷的分子形狀相似,能與腺苷受體結合,阻斷腺苷在那裡傳遞信號。這種干預令人產生猶如一覺醒來時的清醒感,實際上卻並無帶來任何能量;而當咖啡因最終分解而消失,令一直積累的腺苷與受體結合,睏倦感又會重來。
至於喝多少咖啡才能提神,則視乎體內有多少尚未附於受體上的游離腺苷。例如在一天裡較晚的時候,體內有更多困倦信號,那時候喝咖啡感覺可能較強烈。咖啡因還可提高壓力荷爾蒙 —— 皮質醇的水平,令人更覺清醒。若早上醒來後待一段時間才喝咖啡,因體內皮質醇已自然升高,感覺會更加提神;剛起床就喝咖啡,影響則似乎較小。假如太晚喝咖啡,咖啡因會使人就寢時難以入睡。
人體約需 5 小時來分解咖啡因,但每個人的代謝方式不同;常喝咖啡的人,可能會覺得咖啡因的「刺激性」減低,因這種興奮劑的耐受性會隨時間逐漸增強。至於含糖的咖啡因飲料,雖其糖分能在體內產生實際能量,但當中的游離糖(即添加糖)會導致血糖如過山車般飆升和驟降,其後讓人更感疲倦。另外,暫沒確實證據表明空腹喝咖啡有害,而用餐時或餐後喝咖啡,因食物或會減慢咖啡因吸收,可能會減少咖啡的影響。
茶和能量飲品等其他含咖啡因的飲料,會以相同的方式影響身體,但因其主要成分來自植物,所含的附加化合物亦各有不同,當中有些本身具興奮作用,或會與咖啡因產生相互作用而改變其影響。無論如何,咖啡因或有助提神,但要使身體創造能量,重新注入活力,始終有賴足夠的食物、水和睡眠。