许多文化都为含咖啡因的食品和饮料提供了重要的地位。咖啡因是研究得最好的食品成分之一，但科学研究并没有穷尽我们应该知道的一切。在本文中，我们将讨论这种常见物质的短期生理影响。我们还将研究咖啡因是否会影响心血管疾病和癌症等疾病的风险，以及它对咖啡因滥用者等特殊群体的影响。
咖啡因是一种黄嘌呤生物碱，存在于各种植物中，如咖啡和可可豆、茶叶、瓜拉那浆果和可乐果，并被添加到软饮料和各种处方药和非处方药中。它作为一种天然杀虫剂，保护植物免受以它们为食的昆虫的侵害。研磨烘焙咖啡的平均咖啡因含量约为每 150 毫升（1 杯）85 毫克，速溶咖啡为 60 毫克，脱咖啡因咖啡为 3 毫克，茶叶或袋装茶为 30 毫克，速溶茶为 20 毫克可可或热巧克力为 4 毫克。一杯（200 毫升）含咖啡因的软饮料，含有 20 – 60 毫克咖啡因。
在欧洲，成年人平均每天摄入 200 毫克（100-400 毫克不等），主要来自咖啡和茶，也来自包括“能量饮料”在内的软饮料。然而，剂量很大程度上取决于文化习惯。北欧国家以大量饮用咖啡而闻名：在丹麦、芬兰、挪威或瑞典，咖啡因的平均消耗量达到 400 毫克/天。儿童、年轻人和不喝咖啡的人主要以茶和软饮料的形式摄入咖啡因。
根据欧洲指令 2002/67/E，咖啡因含量超过 150 mg/L 的饮料必须明确标示。该规则适用于一些含有咖啡因的软饮料和能量饮料，但不适用于茶、咖啡及其相关产品，因为消费者应该知道它们是咖啡因的重要来源，而且咖啡因含量取决于制备技术（更长的输液或提取时间）。成员国有国家立法来遵守该指令。
咖啡因代谢
咖啡因在摄入后 30-45 分钟内到达血液。然后它分布在全身水分中，然后通过尿液代谢和排泄。咖啡因在体内的平均半衰期为 4 小时（估计在 2-10 小时之间变化）。怀孕会减慢咖啡因的代谢速度，孕妇通常会更长时间地维持咖啡因水平。
咖啡因增强警觉性和持续注意力的能力已得到充分证明，其作为中枢神经系统兴奋剂的主要作用方式是由于其作为腺苷拮抗剂的作用。腺苷是一种天然的身体化学物质，可作为调节大脑活动和调节觉醒和睡眠状态的信使（它是一种“疲劳信号”）。咖啡因会阻断包括大脑在内的神经组织中的特定腺苷受体，从而维持唤醒状态。通过这种机制，咖啡因可以在疲劳出现之前增强脑力和体力的能力。腺苷受体的阻断也可能导致血管收缩，从而缓解偏头痛和头痛的压力，并解释了为什么咖啡因是许多镇痛药的成分。
咖啡因敏感性
人们对咖啡因的敏感性差异很大。科学家们最近发现了一种“慢代谢基因”：具有这种基因的人消除咖啡因的速度更慢。最近的一项流行病学研究表明，在患有这种疾病的人中，喝咖啡与更高的非致命性心脏病发作风险相关，这表明咖啡因可能在这种关联中起作用。这需要在未来的研究中得到证实。
孕妇以及患有疾病或对咖啡因敏感的人应保持警惕并保持适量摄入。大多数可用的流行病学数据表明，如果每天的总摄入量低于 300 毫克，则没有问题。高于此水平的常规摄入量可能对怀孕和后代产生影响的问题仍然悬而未决。鉴于此，并且由于怀孕期间咖啡因代谢缓慢，建议在怀孕期间适度摄入任何来源的咖啡因。对于通常不喝太多茶或咖啡的儿童来说，“能量”饮料、可乐或其他软饮料的摄入量可能相当于每天每公斤体重 5.3 毫克（例如，10 年摄入 160 毫克咖啡因——老孩子）。这可能会导致短暂的行为变化，例如增加兴奋、易怒、紧张或焦虑。
咖啡因的急性作用
100-600 毫克咖啡因的剂量会产生更快、更清晰的想法，以及更好的整体身体协调性。不利的一面是，咖啡因可能导致躁动和失去精细运动控制。超过 2,000 毫克的量会导致失眠、震颤和呼吸急促。有时在较低剂量下会出现这些症状。然而，随着经常饮用，对这些影响中的许多作用产生了耐受性——咖啡因的兴奋特性对习惯性咖啡饮用者的影响要小于偶尔饮用者。
咖啡因还有许多其他的急性影响。它刺激皮质醇和肾上腺素的释放，从而导致血压升高和心跳加快。它还具有利尿作用，使支气管舒张，增加胃酸产生，提高新陈代谢率。
咖啡因与健康
大多数与咖啡因和健康有关的研究实际上都是以咖啡为基础的。这使得通常很难将咖啡因单独的作用与饮料的整体作用区分开来。
只要其他生活习惯（饮食、饮酒、吸烟和运动）健康，每天适量摄入高达 300 毫克或相当于 3 杯咖啡的咖啡因通常不会造成健康问题。
心血管疾病
几十年来，咖啡因一直在心血管疾病的研究中引起人们的兴趣，因为它被认为与血脂、血压、心律失常和其他心脏功能损害的改变有关。尽管在没有医疗条件的情况下，适量摄入咖啡因通常不会增加患心脏病的风险，但很难排除任何与大量摄入咖啡因的关系。高咖啡因摄入量通常与大量咖啡摄入量有关，而咖啡因摄入量通常与影响发病几率的其他因素有关，例如吸烟、缺乏运动、摄入饱和脂肪或酗酒。
血压
尽管几十年来人们一直认为咖啡因摄入会增加血压，但最新的临床和实验室研究未能证明通常的摄入量会产生影响。尽管结果不一致，但在未喝过咖啡因的人、年轻受试者和急性摄入后，血压反应增加的报道更为频繁。在没有明确的科学数据的情况下，建议已经患有高血压的人适度服用。
血胆固醇
主要来自斯堪的纳维亚国家的研究表明，咖啡可能会提高总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇（坏胆固醇）的水平，这是已知的心脏病危险因素。这种效果似乎仅限于煮沸、未过滤的咖啡（过滤、渗滤或速溶咖啡不会增加血液中的胆固醇），并且与咖啡因无关。这种影响似乎是由咖啡中的一些成分引起的，称为二萜，它们在某些种类的咖啡豆中含量较高，但通过过滤被去除。
冠心病
长期习惯性饮用咖啡与冠心病 (CHD) 风险之间存在关联的证据并不表明适度摄入咖啡会增加风险。 2006 年发表的一项大型前瞻性队列研究在 14 至 20 年间跟踪了超过 12 万名美国人，但未能提供任何证据表明咖啡或咖啡因总摄入量会增加 CDH 的风险，即使在重度饮酒者（高于或等于 6 杯/天）。然而，最近的两项研究表明，咖啡摄入可能会引发某些个体的非致命性心肌梗塞：少量/偶尔喝咖啡（少于等于 1 杯/天）、具有三个或更多冠心病危险因素的人以及咖啡因代谢缓慢的人.多项研究表明，适量饮用咖啡的人患冠心病的风险较低，这可能与咖啡中的抗氧化剂有关。
咖啡因与心律失常之间并没有被证实的关联，心律失常是一种心脏跳动不规律且经常过快的疾病。
癌症
没有证据表明咖啡因摄入是人类癌症发展的危险因素，这一观点得到了世界癌症研究基金会的支持，该基金会在一项综合评论中指出：“大多数证据表明，经常饮用咖啡和/或茶对与任何部位的癌症风险均无显着关系”。如果有的话，最近的一些研究表明，喝咖啡可能会预防某些癌症的发展，如结肠直肠癌和肝癌，但这仍在研究中。
其他潜在的健康益处
咖啡可能对2型糖尿病、帕金森病和肝病（肝硬化和肝细胞癌）有保护作用。
越来越多的证据表明，喝咖啡可以预防 2 型糖尿病的发展。与许多研究领域一样，这种明显的保护作用的确切机制尚待阐明。似乎最有可能在咖啡中发现的除咖啡因以外的物质会造成这种影响，就像在含咖啡因和不含咖啡因的产品中所看到的那样。
最近也有越来越多的证据表明，喝咖啡可能有助于维持衰老过程中的认知功能。
这些长期益处可能与咖啡中的咖啡因和类黄酮这两种抗氧化剂有关，但这仍有待证实。
