AI & Machine Learning
Caffeine tác động lên cơ thể thế nào và vì sao mỗi người phản ứng khác nhau?
Caffeine đi vào cơ thể và não bộ như thế nào? Vì sao có người uống espresso buổi tối vẫn ngủ ngon, trong khi người khác mất ngủ chỉ sau một cốc cà phê? Nội dung phân tích lịch sử của trà và cà phê, cơ chế adenosine, vai trò của gene CYP1A2, lợi ích và rủi ro của caffeine, cùng những lưu ý về liều lượng và thời điểm sử dụng.
Caffeine phổ biến đến mức nào?
90% người trưởng thành trên hành tinh này sử dụng nó hằng ngày. Đây là chất hướng thần được tiêu thụ rộng rãi nhất trong lịch sử loài người. Và phần lớn các bạn không biết chính xác nó hoạt động ra sao, bắt nguồn từ đâu, cũng như vì sao cơ thể bạn có thể uống một ly double espresso lúc 9 giờ tối rồi ngủ ngon lành, trong khi tôi có thể tỉnh như sáo đến 2 giờ sáng chỉ vì một cốc uống vào buổi trưa.
Đến cuối video, các bạn sẽ biết chính xác điều gì xảy ra trong cơ thể từ giây phút nuốt caffeine, vì sao một số người xử lý nó hoàn toàn khác những người khác, liệu loại energy drink tốt cho sức khỏe mà người điều dưỡng yêu thích đang uống có thực sự khác với loại nước màu neon hay không, và liệu sự cường điệu xung quanh thứ này có đáng hay không. Nếu chúng ta chưa từng gặp nhau, tôi là Seth Eer, cựu thành viên lực lượng đặc nhiệm Data 4, đồng thời là người đã dành một lượng thời gian và tiền bạc vô lý cho thiết bị espresso. Chúng ta sẽ quay lại chuyện đó sau.
Từ trà đến cà phê
Hãy bắt đầu với trà, vì trà thực ra đã xuất hiện trước cà phê vài nghìn năm. Các ghi chép của Trung Quốc cho thấy việc uống trà có thể bắt nguồn từ khoảng năm 1600 đến 1000 trước Công nguyên. Ban đầu, trà được sử dụng trong y học trước khi trở thành một phần quen thuộc của văn hóa như ngày nay.
Câu chuyện về nguồn gốc cà phê thú vị hơn một chút, dù phần lớn chỉ là truyền thuyết. Khoảng năm 850 sau Công nguyên, một người chăn dê Ethiopia tên là Kaldi nhận thấy đàn dê của mình hành động như thể vừa tìm thấy một buổi tiệc giữa sa mạc sau khi ăn quả của một loại cây nào đó.
Là một người hợp lý, Kaldi cũng ăn thử vài quả, cảm nhận cú hích tương tự và cuối cùng chia sẻ chúng với các tu sĩ địa phương. Họ phát hiện việc pha những quả này thành đồ uống giúp mình tỉnh táo suốt những đêm dài cầu nguyện. Vô tình, đây có lẽ là trường hợp đầu tiên được ghi nhận về việc dùng caffeine để cố gắng vượt qua một việc mà đáng lẽ người ta nên đi ngủ sớm hơn.
Từ đó, cà phê lan đến Yemen, nơi các tu sĩ Sufi dùng nó để duy trì sự tỉnh táo trong những nghi lễ tôn giáo. Sau đó, nó đi khắp Đế chế Ottoman rồi đến châu Âu vào những năm 1600. Tại đây, các quán cà phê trở thành trung tâm thực sự của văn hóa, tranh luận và chuyện phiếm. Về cơ bản, đó là group chat nguyên bản, chỉ khác là ghế ngồi thoải mái hơn.
Mãi đến năm 1819, con người mới cô lập được caffeine tinh khiết dưới dạng một hợp chất. Một nhà hóa học người Đức tên Fried Ferdinand Runge, hay đại loại như vậy, đã làm được điều đó theo yêu cầu cá nhân của nhà thơ Johann Wolfgang von Goethe. Có vẻ ông ấy đủ tò mò về hạt cà phê để đặt hàng cả một công trình khoa học.
Khoảng 70 năm sau, vào những năm 1890, một nhà hóa học khác tên Hermann Emil Fischer, tôi nghĩ vậy, đã xác định được cấu trúc hóa học chính xác của caffeine và tìm ra cách tổng hợp nó trong phòng thí nghiệm. Toàn bộ dòng thời gian này thực sự khá điên rồ: 3.000 năm con người uống thứ này chỉ vì nó có tác dụng, rồi một nhà thơ tò mò khởi đầu chuỗi sự kiện cuối cùng giúp một nhà hóa học tìm ra chính xác lý do nhân loại đã tiến hành thí nghiệm suốt hàng thiên niên kỷ trước khi chịu đọc báo cáo phòng thí nghiệm.
Caffeine hoạt động như thế nào?
Hãy theo dõi caffeine từ ngụm đầu tiên đến khoảnh khắc bạn cảm nhận được tác dụng, vì cơ chế này khá thông minh. Sau khi uống, caffeine đi qua dạ dày và ruột non rồi nhanh chóng đi vào máu. Có thể đo được caffeine trong máu sau khoảng 15 phút.
Nồng độ caffeine đạt đỉnh trong khoảng 30 phút đến một giờ sau đó, tùy từng người. Đây là phần chúng ta sẽ nói đến sau một chút. Nhưng mấu chốt thực sự nằm ở não. Suốt cả ngày, một phân tử có tên adenosine tích tụ trong não. Nhiệm vụ của adenosine là liên kết với một thụ thể cụ thể và làm chậm hoạt động thần kinh. Đây là một phần nguyên nhân khiến bạn ngày càng buồn ngủ khi thức càng lâu.
Caffeine có hình dạng đủ tương tự adenosine để chui vào chính những thụ thể đó mà không kích hoạt chúng. Nó không tắt tín hiệu mệt mỏi. Nó chỉ đứng chắn ở cửa, ngăn adenosine đi vào và truyền thông điệp của mình. Khi adenosine bị chặn, các neuron tiếp tục phát tín hiệu với tốc độ nhanh hơn bình thường.
Não bộ, nhận thấy toàn bộ hoạt động gia tăng này, về cơ bản sẽ diễn giải nó như một dạng tình trạng khẩn cấp. Vì vậy, tuyến yên báo hiệu cho tuyến thượng thận giải phóng adrenaline. Đó là một phần lý do caffeine không chỉ khiến bạn tỉnh táo. Nó còn tạo ra cảm giác cảnh giác nhẹ, đôi khi gần đến mức: tại sao tim mình lại đang làm chuyện kỳ quặc thế này?
Ngoài adrenaline, caffeine còn thúc đẩy hoạt động của dopamine và norepinephrine. Đây là một phần lý do nó có thể cải thiện tâm trạng nói chung, chứ không chỉ tăng năng lượng. Một tác động khác cũng đáng chú ý là caffeine làm co mạch máu trong não. Đó thực ra là lý do nó xuất hiện trong thành phần của một số loại thuốc đau đầu.
Đây cũng là lý do nếu bạn thường xuyên uống caffeine rồi bỏ liều quen thuộc, các mạch máu sẽ giãn trở lại. Đó là nguyên nhân thể chất thực sự khiến đau đầu do cai caffeine xảy ra, và chúng có thể rất dữ dội. Không chỉ là vấn đề tâm lý. Các mạch máu thực sự đang có phản ứng.
Vậy đó là toàn bộ cơ chế, dù bạn có muốn tôi giải thích hay không: chặn tín hiệu mệt mỏi, đánh lừa não để tạo ra phản ứng tỉnh táo và nhận thêm một cú hích tâm trạng. Nhưng vì sao có người có thể uống double espresso sau bữa tối rồi ngủ như thể trên đời không có một trách nhiệm nào, trong khi những người khác, trong đó có tôi, lại trở thành một mớ run rẩy chỉ sau một cốc uống buổi trưa?
Gene quyết định cách cơ thể xử lý caffeine
Tất cả phụ thuộc vào một gene có tên CYP1A2. Gene này kiểm soát một enzyme chịu trách nhiệm phân giải khoảng 90 đến 95% lượng caffeine trong cơ thể. Tùy vào phiên bản gene được thừa hưởng từ mỗi bên cha mẹ, bạn sẽ nằm đâu đó trên một phổ gồm người chuyển hóa nhanh, chuyển hóa trung bình hoặc chuyển hóa chậm.
Người chuyển hóa nhanh loại caffeine khỏi cơ thể nhanh chóng và thường có thể uống vào cuối ngày mà không gặp hậu quả gì. Người chuyển hóa chậm, chiếm khoảng 10 đến 15% dân số, giữ caffeine trong cơ thể lâu hơn nhiều. Điều đó đồng nghĩa với nhiều lo âu hơn, giấc ngủ bị gián đoạn hơn và cảm giác vừa tỉnh vừa mệt rõ rệt hơn.
Có một nghiên cứu được công bố trên JAMA cho thấy người chuyển hóa chậm uống hơn bốn cốc mỗi ngày có nguy cơ đau tim cao hơn, trong khi người chuyển hóa nhanh uống cùng lượng đó lại không có nguy cơ tương tự. Cùng một chất, cùng một liều lượng nhưng kết quả hoàn toàn khác nhau, chỉ dựa trên gene.
Tôi sẽ thành thật với các bạn: bản thân tôi chưa làm xét nghiệm gene. Tôi không cần làm. Tôi đã tiến hành 20 năm nghiên cứu thực địa hằng ngày, cực kỳ nhất quán, trên chính cơ thể mình, và kết quả đã quá rõ ràng. Không nghi ngờ gì nữa, tôi là người chuyển hóa chậm, đáng buồn thay.
Tôi biết điều đó thế nào ư? Tôi lớn lên cùng kiểu cà phê bữa tối tiêu chuẩn của Mỹ: bị pha loãng, ngập trong kem và đường đến mức gần như không còn giống cà phê. Sau đó, tôi đi Italy và chuyến đi ấy đã thay đổi hoàn toàn cách tôi nhìn nhận thứ này. Tôi trở về và mê espresso không dứt.
Tôi chuyển từ thứ nước bẩn kiểu quân đội sang máy Keurig, rồi sang máy espresso, tiếp đến là Breville Barista Express, và hiện giờ tôi sở hữu máy espresso cấp chuyên nghiệp thực sự cùng nhiều máy xay. Đúng vậy, tôi nói là nhiều máy xay. Đừng hỏi tôi biện minh cho quyết định đó thế nào. Đây là một trong những món đồ đáng mua nhất mà tôi từng sở hữu và tôi không hối tiếc gì cả.
Nhưng dù tất cả thiết bị vô lý đó đang nằm trong bếp, thực tế là tôi chỉ có thể uống tối đa một hoặc hai shot espresso mỗi ngày. Gần đây tôi đã chuyển sang loại half-caf vì loại nguyên caffeine khiến tôi thực sự lo âu. Nếu uống bất kỳ caffeine nào vào buổi chiều, đêm đó tôi sẽ ngủ không ngon.
Tôi thực sự ghen tị với những người có thể uống caffeine cả ngày mà vẫn ngủ ngay khi đầu chạm gối. Tôi không thể làm vậy và có lẽ sẽ không bao giờ có thể. Giờ thì bạn đã biết lý do. Có thể bạn cũng hiểu rõ hơn phản ứng của chính mình. Tôi sẽ không thực hiện yêu cầu bình luận trong nội dung này, nhưng sự khác biệt giữa người chuyển hóa nhanh và chậm là điểm cần lưu ý.
Cà phê có lợi ích lâu dài không?
Vậy tất cả những điều này có thực sự tốt cho bạn về lâu dài không, hay chỉ là một cách phức tạp để cảm thấy tỉnh táo trong vài giờ? Hóa ra là có lợi ích. Điều này được hỗ trợ bởi một số nghiên cứu dinh dưỡng quy mô lớn nhất hiện có.
Một phân tích gộp 40 nghiên cứu với gần 3,8 triệu người cho thấy nguy cơ tử vong do mọi nguyên nhân thấp nhất xuất hiện ở mức khoảng 3 đến 3,5 cốc cà phê mỗi ngày. Con số này tương đương mức giảm khoảng 13 đến 15% so với những người uống rất ít hoặc không uống.
Tử vong do bệnh tim mạch cũng giảm trong khoảng này, còn những người thường xuyên uống cà phê cho thấy nguy cơ mắc tiểu đường type 2 thấp hơn khoảng 30%. Đây không phải những nghiên cứu nhỏ và đáng ngờ. Đó là hàng triệu người được theo dõi trong nhiều năm, qua nhiều nhóm nghiên cứu độc lập, và đều đi đến cùng một kết luận khái quát.
Tuy nhiên, có một chi tiết có thể khiến bạn ngạc nhiên, ít nhất là nó đã khiến tôi ngạc nhiên: cà phê decaf cũng cho thấy lợi ích thực sự. Không chỉ cà phê có caffeine mới có lợi. Điều đó cho thấy đây không hoàn toàn là câu chuyện về caffeine.
Bản thân cà phê chứa nhiều hợp chất khác, gồm chất chống oxy hóa và polyphenol, có thể tạo ra một phần tác dụng độc lập với caffeine. Vì vậy, đừng cho rằng caffeine nhận 100% công trạng. Tôi không nghĩ điều đó hoàn toàn chính xác.
Nhưng cần nói rõ: đây là nghiên cứu quan sát, không phải thử nghiệm đối chứng ngẫu nhiên trong đó chúng ta bắt mọi người uống cà phê vì mục đích khoa học. Nghiên cứu cho thấy mối liên hệ mạnh và nhất quán, chứ chưa phải bằng chứng tuyệt đối rằng chỉ riêng cà phê tạo ra kết quả tốt hơn.
Những người uống cà phê ở mức vừa phải cũng có thể chăm sóc bản thân tốt hơn theo những cách khác. Tôi nghi ngờ điều đó, nhưng vẫn có khả năng. Dù vậy, mô hình này đã xuất hiện quá nhiều lần, trên quá nhiều nhóm dân số khác nhau, đến mức đây thực sự là một phát hiện được tôn trọng và có cơ sở vững chắc trong khoa học dinh dưỡng, không phải một tuyên bố bên lề.
Có một điểm quan trọng về mặt thực tế: lợi ích mạnh nhất thường gắn với cà phê đen hoặc cà phê có rất ít đường và chất béo bổ sung. Nếu bạn cho đầy cốc siro và kem, đó không còn là loại đồ uống mà những nghiên cứu kia đề cập nữa. Bạn đang uống món tráng miệng kèm một chút caffeine.
Energy drink có thực sự khác biệt?
Hãy nói riêng về energy drink, vì tôi biết có lẽ một nửa số người đang xem đang cầm một lon trên tay. Nếu bạn làm việc trong bệnh viện, bạn hiểu chính xác tôi đang nói gì. Bước vào bất kỳ quầy điều dưỡng, phòng nghỉ của khoa cấp cứu hay phòng trực bác sĩ nào, ngày nay bạn sẽ thấy nhiều lon Celsius và Alani Nu hơn số cốc cà phê.
Những loại energy drink được quảng bá theo hướng wellness về cơ bản đã chiếm lĩnh nhóm nhân viên y tế. Tôi hiểu lý do. Chúng ta làm việc theo ca dài, lịch làm việc luân phiên, giờ giấc thực sự khắc nghiệt và đôi khi gặp những bệnh nhân cũng thực sự khó khăn.
Nhưng thực tế chúng chứa gì? Thương hiệu đóng vai trò rất lớn. Celsius, Alani Nu và Ghost đều có khoảng 200 miligam caffeine mỗi lon. Con số đó đã bằng một nửa mức tham chiếu hằng ngày nói chung 400 miligam của FDA, chỉ trong một lon.
Hãy so sánh với một cốc cà phê pha 8 ounce, chứa khoảng 95 miligam, hoặc một shot espresso, thường khoảng 100 đến 150 miligam nếu là double. Những loại energy drink mới thường có ít đường hơn các sản phẩm kiểu cũ như Monster và Rockstar, vốn vẫn chứa khoảng 54 đến 80 gam đường mỗi lon, gần như mức của món tráng miệng.
Trong khi đó, các loại đồ uống mới thường dùng sucralose và chứa 0 gam đường thực. Vì vậy, nếu bạn xuất phát từ thời kỳ những loại nước chứa đầy đường, đây quả thực là một cải thiện hợp lý. Nhưng đừng để nhãn “không đường” và hình ảnh sạch sẽ khiến bạn nghĩ chúng hoàn toàn khác Monster.
Lượng caffeine vẫn đáng kể và tăng lên rất nhanh. Một lon Celsius, cộng với cốc cà phê buổi sáng thường lệ và có thể thêm một lon nữa giữa ca 12 tiếng, đủ khiến nhân viên y tế vượt mốc 400 miligam mà không hề chạm vào một loại đồ uống rõ ràng là không lành mạnh nào.
Mặt trái của caffeine
Tôi cũng phải nói về mặt còn lại, vì tôi sẽ không đứng đây và bảo rằng caffeine là một phân tử thần kỳ không có nhược điểm. Lo âu là vấn đề có thật và mức độ phụ thuộc từng người. Toàn bộ cơ chế của caffeine là làm hệ thần kinh hoạt động mạnh hơn.
Với một số người, đặc biệt là những người chuyển hóa chậm như tôi, trạng thái tỉnh táo rất dễ chuyển thành cảm giác như đang bị thứ gì đó truy đuổi. Nếu bạn vốn mắc rối loạn lo âu, caffeine có thể khiến tình trạng tệ hơn đáng kể, không chỉ gây khó chịu nhất thời mà còn thực sự kích hoạt lo âu và các cơn hoảng loạn.
Rối loạn giấc ngủ cũng là một vấn đề lớn. Caffeine có thời gian bán hủy khoảng 5 đến 6 giờ ở hầu hết mọi người. Nghĩa là một nửa lượng bạn uống lúc 3 giờ chiều vẫn còn lưu lại trong cơ thể vào 9 giờ tối, phá hoại giấc ngủ mà bạn đang cố có được vào đêm đó.
Không chỉ là chuyện bạn khó đi vào giấc ngủ. Nghiên cứu thực sự cho thấy caffeine có thể làm giảm độ sâu và chất lượng giấc ngủ ngay cả khi bạn không nhận thấy nó đang khiến mình tỉnh táo. Gần đây tôi từng khó ngủ. Khi nghĩ lại nguyên nhân, tôi nhận ra mình đã uống một chút Coke vào bữa tối để làm dịu cơn khó chịu ở dạ dày.
Chỉ một lượng Coke rất nhỏ như vậy cũng khiến tôi tỉnh táo cả đêm và khó đi vào giấc ngủ. Vì thế, nếu bạn nhạy cảm với caffeine như tôi, hãy cẩn thận với những gì mình uống vào buổi chiều.
Khả năng dung nạp và triệu chứng cai đều là những hiện tượng thể chất có thật, không chỉ là thói quen. Uống caffeine thường xuyên khiến não thích nghi, đôi khi bằng cách tạo thêm thụ thể để bù đắp. Điều đó có nghĩa là theo thời gian, bạn cần nhiều caffeine hơn để đạt được cùng một hiệu ứng.
Nếu dừng đột ngột, cai caffeine sẽ là một sự kiện sinh lý với các triệu chứng như đau đầu, mệt mỏi, cáu kỉnh, đầu óc mơ hồ và đôi khi kéo dài vài ngày. Cơn đau đầu đó không phải do yếu đuối. Hãy nhớ những mạch máu đã nói ở trên: khi không còn caffeine giữ chúng ở trạng thái co lại, chúng sẽ giãn trở lại. Đây là nguyên nhân thể chất có thật, không phải do tưởng tượng.
Một số người cần thận trọng hơn nói chung, bao gồm phụ nữ mang thai, do các nghiên cứu liên hệ lượng caffeine cao hơn với nguy cơ sảy thai và trẻ sơ sinh nhẹ cân; những người có rối loạn nhịp tim; và như đã đề cập, những người chuyển hóa chậm nhưng uống nhiều caffeine, vì nhóm cụ thể này có nguy cơ đau tim tăng rõ rệt.
Sử dụng caffeine hợp lý
Tóm lại một cách trung thực: caffeine không nguy hiểm với phần lớn người trưởng thành khỏe mạnh nếu dùng ở liều hợp lý. Nhưng “hợp lý” và “người trưởng thành khỏe mạnh” đều đóng vai trò quan trọng trong câu nói đó. Giả vờ rằng caffeine hoàn toàn không có nhược điểm cũng thiếu trung thực chẳng kém việc cho rằng nó là chất độc.
Sau 3.000 năm con người sử dụng caffeine và hai thế kỷ khoa học cố gắng giải thích lý do, liệu nó có đứng vững không? Có đáng dùng không? Câu trả lời thực sự là có. Hơn gần như bất kỳ thứ gì khác mà mọi người quá ám ảnh trong lĩnh vực sức khỏe, dữ liệu về nguy cơ tử vong và bệnh tật liên quan đến caffeine là một trong những nhóm nghiên cứu dinh dưỡng nhất quán và được lặp lại tốt nhất hiện có.
Cơ chế của nó thanh lịch và đã được hiểu khá rõ. Caffeine rẻ, hợp pháp và với hầu hết mọi người, nếu dùng hợp lý, nó mang lại lợi ích ròng chứ không chỉ là một dạng nghiện được xã hội chấp nhận rồi cùng nhau quyết định không chất vấn.
Mức tham chiếu chung và giới hạn của FDA là 400 miligam mỗi ngày đối với phần lớn người trưởng thành khỏe mạnh, tương đương khoảng bốn cốc cà phê pha hoặc hai lon energy drink loại nói trên. Đó chính là lý do cần chú ý đến việc cộng dồn caffeine.
Đây là con số dành cho dân số nói chung, không phải con số được cá nhân hóa. Nếu bạn là người chuyển hóa chậm, nhạy cảm với lo âu hoặc đang mang thai, mức phù hợp với riêng bạn nên thấp hơn nhiều. Đừng xem 400 miligam là mục tiêu cần đạt.
Thời điểm sử dụng quan trọng hơn nhiều người nghĩ. Hãy ngừng uống caffeine khoảng 8 đến 10 giờ trước khi đi ngủ. Nếu nhạy cảm, với thời gian bán hủy 5 đến 6 giờ ở hầu hết mọi người, điều đó có nghĩa là không uống caffeine vào đầu hoặc giữa buổi chiều.
Nếu bạn vốn ngủ không ngon, đây thường là một trong những điều dễ điều chỉnh nhất nhưng có tác động lớn nhất. Hãy chú ý caffeine thực sự đến từ đâu trong cả ngày, không chỉ từ cốc cà phê dễ nhận biết. Cộng tổng cà phê, energy drink, pre-workout, caffeine ẩn trong thuốc, nước ngọt và mọi nguồn tương tự. Bạn có thể đã gần mốc 400 miligam hơn mình nghĩ, đặc biệt trong một ca làm dài hoặc ngày bận rộn khi bạn thường cầm lấy thứ gần nhất.
Tôi không bảo bạn phải bỏ caffeine. Rõ ràng tôi cũng không bỏ. Tôi sở hữu nhiều máy xay. Với một loại đồ uống, tôi chỉ có thể uống hai shot mỗi ngày. Đó là sự tận tâm hoặc một khuyết điểm tính cách nhẹ. Bạn tự quyết định.
Nếu bạn muốn điều chỉnh các thói quen còn lại, từ giấc ngủ, ăn uống đến tập luyện, với cùng mức độ hiểu biết thực tế thay vì phỏng đoán, đó là điều chúng tôi xây dựng trong Primal Six Challenge mỗi tháng. Chương trình bắt đầu vào ngày đầu tháng. Thông tin được đề cập trong video. Hẹn gặp lại lần sau, hãy tiếp tục vận động.