[VYPO] Coffee, Caffeine và sức khỏe

“Thế nào là một ly coffee tiêu chuẩn?”
“Uống coffee như thế nào cho khoa học và liệu coffee, caffeine có tốt cho sức khoẻ?”
“Uống nước tăng lực chứa cafeine như “Bò Húc” kèm rượu thì có tốt không?”
“Đối với từng đối tượng khác nhau thì uống coffee với lượng như như thế nào là hợp lý?”
Qua bài viết này hi vọng sẽ giúp mọi người có một cái nhìn sâu sắc hơn về loại thức uống quen thuộc này.

COFFEE, CAFFEINE VÀ SỨC KHOẺ

Coffee và trà là các loại thức uống phổ biến nhất trên thế giới và chứa lượng lớn caffeine, điều này khiến caffeine trở thành chất hướng thần (psychoactive agent) được tiêu thụ rộng rãi nhất. Có nhiều loài thực vật chứa caffeine trong hạt, trái và lá của chúng. Bên cạnh coffee và trà, những loại thực vật này bao gồm hạt cacao (thành phần của chocolate), lá yerba matte (được dùng trong trà thảo dược), và hạt guarana (được dùng trong đồ uống và thực thẩm chức năng). Caffeine cũng có thể được tổng hợp và được thêm vào thức ăn và đồ uống, bao gồm các loại đồ uống không cồn, đồ uống tăng lực và các viên nén được quảng bá là làm giảm mệt mỏi. Thêm vào đó, caffeine được dùng rộng rãi như là một điều trị đối với tình trạng ngưng thở ở trẻ sinh non thiếu tháng (apnea of prematurity in infants), caffeine và các chất có khả năng giảm đau được dùng cùng nhau trong điều trị đau.

Coffee và trà đã được dùng trong hàng trăm năm và đã trở thành một phần quan trọng của truyền thống văn hoá và đời sống xã hội. Thêm vào đó, người ta dùng coffee để gia tăng sự tỉnh táo và năng suất làm việc. Thành phần caffeine ở những nguồn chứa caffeine thường được dùng được đưa ra trong Bảng 1. Thành phần caffeine cao nhất là ở coffee, nước uống tăng lực và các viên nén chứa cafein; trung bình ở trà; và ít nhất ở các đồ uống giải khát. Ở Hoa Kỳ, 85% người lớn tiêu thụ 135 mg caffeine mỗi ngày, lượng này tương đương với khoảng 1.5 ly coffee chuẩn (một ly coffee chuẩn là ly chứa 8 oz [235 ml]). Coffee là nguồn caffeine chính được tiêu thụ bởi người trưởng thành trong khi đối với thanh thiếu niên là đồ uống giải khát và trà (Hình 1).
Các lo ngại đã tồn tại lâu nay là coffee và caffeine có thể làm tăng nguy cơ các bệnh ung thư và các tim mạch, nhưng gần đây thì bằng chứng về các lợi ích sức khoẻ cũng được biết đến. Vấn đề cốt lõi trong nghiên cứu về caffeine và coffee là coffee chứa hàng trăm chất hoá học có nguồn gốc thực vật (phytochemicals) có hoạt tính sinh học, bao gồm các polyphenol như là chlorogenic acid và lignan, alkaloid trigonelline, melanoidin được hình thành trong quá trình rang lên (roasting), và lượng lớn Magie, Kali, và vitamin B3 (niacin). Các hỗn hợp coffee có thể làm giảm sự stress do oxy hoá (oxidative stress), cải thiện hệ vi sinh vật đường ruột, và điều hoà chuyển hoá glucose và chất béo. Ngược lại, diterpene cafestol, chất có trong loại coffee không lọc (unfiltered coffee), làm tăng nồng độ cholesterol máu. Do đó, các kết quả nghiên cứu về coffee và các nguồn tiêu thụ khác của caffeine nên được phân tích cẩn thận, do các tác dụng có thể không phải là do bản thân caffeine gây nên.

A. CHUYỂN HOÁ, CÁC TÁC DỤNG SINH LÝ VÀ TÁC DỤNG GÂY ĐỘC

1. HẤP THU VÀ CHUYỂN HOÁ
Về phương diện hoá học, caffeine là một methylxanthine (1,3,7-trimethylxanthine). Sự hấp thu caffeine diễn ra gần như là hoàn toàn 45 phút sau khi tiêu hoá, với nồng độ caffeine máu đạt đỉnh sau 15 phút đến 2 giờ. Caffeine đi khắp cơ thể và đi qua hàng rào máu-não. Tại gan , caffeine được chuyển hoá bởi các enzyme cytochrome P-450 (CYP) — quan trọng nhất là CYP1A2. Caffeine chuyển hoá thành paraxanthine và lượng nhỏ các chất theophylline và theobromine, những chất mà sau đó tiếp tục chuyển hoá thành uric acid và cuối cùng được bài xuất trong nước tiều. Thời gian bán thải của caffeine ở người trưởng thành thường là 2.5 – 4.5 giờ nhưng so sánh người này với người khác thì có sự biến thiên lớn. Trẻ sơ sinh có khả năng chuyển hoá caffeine bị giới hạn, và thời gian bán thải khoảng 80 giờ. Sau 5 đến 6 tháng tuổi, khả năng chuyển hoá caffeine trên một kilogram cân nặng cơ thể không thay đổi nhiều. Hút thuốc làm tăng tốc độ chuyển hoá caffeine, làm giảm thời gian bán thải 50%, trong khi đó việc sử dung thuốc tránh thai đường uống làm tăng thời gian bán thải lên gấp đôi. Mang thai làm giảm đáng kể chuyển hoá caffeine, đặc biệt là ở tam cá nguyệt thứ ba, lusc này thời gian bán thải caffeine có thể lên đến 15 giờ.
Hoạt tính của các enzyme chuyển hoá cafeine được di truyền một phần. Ví dụ, một biến dị của gene mã hoá CYP1A2 không những liên quan đến nồng độ caffeine huyết tương cao hơn và tỉ lệ paraxanthine/caffeine thấp hơn (phản ánh việc chuyển hoá caffeine diễn ra chậm hơn) mà còn có sự tiêu thụ caffeine thấp hơn ở người không có kiểu gene này. Thêm vào đó, nhiều nhóm thuốc (bao gồm các kháng sinh quinolone, thuốc tim mạch, thuốc dãn phế quản, và thuốc chuống trầm cảm) có thể làm độ thanh thải caffeine giảm xuống và tăng thời gian bán thải, bởi vì nhìn chung thì chúng được chuyển hoá bởi cùng một nhóm các enzyme gan. Tương tự, caffeine có thể ảnh hưởng đến tác động của nhiều thuốc, và các bác sĩ nên cân nhắc các tương tác thuốc với caffeine khi kê đơn thuốc.

2. CÁC TÁC DỤNG CÓ LỢI LÊN HIỆU NĂNG NHẬN THỨC (COGNITIVE PERFORMANCE) VÀ ĐAU

Cấu trúc phân tử của caffeine tương đồng với adenosine, điều này cho phép caffeine gắn vào thụ thể của adenosine, chẹn adenosine và ức chế các tác dụng của adenosin. Sự tích tụ của adenosine ở não làm ức chế sự tỉnh táo và tăng sự buồn ngủ. Ở liều trung bình (40 – 300 mg), caffeine đối kháng với tác dụng của adenosine và làm giảm sự mệt mỏi, tăng tỉnh táo, và giảm thời gian phản ứng (reaction time) (Hình 2). Tiêu thụ caffeine có thể cải thiện sự cảnh giác trong khi làm việc trong thời gian dài mà có ít kích thích như làm việc trong dây chuyển lắp ráp, lái xe đường dài, và lái máy bay. Mặc dù các lợi ích về tâm lý này là đáng kể trong các trạng thái thiếu ngủ, caffeine không thể bù trừ cho sự giảm hiệu năng làm việc sau khi thiếu ngủ thời gian dài.
Caffeine có thể góp phần giảm đau khi dùng kèm các thuốc giảm đau thông thường. Đặc biệt, tổng quan của 19 nghiên cứu cho thấy thêm vào điều trị giảm đau từ 100 đến 130 mg caffeine tăng phần trăm tổng số bệnh nhân giảm đau thành công .

3. CÁC TÁC DỤNG LÊN GIẤC NGỦ, LO ÂU, CÂN BẰNG DỊCH VÀ CÁC TRIỆU CHỨNG CAI NGHIỆN

Như đã nhắc đến tác dụng lên mệt mỏi, tiêu thụ caffeine vào thời điểm muộn trong ngày làm tăng thời gian tiềm giấc ngủ (sleep latency) và giảm chất lượng giấc ngủ. Thêm vào đó, caffeine có thể gây ra lo âu, đặc biệt là ở liều cao (>200 mg một lúc hoặc >400 mg mỗi ngày) và ở những người nhạy cảm, có thể dẫn đến rối loạn lưỡng cực. Sự khác biệt về tác dụng của caffeine giữa các cá thể lên giấc ngủ và lo lâu là rất lớn. Các sự khác biệt này có thể phản ánh sự biến thiên về mức chuyển hoá caffeine và các biến dị của adenosine receptor gene. Những người tiêu thụ caffeine và các bác sĩ nên nhận thức các tác dụng không mong muốn có thể có của caffeine, và những người uống các thức uống chứa caffeine nên được khuyên là giảm thiểu lượng cafeine nhập vào hoặc tránh dùng vào thời điểm cuối ngày nếu các tán dụng này xảy ra. Nhập vào nhiều caffeine có thể làm tăng lượng nước tiểu, nhưng không có các ảnh hưởng lên cân bằng nước khi dùng liều vừa trong thời gian dài. (≤400 mg mỗi ngày).
Việc ngưng dùng caffeine sau khi tiêu thụ hằng ngày không những có thể dẫn đến các triệu chứng cai nghiện, bao gồm đau đầu, mệt mỏi, giảm tỉnh tái, và tâm trạng chán nản mà còn các triệu chứng giống nhiễm cúm mùa ở một số trường hợp. Các triệu chứng thường đạt đỉnh ở 1 đến 2 ngày sau ngưng caffeine, diễn ra trong 2 đến 9 ngày, và các triệu chứng này có thể được giảm thiểu bằng cách giảm liều caffeine xuống một cách từ từ.

4. CÁC TÁC DỤNG GÂY ĐỘC

Các tác dụng không mong muốn của caffeine ở lượng rất cao bao gồm lo âu, bồn chồn, căng thẳng, rối loạn bản dạng giới, mất ngủ, kích động, kích động tâm thần vận động (psychomotor agitation), và suy nghĩ và nói không mạch lạc. Các tác dụng gây độc được ước tính là diễn ra khi nhập vào liều 1.2g hoặc lớn hơn, và liều từ 10 đến 14 g được cho rằng sẽ gây tử vong. Một tổng quan gần đây về nồng độ caffeine máu ở các trường hợp tử vong do quá liều cho thấy nồng độ caffeine máu trung bình sau khi khám nghiệm tử thi là 180 mg/L, tương ứng với khoảng lượng nhập vào là 8.8g. Ngộ độc caffeine do tiêu thụ các nguồn cafeine truyền thống như coffee và trà hiếm khi nào diễn ra bởi một lượng rất lớn (75 đến 100 ly cofee chuẩn) dùng trong thời gian ngắn để đạt tới liều gây tử vong. Những cái chết do caffeine nhìn chung là do liều caffeine rất cao từ các viên nén hoặc thực phẩm chức năng dạng bột hoặc lỏng, thường là ở các vận động viên hoặc các bệnh nhân mắc các rối loạn tâm thần.
Trong các báo cáo trường hợp bệnh, tiêu thụ các nước tăng lực, đặc biệt là khi trộn chung với rượt, có liên quan đến các biến cố tim mạch, tâm thần và thần kinh trở nên tệ hơn, thậm chí là tử vong. Caffeine trong dạng nước tăng lực có nhiều tăc dụng không mong muốn hơn là các thức uống giải khát khác vì nhiều nguyên nhân: tần suất tiêu thụ cao các dạng caffeine này làm cho quá trình dung nạp caffeine không diễn ra được; phổ biến ở trẻ em và thanh thiếu niên, những người dễ bị ảnh hưởng bởi các tác dụng của caffeine; thiếu sự rõ ràng trong phần ghi chú dành cho người tiêu thụ về thành phần caffeine; các tác dụng hiệp đồng với các thành phần khác trong nước tăng lực; và sự kết hợp với cồn hoặc or vigorous exertion. Dùng nhiều nước tăng lực (xấp xỉ 34 oz [1L], chứa 320 mg caffeine) gây ra các tác dụng ngắn hạn lên tim mạch (huyết áp tăng, khoảng QT hiểu chỉnh kéo dài, và đánh trống ngực) ở nhiều nghiên cứu. Do đó những người dùng nước tăng lực nên được khuyên kiểm tra thành phần caffeine và tránh dùng nhiều (>200 mg caffeine một lúc) hoặc dùng chung với cồn.

B. COFFEE, CAFFEINE, VÀ NGUY CƠ BỆNH MẠN TÍNH

1. HUYẾT ÁP, LIPID MÁU, VÀ CÁC BỆNH TIM MẠCH
Ở những người chưa từng dùng caffeine trước đây, nhập caffeine vào làm tăng nồng độ epinephrine và huyết áp trong thời gian ngắn. Sự dung nạp hiệu quả diễn ra trong 1 tuần nhưng có thể không hoàn toàn ở một số người. Trong các thử nghiệm phân tích trong thời gian dài hơn cho thấy nhập caffeine đơn độc (caffeine nguyên chất) làm tăng huyết áp tâm thu và huyết áp tâm trương. Tuy nhiên, không có thay đổi huyết áp khi uống coffee chứa caffeine,thậm chí là ở những người bị tăng huyết áp, có lẽ là vì các thành phần khác trong coffee như chlorogenic acid, chất này có tác dụng đối nghịch lại với tác dụng làm tăng huyết áp của caffeine. Tương tự, trong các nghiên cứu đoàn hệ tiền cứu, tiêu thụ coffee không liên quan đến nguy cơ tăng huyết áp.
Nồng độ hợp chất làm tăng cholesterol máu cafestol ở mức cao ở loại coffee không lọc như coffee kiểu French press, Turkish, hoặc coffee đun sôi Scandinavian; trung bình ở espresso và coffee được làm trong Moka pot; và không đáng kể ở coffee túi lọc uống liền, và pha máy percolator. Trong các thử nghiệm nhẫu nhiên, tiêu thụ nhiều coffee không lọc (trung bình, 6 ly mỗi ngày) làm tăng nồng độ LDL-c ở hơn 17.8 mg/dL (0.46 mmol/L), so với coffee được lọc, nguy cơ biến cố tim mạch tiên lượng cao hơn 11%. Ngược lại, coffee lọc không làm tăng cholesterol huyết thanh. Do đó, việc hạn chế dùng coffee không lọc và dùng lượng vừa coffee dạng espresso có thể giúp kiểm soát nồng độ cholesterol.

2. KIỂM SOÁT CÂN NẶNG, KHÁNG INSULIN VÀ ĐÁI THÁO ĐƯỜNG TYPE 2
– Caffeine cải thiện cân bằng năng lượng bằng cách giảm sự thèm ăn và tăng mức chuyển hoá cơ sở sinh nhiệt bởi thức ăn (food-induced thermogenesis) có lẽ là thông qua việc kích thích hệ thần kinh giao cảm và sự biểu hiện của uncoupling of protein-1 ở mô mỡ nâu.
– Caffeine làm giảm độ nhạy của insulin trong thời gian ngắn, có lẽ là do tác dụng ức chế dự trữ glucose dưới dạng glycogen ở cơ vân do tăng giải phóng epinephrine.
– Tuy nhiên, dùng coffee chứa caffeine(4 – 5 ly mỗi ngày) trong 6 tháng không gây ra đề kháng insulin.

3. UNG THƯ VÀ CÁC BỆNH GAN
– Uống coffee làm giảm nguy cơ ung thư da, ung thư vú, ung thư tiền liệt tuyến, ung thư nội mạc tử cung, ung thư biểu mô tế bào gan (HCC).
– Caffeine ngăn ngừa xơ gan qua cơ chế đối kháng adenosine receptor do adenosine thúc đẩy tái cấu trúc mô bao gồm tạo collagen và chất nền ngoại bào.
– Các polyphenol trong coffee bảo vệ gan khỏi tình trạng nhiễm mỡ và xơ hoá bằng cách duy trì cân bằng mỡ và giảm stress do oxy hoá

4. BỆNH LÝ SỎI
– Uống caffee làm giảm nguy cơ sỏi mật vaf ung thư túi mật (coffee chứa caffeine trội hơn coffee không caffeine)
– Uống coffee ngăn ngừa hình thành sỏi túi mật do ức chế hấp thu dịch mật tăng bài tiết cholecystokinin, và kích thích co bóp túi mật.
– Giảm nguy cơ sỏi thận

5. CÁC BỆNH LÝ THẦN KINH
– Uống coffee chứa caffeine ngăn ngừa bệnh Parkinson ở các mô hình động vật do ức chế các tác động độc thần kinh của hệ nigrostriatal dopaminergic và ức chế sự thoái hoá neuron qua cơ chế đối kháng adenosine A2A receptor.
– Coffee và caffeine liên quan đến giảm tỉ lệ trầm cảm và tự tử.

6. ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC NHẬP VÀO CAFFEINE TRONG KHI MANG THAI
– Trong một số nghiên cứu, lượng caffeine nhập vào càng cao thì liên quan đến cân nặng sơ sinh càng giảm và nguy cơ sẩy thai càng cao.
– Caffeine có thể qua được nhau thai, và sự chuyển hoá caffeine chậm ở cả mẹ và thai có thể dẫn đến nồng độ caffeine trong tuần hoàn cao.
– Caffeine có thể gây co thắt mạch máu tử cung – nhau thai và giảm oxy mô bởi sự tăng nồng độ catecholamine ở mẹ và thai.
– Mặc dù bằng chứng về các tác dụng không mong muốn của caffeine lên sức khoẻ thai nhi vẫn chưa thuyết phục, việc thận trọng đưa ra hạn chế tiêu thụ caffeine trong thai kỳ ở mức đối đa là 200 mỗi ngày.

C. KẾT LUẬN:

– Dùng coffee chứa caffeine là dạng phổ biến nhất ở người trưởng thành ở Hoa Kỳ thì không làm tăng nguy cơ bệnh tim mạch và ung thư.
– Thực tế, uống từ 3 – 5 ly coffee chuẩn mỗi ngày làm giảm nguy cơ các bệnh mạnh tính.
– Tuy nhiên, nhập vào nhiều caffeine có thể đến đến các tác dụng phụ, và giới hạn ở mức 400 mg caffeine mỗi ngày với người trưởng thành không mang thai và cho con bú và 200 mg mỗi ngày cho phụ nữ có thai và cho con bú được khuyến cáo.
– Bằng chứng hiện nay không chức thực việc khuyến cáo dùng caffeine hay coffee để dự phòng bệnh tật nhưng có thể chỉ ra rằng người trưởng thành, không mang thai hay cho con bú và không có tình trạng sức khoẻ bất thường thì việc dùng coffee hoặc trà có thể là một phần của một lối sống lành mạnh.

Nguồn và ảnh: Lượt dịch “Coffee, Caffeine, and Health”, Rob M. van Dam, Ph.D., Frank B. Hu, M.D., Ph.D., and Walter C. Willett, M.D., Dr.P.H.
N Engl J Med 2020; 383:369-378
DOI: 10.1056/NEJMra1816604