Nhiều người có thói quen bắt đầu ngày mới bằng một ly cà phê để tỉnh táo và tập trung làm việc. Tuy nhiên, sau một thời gian uống liên tục, cảm giác sảng khoái giảm dần và bạn phải tăng lượng caffeine nạp vào mới đạt được sự tỉnh táo như ban đầu.

Hiện tượng này được gọi là dung nạp caffeine, xảy ra khi hệ thần kinh trung ương và mạch máu thích nghi với sự hiện diện thường xuyên của chất kích thích này [1], [2]. Mức độ bằng chứng hiện nay đến từ các nghiên cứu trên động vật cùng một số thử nghiệm và tổng quan ở người, ghi nhận các phản ứng thích nghi thần kinh phức tạp nhưng cơ chế chính xác vẫn còn những điểm tranh luận [3], [4], [5].

Cơ chế tác động và sự thích nghi của não bộ

Bình thường, chất adenosine gắn vào các thụ thể của nó để ức chế hoạt động thần kinh, truyền tín hiệu gây buồn ngủ và giãn mạch [3], [6]. Caffeine là chất đối kháng cạnh tranh có cấu trúc tương tự, sẽ chiếm chỗ của adenosine trên các thụ thể này để tạm thời ngăn chặn tín hiệu mệt mỏi, giúp não bộ duy trì trạng thái tỉnh táo [3], [4].

Khi bạn nạp caffeine liên tục dài ngày, cơ thể sẽ kích hoạt các cơ chế bù trừ để thiết lập lại trạng thái cân bằng [3]. Một số tài liệu ghi nhận việc dùng caffeine kéo dài dẫn đến hiện tượng tăng số lượng và độ nhạy của thụ thể adenosine (up-regulation) [2], [6], [5]. Ngược lại, một số tổng quan y khoa gần đây lại đề cập đến cơ chế giảm bớt thụ thể A1 và A2A (down-regulation) ở bề mặt tế bào nơ-ron nhằm làm giảm độ nhạy cảm của não trước tác động kích thích của caffeine [3].

Các nghiên cứu khoa học ghi nhận điều gì?

Hiện tượng dung nạp caffeine có thể xuất hiện khá nhanh tùy thuộc vào lượng dùng và thời gian sử dụng liên tục. Một đánh giá về huyết động học mạch máu não cho thấy việc uống khoảng 2 tách cà phê mỗi ngày trong hơn 5 ngày liên tục đã bắt đầu hình thành dung nạp liên quan đến thụ thể adenosine [2].

Ở mức độ tác động hành vi, nghiên cứu năm 1995 trên động vật sử dụng hai chế độ liều tiêm phúc mạc caffeine (10 mg/kg và 80 mg/kg mỗi ngày) cho thấy khả năng dung nạp tác dụng kích thích vận động phát triển nhanh chóng chỉ sau 2 đến 3 ngày [7]. Nghiên cứu này ghi nhận mức độ dung nạp phụ thuộc vào liều nạp vào: dung nạp chỉ diễn ra một phần ở liều thấp nhưng diễn ra hoàn toàn ở mức liều cao [7].

Mặc dù giả thuyết tăng thụ thể adenosine được dùng phổ biến để lý giải sự dung nạp, các bằng chứng thực nghiệm vẫn tồn tại điểm trái ngược [4]. Một nghiên cứu năm 1991 trên chuột được cho uống dung dịch caffeine 0,1% (liều trung bình 60-75 mg/kg mỗi ngày) ghi nhận tình trạng dung nạp hoàn toàn tác dụng kích thích vận động [4]. Đáng chú ý, khi phân tích mô vỏ não, nhóm nghiên cứu không tìm thấy sự khác biệt nào về số lượng hay ái lực gắn kết của thụ thể adenosine giữa nhóm dùng caffeine và nhóm đối chứng [4]. Điều này cho thấy sự thích nghi hành vi có thể liên quan đến các con đường dẫn truyền tín hiệu khác chứ không hoàn toàn do thay đổi mật độ thụ thể [8], [4].

Bên cạnh hệ thống adenosine, sự tiếp xúc kéo dài với caffeine còn làm thay đổi các hệ dẫn truyền thần kinh khác [1], [8]. Nghiên cứu trên chuột ghi nhận lượng tiêu thụ caffeine mạn tính làm tăng biểu hiện của các thụ thể acetylcholine, serotonin và GABA-A trong mô não [8].

Hiệu ứng dội ngược khi ngưng caffeine đột ngột

Khi cơ thể đã quen với sự ức chế của caffeine, việc dừng uống đột ngột sẽ gây ra hội chứng cai [2], [3]. Do không còn sự cạnh tranh của caffeine, lượng adenosine sẵn có sẽ gắn kết mạnh mẽ với các thụ thể trên tế bào [3], [5].

Adenosine có tác dụng gây giãn mạch, trong khi caffeine gián tiếp gây co mạch [2], [3]. Sự giãn mạch nhanh chóng cùng dòng máu não gia tăng sau 24 giờ ngừng caffeine thường dẫn đến các cơn đau đầu [2], [3], [8]. Đi kèm với đó là các triệu chứng đặc trưng như mệt mỏi, uể oải, suy giảm khả năng tập trung, bồn chồn và lo âu [2], [3].

Những điều khoa học chưa làm rõ

Mức độ phát triển dung nạp caffeine ở người vẫn còn nhiều tranh cãi và chưa được xác định tuyệt đối do thói quen tiêu thụ thực tế rất linh hoạt [5]. Trong đời sống, con người thường tự điều chỉnh lượng uống hoặc đổi sang đồ uống khác khi gặp tác dụng phụ khó chịu, khiến dữ liệu sinh lý thu được chủ yếu từ những người vốn đã dung nạp tốt với caffeine [5].

Bên cạnh đó, các nghiên cứu mạch máu não chưa có đủ dữ liệu đo lường trực tiếp mức độ biểu hiện hay ái lực của thụ thể A2 trên động mạch người sống [8]. Vai trò chính xác của từng loại thụ thể trên tế bào thần kinh, tế bào hình sao hay cơ trơn mạch máu đối với hiện tượng dung nạp vẫn cần thêm các thử nghiệm lâm sàng chuyên sâu [8].

Nhóm đối tượng nên thận trọng

Người cao tuổi cần đặc biệt lưu ý vì quá trình lão hóa làm kéo dài thời gian bán thải của caffeine trong cơ thể và tăng độ nhạy cảm sinh lý [1]. Việc sử dụng caffeine kéo dài hoặc liều cao ở nhóm này dễ gây lo âu, rối loạn giấc ngủ, suy giảm vận động hoặc nhận thức [1]. Ngoài ra, các triệu chứng cai như đau đầu, mệt mỏi, dễ cáu gắt ở người lớn tuổi thường dễ bị nhầm lẫn với các phàn nàn thông thường của tuổi già [1].

Caffeine cũng được ghi nhận có thể gây ảnh hưởng bất lợi đối với những người mắc hội chứng chân không yên hoặc sa sút trí tuệ trán - thái dương [1]. Những người gặp tình trạng mất ngủ kéo dài cũng nên thận trọng vì khảo sát dịch tễ cho thấy lượng tiêu thụ caffeine cao hơn có liên quan đến việc thời gian ngủ ít hơn hoặc giấc ngủ bị xáo trộn nhiều hơn [5].

Lời khuyên giúp kiểm soát thói quen dùng caffeine

Để hạn chế tình trạng dung nạp khiến cơ thể phụ thuộc vào caffeine, bạn không nên liên tục tăng lượng uống mỗi khi cảm thấy bớt tỉnh táo. Khi thấy caffeine giảm tác dụng, hãy cân nhắc giảm dần lượng dùng theo từng ngày thay vì dừng đột ngột để tránh cơn đau đầu và cảm giác mệt lả do hội chứng cai [3].

Một chế độ sinh hoạt cân bằng với việc ngủ đủ giấc, uống đủ nước và tăng cường vận động thể chất là biện pháp bền vững giúp duy trì năng lượng tự nhiên cho não bộ. Nếu bạn đang điều trị bệnh lý thần kinh, tim mạch hoặc các rối loạn giấc ngủ, hãy tham khảo ý kiến chuyên môn từ bác sĩ để điều chỉnh lượng caffeine phù hợp với thể trạng.