2011年6月10日 星期五

電磁波對健康之影響及其防護

 

電磁波實為一種能量,或可說為一種「能量波」,任何物體在-273oC的溫度以上時,隨時都在釋放各種不同的電磁波出來,如「波」般,在太空或我們的生活空間中到處亂竄,其實我們人類時時刻刻就生活在電磁波當中,如太陽光、日光燈之照明光線、無線電波、紅外線、X-光‧‧‧等等,都是電磁波。一個保持等溫的物質,會釋出電磁波,也會吸收電磁波,由於釋放的量等於吸收的量,所以物質可以保持定溫。

電與磁可以說是一體兩面的東西,電的變動會產生磁,磁的變動會產生電,電與磁如波般交互變動,即電變成磁,磁再變回電,這種電與磁如波般不斷的交互變動行進,就叫電磁波;而每秒中電與磁交互變動的次數,就是電磁波的頻率(frequency,或簡寫為¦)。任何物體在-273oC的溫度以上時,由於原子中的電子就會運動,電子運動會產生磁,因此就有機會釋放電磁波。電磁波既然是波(wave),就會有波長(wave length,或簡寫為l),而電磁波的頻率乘上波長就等於光速(light speed,或簡寫為c),可以簡單公式表示如下:

¦ ´ l = c

電磁波的頻率越高(即波長越短),其能量強度越強,對生物則越具破壞力,如極高頻率的X-光,對人體的傷害力已為人所熟知。依據頻率的高低(或波長的大小),我們可將一些電磁波做分類,如下所示:

電磁波頻率(Hz)

----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+--

    102           104         106        108        1010       1012     1014       1016       1018      1020

ç========      ç====èç=========èç====è ç===è =========è

          ELF                  RF                 MW                  IR    ­   ½     UV        X-ray or g-ray

                                                                                        可見光

X(X-ray)珈瑪射線(g-ray),頻率高於1´1017Hz(1´108GHz),其電磁波強度足以破壞生物有機分子中的化學鍵,會使生物體產生病變,所以生物體應勿長時間曝露於此類電磁波中。

紫外光(UVultraviolet ray),頻率約介於7.5´1014Hz(7.5´105GHz)~2.5´1016Hz(2.5´107GHz),除身體為製造維生素D須每日照射5-15分鐘外,因紫外光具傷害性,應儘量避免紫外光照射。

可見光(visible light),頻率約介於4´1014Hz(4´105GHz)~7.5´1014Hz(7.5´105GHz),除強光不利眼球健康外,未見其它傷害之記載。

紅外線(IRinfrared ray),頻率約介於3´1011Hz(300GHz)~4´1014Hz(4´105GHz),照射太久,易使皮膚及眼球燒傷。

微波(MWmicrowave),頻率約介於3´108Hz(300MHz)~3´1011Hz(300GHz),照射太久,易使皮膚燒傷。

無線電波(RFradio frequency,或稱射頻電波),頻率約介於3000Hz(3kHz)~3´108Hz(300MHz),對人體之傷害,尚無一致性結論。

極低頻電磁波(ELFextremely low frequency),頻率約介於300Hz~3000Hz(3000Hz),對人體之傷害,尚無一致性結論。

游離電磁波及非游離電磁波

電磁波的能量強度,與電磁波的頻率成正相關,當電磁波的頻率約高於1.5´106GHz時,其能量強度足以破壞生物有機分子中的化學鍵,稱為「游離」,對人體傷害甚大,因此頻率約高於1.5´106GHz的電磁波,即稱為「游離電磁波」,這類電磁波,包括部份短波長的紫外光、X光、珈瑪射線等,人類應儘可能避免曝露於此類電磁波中。

反之,若電磁波的頻率低於約1.5´106GHz時,因無法使原子離子化或產生自由基,則稱為「非游離電磁波」,這類電磁波,包括有部份長波長的紫外光、可見光、紅外線、微波、無線電波、極低頻電磁波等。非游離電磁波,對人體的傷害可分成兩種,一種為「熱效應」,另一種為「非熱效應」。

非游離電磁波的熱效應,代表當電磁波接觸人體組織時,電磁波會被人體組織所吸收而產生熱,致使曝露於電磁波的組織易導致高溫,而造成灼傷,在人體來說,其傷害主要為皮膚燒傷或眼球灼傷。

非游離電磁波的非熱效應,代表當電磁波接觸人體組織時,人體組織受到電磁波的電磁場的影響下,懷疑人體組織會有異常反應,而誘發各種病症,常被提及的有白血病、聽神經瘤、腦瘤、淋巴瘤、乳癌、不孕、早產、流產、胎兒畸形、勞累、心悸、眩暈‧‧‧等等,然這些病症與電磁波之關聯,目前仍難以醫學研究完全證實;至於人們對於非游離電磁波的恐慌,可能主要由「不確定性」所引起,仍須待未來科學家更進一步研究以求確定的結果,方能期消弭長久之爭議。

以下列舉一些非游離電磁波之常見環境來源及其相對應的頻率,提供參考 

     來源                                                    頻率

可見光 (太陽)                          4´105GHz - 7.5´105GHz

紅外線 (太陽)                            300G Hz - 4´105GHz

個人通訊(行動電話等)           860-900 MHz1800 -2200M Hz

電台廣播                               0.3 -3M Hz(AM)30 -300M Hz(FM)

無線電視發射台                             300 -3300M Hz

警用雷達                                      10.52435MHz

家用微波爐                                          2450M Hz

家用無線電話                                     40 -50M Hz

電視                                                     20 -40M Hz

洗衣機                                                 1 -30M Hz

吸塵器                                                 90 -200M Hz

吹風機                                                 50 -1000M Hz

電磁波曝露量之衡量及其單位(Units)

我們知道了,電磁波的強度與其頻率成正相關,亦即電磁波的頻率越高,其殺傷力越大,但有多少量的照射於生物體上,則須另外量測。比如說,A病毒比B病毒的毒性(或謂致病嚴重性)大,可是只有一隻A病毒但有一千萬隻B病毒,侵入人體,請問何種病毒對人體危害較大?當然是毒性較低的B病毒了,所以病毒的總量也是判斷病毒對人體傷害力的重要關鍵。

同理,電磁波曝露(electromagnetic exposure)量越大,自然對人體的傷害機會就越大。電磁波曝露量可以利用電磁波所誘發的磁場大小來衡量,此磁場大小即磁場感應強度(magnetic induction)或稱磁通量密度(flux density),其單位為高斯(gauss,簡稱G)或特斯拉(tesla,簡稱T),其中1 T = 10000G,亦即1個特斯拉等於10000高斯。因此利用高斯計所量測到的磁場感應強度,就代表電磁波曝露量的大小。

所謂「磁場大小」,用較口語的方法說明,就是指磁引力的大小,例如磁場大小越大,表示對鐵塊吸引力就越強;反過來講,當我們說一個磁鐵吸力好強,吸鐵塊很緊,此即是說,這磁鐵在其周邊所造成的磁場大小很大的意思。

如前所述,磁場大小的單位常用的為高斯或特斯拉,為了方便,我們亦會使用毫高斯、毫特斯拉、微高斯、及微特斯拉之單位,其中「毫」代表「千分之一」,而「微」則代表為「百萬分之一」,其換算(conversions)式舉例如下:

            1高斯 = 1 G = 1000 毫高斯 = 1000 mG

            1 T = 1000000 微特斯拉 = 1000000 mT

            1 毫高斯 = 1/1000 高斯 = 1 ´ 10-3 G = 1 mG

            1 微特斯拉 = 1/1000000 特斯拉 = 1 ´ 10-6 T = 1 mT

磁場大小可用高斯計(Gaussmeter)來量測,高斯計所量測到的是,高斯計所在位置所感應到的磁場。測量電磁波的高斯計,有時又被稱作EMF (ElectroMagnetic Field,即電磁場) tester,通常量測的頻率在500 MHz以下時,可使用一般級的EMF tester,相當便宜,一台一般級的EMF tester只要台幣2000-5000元間就可買到,然若量測頻率在500 MHz以上,則須使用較專業的電磁波量測器,其價格就昂貴多了。

使用高斯計,量測方法相當簡易,設定要量測的頻率後,就可直接在顯示螢幕上讀到磁場大小;所量到的磁場大小,即代表為該頻率電磁波的曝露量。

台灣非游離電磁波曝露量之建議值

根據行政院環保署90年元月12日環署空字3219號公告http://ivy1.epa.gov.tw/nonionized_net/EME/safety.aspx,建議非職業場所之一般民眾曝露於環境中各頻段電磁波不宜超過的曝露量,部分整理如下:

頻段                                       最高允許暴露量

60Hz                                       833 (=5/0.06) mG

0.03 – 0.15 MHz                         62.5  mG

0.15 – 1 MHz                              9.2/f  mG (如頻率為0.3MHz,則f = 0.3)

1 – 10 MHz                                 9.2/f  mG

10 – 400 MHz                             0.92  mG

400 – 2000 MHz                        0.046 f1/2 mG

2 – 300 GHz                                   2 mG

台灣的電力設施,選用的交流電頻率為60赫茲(60Hz),因此由變電所、高壓電塔、變電室、高壓配電站等電力設施,會釋放60Hz的電磁波,又常被稱作電力電磁波。由以上數據顯示,台灣規定電力電磁波的曝露限值為833毫高斯( 833m G),因此非職業場所如果電力電磁波曝露值超過833mG,則須進行安全防護屏蔽(shielding)工程,將電力電磁波的曝露值降至833mG以下,以符規定,當然曝露值越低越好,以維護一般民眾之安全。

非游離電磁波對人體之傷害

電磁波照射到人體,不可避免會與人體組織產生交互作用,電磁波在生物組織內會以電場、磁場、電磁場、或被組織吸收產生熱的方式,對生物組織進行作用,在此種電磁波作用下,對人體是否造成傷害,正是目前專家學者努力的課題,對此課題有興趣者,可自行參考國際非游離幅射防護委員會(International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection,簡稱ICNIRP)的官方網站,可以找到許多相關資料,https://www.icnirp.org/(點選Publications中的EMF)

電磁波會不會傷人?說會,實難否定,例如微波爐的微波,都可煮熟食物了,怎能說不會傷人呢?基本上,微波爐本身設計,就會使微波不易外洩傷人,亦實不須擔心。其實,電磁波傷不傷人,為何具如此爭議性,主要原因還是在電力系統的電磁波、電器電磁波、手機的電磁波,這些電磁波到底傷不傷人,至今仍未有一致性的看法之故。

對於電力系統的電磁波,如變電所、高壓電塔、配電站附近等地,經研究,長期暴露其對人體健康的危害,可能包括兒童白血病、乳癌、淋巴瘤、黑色素癌、胎兒畸型、自殺傾向等。

對於電器電磁波,至目前為止仍然缺乏對人體健康影響之詳細研究資料。

根據ICNIRP所搜尋的資料(RF Review - 2009),手機電磁波(包括基地台)對人體傷害所進行的研究,其傷害主要包括有血壓上升、頭痛、皮膚灼熱、失眠、記憶力減退、淋巴瘤、DNA病變、癌症等。

依據ICNIRP專家的共識,由於流行病學研究之零星案例並不足以產生統計上的顯著意義,因此認定目前仍缺乏充分證據能證實電磁波對人體健康會有任何危害。

世界衛生組織公佈手機電磁波為可能致癌因子

2010年,ICNIRP參考Cardis E. et al.的研究文獻(Cardis E. et al., International of Journal of Epidemiology, p. 1-20, 2010) http://ije.oxfordjournals.org/content/early/2010/05/17/ije.dyq079.fullhttp://www.oxfordjournals.org/our_journals/ije/press_releases/freepdf/dyq079.pdf

2010年公佈一解釋文(ICNIRP Note on Interphone Publication – 2010) https://www.icnirp.org/PubEMF.htm,文中說明手機電磁波是否引起癌症腦瘤,已被大家注意很多年,然而經過審酌最近的研究,ICNIRP仍稟持原來見解,手機電磁波不會引起腦瘤(特別是腦膠質瘤(glioma)及腦膜瘤(meningioma)兩種)的發生。

2011531,世界衛生組織(World Health Organization,或簡稱WHO)公佈一份新聞稿,http://www.iarc.fr/en/media-centre/pr/2011/pdfs/pr208_E.pdf,聲明基於手機電磁波可能增加引起腦膠質瘤(glioma)的風險,因此將電磁波列為「可能致癌」(possibly carcinogenic)的類別;WHO強調,現階段的研究不足以證明使用手機會直接致癌,然基於現有的有限數據,已足以支持將手機電磁波列為「可能致癌」類別。

專家們認為,將手機電磁波列為「可能致癌」類別,具有警示作用,長期使用手機會增加罹癌風險,專家建議,如非必要,應減少使用手機的時間。

手機不斷發展至今,目前手機的電磁波已大幅減少,最初推出的手機,天線體積大外露(功率大),電磁波曝露量大,近年手機,天線小且藏於手機內(功率小),可大幅降低電磁波曝露量。至於目前流行的iphone手機,天線位於手機下方,使用手機時,可更進一步減少腦部電磁波曝露量,對防範腦瘤可能有所助益。

電磁波之防範

在目前的社會,處處是電器,處處有變電室所,處處有手機基地台,處處有手機,人們天天不可避免籠罩在電磁波的環境內,面對電磁波,實勿須驚慌,電磁波雖不保證完全安全,然亦不一定有害,我們應平常心看待。

對於電磁波之防範,有個原則,應為大家能能同意的,即應儘可能降低人體的電磁波曝露量,最低限度,在人的生活空間中,至少電磁波曝露量應降至環保署(環署空字3219號公告)規定的最高允許暴露量(如前文所述)。若生活空間遭到電磁波污染,曝露量超過環保署之規定,則應要求業主改善,若無善意回應,則可考慮法律訴訟手段,期設法解決電磁波曝露量超標的問題。

基本上,電磁波之防範,在技術處理上,有兩種可行的辦法,一為遠離法,另一為屏蔽(shielding)法。

遠離法,係利用電磁波在空氣中傳播,經空氣的吸收及散射(scattering)的作用,電磁波的強度會隨距離逐漸衰減的特性,遠離電磁波放射源,期降低電磁波曝露量的方法,尤其頻率越低的電磁波隨距離衰減的越快,例如家中電器使用產生的低頻電磁波,只要距離電器1.5-2公尺外,電磁波強度就會快速衰減至接近背景值,對人體不致有造成健康危害的風險;而手機基地台,產生的高頻電磁波,由於衰減較慢,須在5-10公尺外,才會明顯降至背景值(背景值係指無發射源影響下所測得的電磁波強度),解除電磁波曝露的風險。講手機時,若能使用耳機,手拿手機離身體或頭部遠一點,亦可大幅降低身體電磁波的曝露量,減低對身體危害的風險。

手機在開機、撥號響鈴、接聽響鈴時,由於基地台與手機進行身分辨識之故,手機電磁波強度最強,此時應避免將手機置放在身上。因此不使用手機時,可將手機置放於隨身包內,接聽來電時,儘量待鈴響數聲後再開始接聽;而打手機,則待撥號接通後,再開始講手機,如此便可避免高強度電磁波的侵犯。

屏蔽法,係指利用導電性或導磁性材料隔絕電磁波的方法。通常高頻電磁波(如手機電磁波),會使用高導電性材料,如銅片,在電磁波行進方向,進行阻隔;而低頻電磁波(如電力電磁波),通常會使用高導磁性材料,如鐵片或含鐵質的金屬片,進行阻隔。因此在手機基地台附近的房屋,若在牆壁上或牆壁內,裝置一層薄銅片,就可有效阻隔電磁波的侵犯;相對的,在電力變電室、所附近,若在住屋的牆壁上或牆壁內,裝置一層含鐵質金屬片,就可有效阻隔電磁波的侵犯。須注意的是,若要使用電磁波屏蔽(electromagnetic shielding)法,最好能找專業人士幫忙處理,就金屬片的厚度及其包覆方法進行設計,以達到有效的阻隔效果。

概略總結(SUMMARY)

1. 電磁波之於人體之健康,目前尚無法確定明瞭,雖不保證完全安全,然亦不一定有害,實不須恐慌,應平常心對待。電磁波對健康的影響與否,尚待專家學者進一步研究證實。

2. 使用電器時,身體距離電器1.5 – 2公尺以上,約可避免曝露電磁波的風險。

3. 手機在開機、撥號響鈴、或接聽響鈴時,手機電磁波最強,此時應避免將手機置放在身上,應暫時遠離身體。接聽手機,倘能使用耳機,始終維持讓手機遠離身體,對避免曝露電磁波的風險,效果最好。

4. 手機基地台附近住家,可在電磁波行進方向,以高導電率的材料,如銅片或銅金屬柵網等,在電磁波方向,進行阻隔,例如在牆壁上或牆壁內,裝置一層薄銅片,就可有效阻隔電磁波的侵犯;施工費用可詢請基地台業主負擔。

5. 電力變電處所附近住家,可在電磁波行進方向,以高導磁率的材料,如含鐵金屬片或含鐵金屬柵網等,在電磁波方向,進行阻隔,例如在牆壁上或牆壁內,裝置一層薄含鐵金屬片,就可有效阻隔電磁波的侵犯;施工費用可詢請電力公司負擔。

2009年5月9日 星期六

防蚊液之選用

蚊蟲特性略述

一般有翅膀會飛行的昆蟲,通常具有四個翅膀(包含一對前翅及一對後翅),如蜻蜓、蝴蝶、蟑螂、蝗蟲‧‧‧等,但有些昆蟲,如蚊子,則僅有兩個翅膀(或謂一對翅膀),即為雙翅目(Diptera)昆蟲,如蠅等亦是,它們沒有後翅,可能其後翅已退化成為平衡桿之故,位於一對翅膀後面,用於平衡飛行。

在台灣目前約有135種蚊子,會叮人的約有20幾種,而會傳染疾病的有四種,即傳染日本腦炎的三斑家蚊及環蚊家蚊,與會傳染登革熱的埃及斑蚊及白線斑蚊。

幾乎所有蚊子,都是吸取植物汁液或花蜜為生,只有交配過後受精的母蚊,產卵前才會叮人,公蚊則不會叮人。母蚊為了產卵,必需要攝取足夠的蛋白質,因此才會有吸血的行為。

蚊子生活史,可分成卵、幼蟲、蛹、成蟲四個階段。蚊子的卵、幼蟲、蛹三個階段,皆生活於水中,到成蟲才飛到陸地生存。因此靜滯污水及積水很容易滋生蚊子。一般而言,在常溫下,從卵發育到成蟲,約只需7-10天的時間,成蟲約可存活15-30天。交配後的母蚊,約每隔3-4天,須吸血產卵一次。

由於蚊子的幼蟲須生活於水中,因此蚊子喜愛於積水處產卵,若在積水水面灑油,隔覺空氣,則在水面下的蚊子幼蟲孑孓,就會無法換氣呼吸而死亡,而達到滅蚊效果。若積水為肥皂水,由水面表面張力低,則母蚊不容易漂浮於水面,而容易不小心淹死。

蚊子沒有鼻子,係利用頭部的觸角作為嗅覺的功能,觸角上有許多感覺毛,用以判斷化學物質的濃度(特別是二氧化碳),蚊子即藉著觸角搜尋二氧化碳濃度來搜尋動物,可偵測到35公尺外動物所散發的二氧化碳,以追蹤動物的動向。

在一群人中,是何原因,有些人總是易被蚊子找上?目前尚不完全明瞭。人類皮膚所散發出的化學物質,至少有1000種以上,如乳酸、各類脂肪酸、胺基酸、尿酸、香水‧‧‧等等,究竟是那些化學物質會吸引蚊子,目前仍在研究當中。不過,二氧化碳及汗中的乳酸,據證實,則較易招惹蚊子的叮咬。因此運動過後,呼吸急促,二氧化碳排出量大,及排汗多,則較容易被蚊子叮咬。小朋友,活動力強,愛活動,易流汗、及呼吸急促,所以亦是蚊子愛找的對象。至於坊間流傳,吃肉太多酸性體質的人、體溫高的人、某種血型的人‧‧‧等等,易被蚊子叮咬,則目前仍無法證實,參考一下就好。

當蚊子叮咬皮膚時,蚊子的「唾液」會隨著分泌進入叮咬部位,唾液中含有抗凝血的物質(防血液凝固),可讓蚊子順利飽飲鮮血;除抗凝血物質外,唾液中尚含有許多其它分泌物質,其中約含有10-20種的蛋白質,這些蛋白質中的某些蛋白質,正是導致皮膚過敏的兇手(亦即為過敏原,allergen)。被蚊子叮咬後,一般大部分的人,過敏症狀相當輕微,僅稍微癢而已,只要忍耐一下或擦一些止癢藥膏,很快就會痊癒;但有過敏體質或特殊體質的人,過敏原會隨血液全身到處跑,可能造成發燒、全身紅腫,嚴重者,甚至引發血管性水腫,可能導至休克或死亡,因此對蚊子叮咬會引起嚴重過敏反應的人,應格外注意,避免被蚊子叮咬。對於幼兒而言,由於被蚊子叮咬的次數太少,體內缺乏抗體,因此叮咬處紅腫特別大,但隨年紀增長,抗體逐漸產生後,叮咬處的紅腫,就會慢慢減小。小朋友被蚊子叮咬後,叮咬處發癢難耐,常用手亂抓,導致破皮流血,輕微者發炎了事,稍嚴重者留下疤痕,最嚴重者,可能導致蜂窩性組織炎;因此,小朋友被蚊子叮咬後,應速塗抹止癢藥膏,以防小朋友亂抓,破皮流血。

防蚊液中之化學物質

預防蚊子叮咬(mosquito bites)最好的方法,有兩種,一種為全身遮蔽法,另一種為隔絕法。遮蔽法,主要是加強穿著,如穿長袖、長褲,穿鞋子,戴帽子,布巾包臉等等,可避免蚊子叮咬。隔絕法,其實就是躲蚊子,例如躲在家裏不外出,或躲於蚊帳內,是避免蚊子叮咬很好的方法。遮蔽法及隔絕法,最大的優點,就是沒有化學污染的風險。

當然亦可使用驅蚊器、蚊香、防蚊液等驅趕蚊子的方法,來預防蚊子叮咬。但在戶外活動時,最普遍為大家所接受的方法,主要就是在曝露於外的皮膚塗抹上防蚊液,此種方法最大的優點,就是讓人仍能到處自由活動的同時,仍能達到預防蚊子叮咬的目的。

對蚊子來說,有能引誘蚊子的味道,如二氧化碳、乳酸等,當然,自然也能找到蚊子天生不喜歡的味道,而這些能散發出蚊子所不喜歡的味道的物質,一般就稱作忌避劑(repellents)基本上,防蚊液,就是含有能散發出蚊子所不喜歡的味道的成分,才具有驅蚊的效果。參考醫學文獻(Katz et.al.J AM ACAD DERMATOLVol. 58No. 5p.865-8712008Antwi et al.Reg. Toxicol. Pharmacol.Vol. 51p. 31-362008)我們可以將市面販售的防蚊液中所含的驅蚊成分,分成三種,一為合成化學物質,DEET(待乙妥),一為合成化學物質Picaridin,及另一為植物萃取物(Botanicals);至於其它正在發展的未來可能成分,有興趣者,則可自行參考學術文獻。

DEET驅蚊成分

DEET,化學名為N,N-diethyl-3-methylbenzamide,中文俗稱為「待乙妥」,常溫為無色液體,沸點約為160oC,更詳細資料可參考維基百科,http://en.wikipedia.org/wiki/DEETDEET,於西元1946年由美國農業部(US Department of Agriculture)所開發出來,其專利早已過期,一開始主要用於軍事用途,防止軍人野外作戰或活動時,受到蚊子的叮咬,後來,約10年後,約在西元1956年,才開始在市面販售。至今,DEET,仍為市售防蚊液的主要流行成分。

DEET作為防蚊液的主要成分時,DEET在皮膚表面,會形成一層DEET的味道,由於蚊子不喜歡此味道,因此就不會叮咬皮膚。至於蚊子為何不喜歡DEET的味道,目前科學界則尚未有最後定論。

根據研究(Selim et al.Environ Appli Toxicol25p 95-1001995),含15%DEET的酒精溶液,塗抹於皮膚,經過8小時,約有5.6%DEET總施用量會被皮膚所吸收,再由血液送至肝臟代謝分解;DEET,主要在肝臟中代謝,主要依賴細胞色素P450(cytochrome P450)酵素之催化,如CYP 1A 2CYP 2A 3等酵素,再經尿液排出。約一天的時間,會將幾乎所有皮膚所吸收的DEET,全部排出體外。由於DEET在體內不會累積,因此只要一天中用量不要太大,基本上對身體是無害的。若每天連續過量使用,或不當飲用等,則對身體會有不良影響,可能會發生過敏反應、失眠、中樞神經失調等各種症狀。由於幼兒肝臟尚未發育完全,所以兩個月以下幼兒、孕婦、哺乳婦女,切勿使用DEET為主成分的防蚊液。對肝臟功能不好的人(如肝炎等)及對DEET過敏的人,也勿使用DEET為主成分的防蚊液。由於DEET在肝臟代謝分解,會增加肝臟額外負擔,所以就算正常健康的人,也最好能少用就少用,對於B型肝炎帶原者,則儘量少用DEET為主成分的防蚊液,才是最好的做法。

整理美國疾管局(http://www.atsdr.cdc.gov/tfacts185.pdfhttp://www.cdc.gov/ncidod/dvbid/westnile/qa/insect_repellent.htm)及環境保護局(http://www.epa.gov/teach/chem_summ/DEET_summary.pdf)DEET使用建議,可得如下的使用規則,基本上,(1)兩個月以下幼兒,切勿使用DEET防蚊液,(2)兩個月以上至2歲幼兒,儘量使用低濃度DEET防蚊液,即10%以下,但最好的建議,由於年紀尚小,還是不要使用DEET防蚊液最好,(3)2-12歲以上的人,可使用低濃度10%以下之DEET防蚊液,(4)12歲以上的人,則可依時間長短,選擇適當濃度的DEET,但濃度儘量不要超過30%(5)孕婦、哺乳婦女,勿使用DEET防蚊液,(6)皮膚對DEET過敏、皮膚有疾病或受傷的人,亦勿使用DEET防蚊液。

DEET濃度越高的防蚊液,防蚊效果越好。含5%DEET的防蚊液,塗抹於皮膚後,其防蚊效果,約可持續一個半小時;含10%DEET的防蚊液,塗抹於皮膚後,其防蚊效果,約可持續2小時;含20% DEET的防蚊液,塗抹於皮膚後,其防蚊效果,約可持續4小時;含20% DEET的防蚊液,塗抹於皮膚後,其防蚊效果,約可持續4小時;含25% DEET的防蚊液,塗抹於皮膚後,其防蚊效果,約可持續5小時。若要在戶外活動兩小時,則塗抹10%DEET防蚊液即可,不須途抹25%DEET防蚊液,可減少DEET皮膚吸收量。依戶外活動時間,選擇適當濃度的DEET防蚊液。至於50%以上DEET防蚊液,實不值得使用,其防蚊效果增加有限。須注意的是,流汗及淋雨,會使DEET流失,而降低防蚊效果。基本上,塗抹DEET防蚊液,一天以一次為限。市面上,亦有DEET防蚊手環,實不值得一試,防蚊效果不大。

DEET對塑膠(plastics)及合成纖維(除耐龍nylon)會有溶解侵蝕作用,所以勿將DEET塗抹於塑膠或衣物上。DEET並不會溶解侵蝕Nylon、棉、羊毛所製的衣物上。

在台灣,市面上DEET防蚊液,有美國莊臣公司(SC Jonnson & Sons, Inc.)所製造的歐護(OFF)防蚊液、3M打爾防蚊液、闖入者防蚊液、優品防蚊液、利怕蚊防蚊液、安德生防蚊液。使用DEET防蚊液應注意下列事項:(1)DEET防蚊液塗抹於曝露於外的皮膚,不要塗抹於衣物覆蓋下之皮膚,(2)勿過量塗抹DEET防蚊液於皮膚上,(3)勿塗抹於衣物及床上,(4)勿塗抹於小孩的手上及嘴巴附近,以免小孩吃手,而誤食DEET(5)不讓小孩自己使用DEET防蚊液,而是大人先噴灑於自己手上,再塗抹於小孩身上,(6)DEET防蚊液應置於小孩拿不到的地方,(7)勿在密閉空間噴灑DEET防蚊液,(8)勿塗抹DEET防蚊液於皮膚的傷口、發炎、紅腫、瘀青的地方,(9)勿直接噴灑臉部,應先將DEET防蚊液先噴灑於手上,再塗抹於臉部,並避免塗抹於眼睛、鼻孔及嘴巴附近,(10)使用防蚊液後,回到室內,若不再外出,則應以肥皂速將防蚊液洗掉,可減少DEET滲入皮膚的量,(11)使用DEET防蚊液,一天不要超過一次,(12)不可與防曬乳液混合使用。

Picaridin驅蚊成分

Picaridin(皮卡離叮),又名Icaridin(伊卡離叮),化學名為,hydroxyethyl isobutyl piperidine carboxylate (羥乙基哌啶羧酸異丁酯)Picaridin,約於1980年代由德國拜耳公司(Bayer AG)所研發出來,商品名為Bayrepel,約於2005年,拜耳公司將Bayrepel移轉給Lanxess公司,並將Bayrepel商品名改為Saltigo。目前Picaridin的商品名因此為Saltigo

Picaridin的專利權,在德國、挪威、芬蘭、南非、土耳其、泰國、菲律賓、日本、巴西、澳大利亞、紐西蘭、墨西哥等國,於2008年到期;在美國,則於2009年到期;加拿大,於2011年到期;阿根廷,於2014年到期。

Picaridin的防蚊效果與濃度成正相關,含7%DEET的防蚊液,塗抹於皮膚後,其防蚊效果,約可持續3-4小時;含15%DEET的防蚊液,塗抹於皮膚後,其防蚊效果,約可持續6-8小時。

Picaridin對人體的毒性,比DEET略低一些,其毒性比較,可參考醫學文獻Antwi et al.Reg. Toxicol. Pharmacol.Vol. 51p. 31-362008

Picaridin防蚊液的使用時機與方法,與DEET雷同,請自行參考前文內容。

Picaridin防蚊液,若與DEET防蚊液比較,Picaridin防蚊液的優點,除皮膚吸收率及毒性較低外,塗抹於皮膚後,則較無刺激味、較不會有油膩黏滯感、且對塑膠較無侵蝕作用。其更完整介紹,可參考Lanxess公司的官方網站,http://www.bayrepel.com/?203A1A12http://www.bayrepel.comhttp://www.picaridin.info

目前,Picaridin防蚊液,台灣尚無進口,品牌有Cutter (可參考該品牌之網址http://www.cutterinsectrepellents.com/,在美國TargetK-Mart賣場有販售)Sawyer等,假使台灣有進口Picaridin防蚊液,若要選擇使用合成化學物質的防蚊液(PicaridinDEET)的話,則儘量選擇Picaridin防蚊液較好。

植物萃取物防蚊液

植物萃取物防蚊液的驅蚊成分,約略有香茅油(Citronella oil)、檸檬尤加利油(Lemon eucalyptus oil)、大豆油(Soybean oil)、大蒜(garlic)等等。基本上大部分植物萃取物防蚊液的毒性非常低,過敏反應性也低,但並非所有植物萃取物防蚊液的毒性都很低,有些植物精油是具有毒性的,不要被「天然的物質」的字眼所誤導,事實上,有些天然物質,是具毒性的,甚或可能是具劇毒性的。因此在選用植物萃取物防蚊液時,應注意其成分是否具毒性。

植物萃取物防蚊液的缺點,主要為防蚊效果較差,其中最好的為檸檬尤加利油,防蚊效果約只有DEET防蚊液的一半左右,10-30%濃度檸檬尤加利油,約有2-5小時的防蚊效果。

由於每個人體質不同,對同一種植物精油,有人會過敏,有人不會過敏。如果市面上找不到恰當的防蚊液,不如自行製作。至於製作方法,可參考部落格「nono思樂園」http://petitenono.pixnet.net/blog/post/18382419,其部分內容摘錄如下:

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雖然低濃度的避敵(DEET)防蚊液效果佳且還算安全,但一般市面上的防蚊液味道大多讓我很頭暈,就算是強調天然的精油防蚊液,味道也還是讓挑剔的我敬而遠之,此時當然要自己動手DIY囉,快快拿出我的小熊精油浴桶來,調一瓶又防蚊又好聞的精油防蚊液吧。

步驟如下:

(1)噴瓶加入100 ml的水,或是100 ml的水+酒精,因為精油不溶於水,加入酒精是要增加精油溶解度,不過因為我是敏感肌,所以只用水,精油做好後,使用前要用力搖勻即可。

(2)先加入主要的防蚊精油,我用了四種(茶樹,薰衣草,檸檬草,尤加利),另外其實香茅,檸檬,迷迭香,天竺葵,也都有防蚊功效,不過我選了上面四種為主要防蚊精油。

(3)滴入茶樹精油20滴,薰衣草15滴,尤加利3滴,檸檬草2(這味道很重我不愛,所以加最少滴)

(4)接著加入的精油也有防蚊效果,味道我比較喜歡所以較後順序加,其實是用來取其味道,100ml的水加入的精油總滴數要控制在50滴內,之前四大防蚊精油已經有40滴。所已剩10滴的量可以用來調味道,最好還是選有防蚊效果且自己偏好味道的精油。

(5)葡萄柚5(這有防蚊效果,而且我愛柑橘系的味道),雞蛋花2(超愛這味道,所以要加),天竺葵1(這味道也很重,1滴就很夠力),薄荷2(加入薄荷是想要有點清涼效果,也有提神作用)

(6)然後蓋上噴頭,用力搖勻就是個人專屬的精油防蚊液了,超簡單,而且味道很棒。

(7)要注意的是,控制好滴數,不要一下子貪心加太多,否則精油雖然是天然的,但作用力強的精油,還是有可能讓人精油中毒,這點千萬要小心,不是天然的就沒有毒性。

至於防蚊效果,我用了好幾年覺得最少有90%以上的效果,且這可是去Bali島經過考驗的保證喔,我去了五天,準備兩瓶100 ml的防蚊液全用光光,結果全身而退,好像只有被叮一個疱過。不過持續性不是很長,要一直補噴,大概噴一次可持續2~3小時,記得隨身攜帶補噴。

精油來源有,Green Valley品牌,http://www.57aromas.com/about-us.php,或蕾莉歐品牌,http://www.lerbolario.com.tw/news.php

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概略總結(SUMMARY)

1.若需在有蚊子的戶外活動,持續超過3-5小時時,可選用DEETPicaridin防蚊液,但一天只可使用一次。但使用Picaridin防蚊液較佳,毒性較低較舒適。當然亦可選用植物萃取物防蚊液,但須每隔1-2小時,需再補塗防蚊液。

2.若在有蚊子的戶外活動,僅持續1-2小時,則最好使用植物萃取物防蚊液。

3.若對市面上防蚊液有過敏反應,自行製作植物萃取物防蚊液,則是個最佳的選擇。

4.二歲以下幼兒,肝臟尚未發育完全,應避免使用防蚊液。12歲以下兒童,儘量使用低濃度驅蚊成分之防蚊液。

5.DEETPicaridin防蚊液,應避免與防曬乳液同時使用。

2008年5月3日 星期六

咖啡因之生理作用與攝取

咖啡因(caffeine)屬於生物鹼類(alkaloids),生物鹼最早是由植物中發現的,如尼古丁(nicotine)、奎寧(quinine)、古柯鹼(cocaine)、嗎啡(morphine)及龍葵鹼(a-solanine,存於發芽之馬鈴薯中)等亦是,生物鹼是許多含氮化合物的通稱,通常作用於神經系統,常是許多和草藥的有效或有毒成分。4000種經試的植物中發現共超過3000種生物鹼,應用於臨床試驗的已超過80種。咖啡因可作為自然殺蟲劑,它能使吞食咖啡因植物的昆蟲麻痹或死亡,在2006年六月的自然科學雜誌(Nature Science)上,美國太平洋流域農業研究中心的 Robert Hollingsworth等人發表了咖啡因可作為蛞蝓和蝸牛之驅逐劑的新發現,他們的研究結果顯示:蛞蝓會避開經過0.01-2%咖啡因噴灑處理的甘藍菜葉,而暴露在0.5-2%咖啡因中的蝸牛則會在96小時內死亡。

咖啡因,又名1,3,7-三甲基-2,6-二氧嘌 (1,3,7-trimethyl-2,6-dioxopurine),其分子式為C8H10N4O2,其結構類似去氧核醣核酸(DNA)及核酸(RNA)中之呤類,如腺(adenineA)及鳥(guanineG)。於此簡言之,在DNA分子主鏈上有四個核苷酸,分別為腺呤、胞嘧啶(cytosineC)、鳥呤及胸腺嘧啶(thymineT),而這四個核苷酸經由無間隔的排列,就形成所謂的DNA序列,即俗稱的遺傳密碼。

咖啡因在人體內之代謝過程

咖啡因在攝取後,約30-45分鐘內會被胃及小腸完全吸收,吸收後會直接進入血液而將咖啡因分佈於全身各器官中,約15分鐘後身體便會有所反應,15-45分鐘後體內咖啡因濃度達最高峰,然而在肝臟進行咖啡因代謝,咖啡因之濃度於於是逐漸降低,約3-6小時後,咖啡因濃度可降低一半,至於代謝咖啡因之快慢,則因各人體質而有所不同。

咖啡因在肝臟中代謝,需依賴一種細胞色素P450 1A 2 (cytochrome P450 1A 2,或CYP 1A 2)的氧化脢(oxidase)方能代謝,透過CYP 1A 2酵素之催化作用,可將咖啡因轉化為三種二甲基黃嘌呤異構物(isomer),即為副黃(paraxanthine,或PX)、可可碱(theobromine,或TB)及茶碱(theophylline,或TP),再經CYP 1A 2酵素,可進一步將二甲基黃嘌呤轉化為甲基黃嘌(methyl xanthine,或MX),接著也是在肝臟內再透過黃嘌呤氧化脢(xanthine oxidase,或XO),將甲基黃嘌呤、二甲基黃嘌呤及二甲基黃嘌呤分別進一步代謝為甲基尿酸(methyl uric acid,或MU)、二甲基尿酸(dimethyl uric acid,或DMU)及二甲基尿酸(trimethyl uric acid,或TMU),而透過氮-乙醯化轉移酵素(N-acetyltransferase type 2,或NAT2)CYP 1A 2,可將paraxanthine轉化為acetyl-6-formylamino-3-methyluracil (AFMU)AFMU可進一步被代謝轉化為5-acetyl-6-amino-3-methyluracil (AAMU)

在肝臟中,經由CYP 1A 2酵素之催化作用,可將咖啡因轉化成三種不同的二甲基黃嘌異構物,其中80-84%咖啡因轉化為PX10-12%轉為TB4%轉為TP。因此一般健康的人,咖啡因大都透過PX進行代謝,其所產生的代謝產物(metabolites),如MXMUAFMU,就佔總代謝產物的60%。其實,透過尿液排出的咖啡因代謝物,相當繁富,包括未代謝之咖啡因(1-2%)PXTBTPMXTMUDMUMUAAMU,其中尿酸如TMUDMUMU,會先形成尿酸鹽類,才隨尿液排出。

CYP 1A 2酵素有兩種型態(polymorphisms),一為CYP 1A 2* 1F咖啡因代謝速度慢,另一為CYP 1A 2* 1A,咖啡因代謝速度較快;因此體內肝臟中因遺傳而擁有CYP 1A 2* 1F酵素的人,則咖啡因代謝慢,需較久時間才能將攝取的咖啡因代謝掉,隨尿液完全排出體外;肝臟持有CYP 1A 2* 1A酵素的人,則咖啡因代謝會較快,有機會需較短時間就可將攝取的咖啡因完全排出體外;然有些人,肝臟中同時具有CYP 1A 2* 1FCYP 1A 2* 1A酵素,則代謝速度介於前兩種人之間。

咖啡因之生理作用

事實上,咖啡因對人體之生理作用,並非僅指咖啡因之作用,由於咖啡因進入人體後,很快就被代謝成它的代謝產物(metabolites),例如咖啡因首先會被代謝成為三種二甲基黃嘌呤異構物,而這三種代謝產物對人體亦各具不同的生理作用:(1)Paraxanthine(副黃),會增加血管舒張壓、增加血中腎上腺素(epinephrine)、及增加脂解速率使血中游離脂肪酸增加等,血中Paraxanthine濃度太高易導致流產(2)Theobromine(可可碱),可擴張血管、舒緩平滑肌,有利於降低血壓;(3)Theophylline(茶碱),可鬆弛支氣管平滑肌,使支氣管擴張,增加心肌收縮力,增加心跳及血壓。

咖啡因及其代謝物合併對人體的生理作用簡述如下:

(1)咖啡因可作為腺苷酸(adenosine)之拮抗劑。腺苷酸會結合神經細胞表面的腺苷酸A1受體(adenosine A1 receptor),接著引發一連串訊息,以阻止身體釋放神經傳遞物質,如麩胺酸(glutamate)g-胺基丁酸(gamma-amino butyric acid,或簡稱GABA)、正腎上腺素(norepinephrine)、血清素(serotonin)、乙醯膽鹼(acetylcholine)等,導致神經元細胞反應遲頓,使身體代謝速率降低及體溫降低,達到「催促休息」及「休息」的效果;其中麩胺酸受到抑制釋放最為強烈。由於咖啡因分子結構很像腺苷酸,因此咖啡因會與腺苷酸A1受體結合,使腺苷酸無法發揮作用以抑制神經傳遞物質之釋放,反而繼續不斷釋放神經傳遞物質,讓神經系統無法休息,而持續亢奮工作。

(2)咖啡因會刺激增加大腦神經傳遞物質血清素(serotonin)的分泌,血清素主要作用於神經突觸間隙的神經訊息傳導,與情緒調節有關,分泌充足時,會有情緒激動、樂觀的傾向,分泌不足時,則會有悲觀、懊悔、自責、退縮的傾向。因此食用咖啡後會有樂觀興奮的感覺。

(3)咖啡因會刺激釋放各類神經傳遞物質,但影響適放改變量最大的為麩胺酸。中樞神經內超過一半的神經細胞皆以麩胺酸作為興奮性神經傳遞物質,攸關學習與記憶的成效,咖啡因刺激而使麩胺酸分泌增加,會使神經系統處於興奮工作狀態。正腎上腺素的分泌增加,會使人體的交感神經呈現興奮狀態,讓人情緒激昂,警覺性提高。

(4)咖啡因會抑制磷酸二脂脢(phosphodiesterase,或PDE)的活性,藉此提高細胞內環磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,或cAMP)的濃度,cAMP為第二訊息分子(負責將細胞外的訊號轉換為細胞內的訊號,或稱secondary messenger),有助於脂肪的分解與燃燒,cAMP濃度增加具有訊號放大作用,而增強神經傳遞物質的作用,如正腎上腺素(norepinephrine)及多巴氨(dopamine)等的生理作用,此兩種神經傳遞物質負責思考、認知、記憶、精神集中以應付突發事件,可使睡意全消。其中正腎上腺素亦可增進交感神經呈現興奮狀態。

(5) 咖啡因刺激cAMP濃度增加亦能促使身體的代謝速率增加,藉此產生較高血壓、加快心跳,刺激胃酸分泌,及促進利尿作用。刺激胃酸分泌,易使人產生飢餓的感覺。利尿作用,排尿增加,易加速礦物質隨尿流失,因此常喝咖啡者,應注意補充礦物質,如鈣、鐵、鋅、鎂等。有研究報告,100毫克的咖啡因(1杯咖啡)就能使人體的新陳代謝率增快百分之三至四。

(6)食用咖啡因,會增加血漿中游離脂肪酸、皮質醇(cortisol)及腎上腺素(epinephrine)的濃度,可以促進短期運動的表現,相對的,亦可增進短期工作的效能。

(7)其它可能之生理作用,但未獲得完全證實確認,如(a)降低血管中膽固醇,減低罹患阿茲海默症機率;(b)增加分泌神經傳遞物質多巴氨(dopamine),減低罹患帕金森氏症機率;(c)刺激心肌,增加心跳,易導致心律不整;(d)過量食用,易導致流產,或胎兒成長遲緩;(e)刺激交感神經,抑制副交感神經,可使氣喘病患避免因副交感神經興奮而發作。

(8)根據流行病學方法的研究證實,適量飲用咖啡,可降低肝硬化及肝癌的風險。(參考文獻 M Inoue et al, Cancer Epidemiol, 35(3), p. 250-253, 2011X Yu et al, BMC Cancer, 11, p. 96, 2011)

行政院衛生署食用咖啡因建議量及規定咖啡因食品標示方法

依據歐盟食品科學專家委員會之評估資料顯示,每人每日咖啡因攝取量在300 mg以下,對健康應不致造成影響。衛生署建議,每人每日咖啡因攝取量以不超過300 mg為原則。咖啡因雖然不會對人類生育造成影響,但咖啡因會經由胎盤及乳汁傳遞到胎兒及嬰兒身上,因此建議懷孕及哺乳婦女最好不要喝含有咖啡因的飲料。至於腦部尚在發育階段的幼童,也應避免喝含咖啡因的飲料。

至於兒童及少年,每日不應攝取多於每公斤3-5毫克的咖啡因。舉例來說,體重 三十公斤 的少年,每日不應攝取多於90-150毫克的咖啡因,家長須注意兒童及少年飲用可樂飲品的份量,這可能是大多數兒童及少年的膳食中咖啡因的主要來源。

鑒於民眾飲用茶、咖啡或各類提神飲料之風氣日盛,衛生署對含咖啡因飲料之管理進行整體檢討後,已修正對咖啡因標示及含量上限之規定,將自明(97)年11起實施。

為使消費者能夠知道所喝的飲料中含有多少咖啡因,以避免攝取過量的咖啡因,衛生署要求含有咖啡因成分且有完整包裝之液態飲料及「即溶小包裝咖啡」需沖泡之粉末產品,應於外包裝標示咖啡因含量。同時,該咖啡因含量不可列入營養標示中,以免使消費者誤認咖啡因是營養成分。

咖啡因含量標示方式: ()有容器或包裝之液態飲料:(1)100毫升所含咖啡因高於或等於20毫克者,其咖啡因含量以每100毫升所含咖啡因之毫克數為標示方式,其標示值之誤差允許範圍,請業者依照廠規確實品管。 (2)100毫升所含咖啡因低於20毫克者,其咖啡因含量以「20mg/ 100m L以下」標示之。 (3)咖啡、茶及可可飲料,每100毫升所含咖啡因等於或低於2毫克者,得以「低咖啡因」標示之。 ()「即溶小包裝咖啡」需沖泡之粉末產品,以每一食用份量所含咖啡因總量(毫克)為標示方法,其標示值之誤差允許範圍,請業者依照廠規確實品管。

規定之標示方法,簡單來說就是以每人一天基本可引用的咖啡因飲料上限為300毫克來劃分。

紅色代表「含量200-300毫克、或300毫克以上,每天喝一杯就夠」;

黃色代表「含量100-200毫克,可再搭配一杯綠燈咖啡」;

綠色代表「含量100毫克以下,喝三杯沒問題」。

咖啡因之食物來源

以下列出常見飲料及食品之咖啡因含量,由於咖啡因含量會受到食物品種或處理方式不同而有所不同,因此下表僅供參考用。

飲料類

可口可樂,份量360毫升,含咖啡因46-65毫克。百事可樂,360毫升,38-43毫克。山露(Mountain Dew)汽水,360毫升,54毫克。七喜(7-UP)汽水,360毫升,0毫克。雪碧汽水,360毫升,0毫克。熱可可,360毫升,3-20毫克。

巧克力

HERSHEY'S巧克力棒,份量143,含咖啡因9毫克。KITKAT wafer bar426毫克。HERSHEY'S杏仁巧克力棒,418毫克。

咖啡

煮式(brewed)咖啡,份量100毫升,含咖啡因35-56毫克。即溶(instant) )咖啡,100毫升,25-35毫克。濃縮(espresso,或義式沖泡式)咖啡,100毫升,25-35毫克。滴泡(drip)咖啡,100毫升,37-62毫克。

(泡的時間愈久,咖啡因含量愈高)

Lipton茶,份量100毫升,含咖啡因15-17毫克。紅茶,100毫升,16-35毫克。綠茶,100毫升,5-24毫克。烏龍茶,100毫升,8-37毫克。

咖啡因之上癮效應

上癮之生化原理簡述:當身體想休息時,身體便會分泌腺苷酸,就會跑去通知神經細胞,而神經細胞表面有腺苷酸A1受體的位置,就是專門接受腺苷酸的訊息的位置,一旦腺苷酸接觸到腺苷酸A1受體而且結合在一起,此時神經細胞就收到了想休息的訊號,於是開始阻止身體釋放神經傳遞物質,導致神經元細胞反應遲頓,使身體代謝速率降低及體溫降低,以達到昏昏欲睡然後睡著好好休息的效果。然而食用咖啡因後,咖啡因跑去結合腺苷酸A1受體,使得腺苷酸無法與腺苷酸A1受體結合,而讓神經細胞收不到想休息的訊號,因此無法下達休息的指令,讓想休息的身體,無法進行休息的動作,繼續保持清醒工作狀態。人體為了抵抗咖啡因的干擾,為了想休息,於是在神經細胞表面增生腺苷酸A1受體,以增加腺苷酸A1受體的數目,且稍增加腺苷酸分泌量,而讓神經細胞可以有機會收到腺苷酸的訊息,在此情況下,因此就需要食用更多的咖啡因,來與增生腺苷酸A1受體結合,以防堵腺苷酸與腺苷酸A1受體結合,讓神經細胞保持工作興奮狀態。所以,對於長期食用咖啡因的人而言,就會產生需要食用越來越多的咖啡因才能得到提神的效果;而且由於神經細胞表面的腺苷酸A1受體增多之故,只要中斷食用咖啡因,因此比正常的人(未食用或少量食用咖啡因的人)更多一些的腺苷酸更易於與腺苷酸A1受體結合,造成未食用咖啡因時,整天呈現昏昏沉沉倦怠的狀態,此即所謂的「上癮」現象。

某些研究顯示咖啡因會使身體上癮。要辨別某人是否「需要」咖啡或可樂的方式就是將飲料拿開,看看他是否會出現退縮症候群。與咖啡因有關的退縮症候群包括了頭痛,疲勞,肌肉疼痛。一項研究說身體上癮的最低量是一天四杯咖啡。其他的研究則顯示還需要更多的咖啡才會引發上癮。

對於已經上癮的人,如果突然停止使用咖啡因,則可能會產生所謂的「咖啡因戒斷症候群」,戒斷症狀通常在十二至二十四小時開始,二十至四十八小時達到頂點,持續約一個星期,主要的戒斷症狀是頭痛及疲倦,其他包括焦慮、精神運動性操作變差、噁心、嘔吐及對咖啡因的渴望,有些人甚至樂趣感喪失,出現易怒及憂鬱的症狀。

當飲料中的咖啡因含量過高,或是特殊過敏族群飲用時,會產生些許不良的副作用,如不安、顫抖、心悸等。定期飲用高量咖啡因的人(例如每天喝五杯以上的咖啡),其對於咖啡因的耐受力會提高,而必須提高飲用量,才能達到相同的刺激效果,如果在幾小時內不飲用含咖啡因的飲料,他們也會受到戒斷之苦,出現如疲倦、頭痛、精神運動性操作變差、焦慮、興奮或憂鬱、易怒、渴望再喝咖啡因等症狀。

長期喝咖啡是否對身體健康會有所傷害?到目前醫學上仍有許多爭論存在。雖然藥理上證明每天喝兩杯或三杯咖啡不會使人上癮。但是許多人會說:「我就是沒辦法不喝咖啡!」,這是一種心理作用。喝咖啡已經變成一種習慣,並且一天喝一杯或兩杯咖啡常常就能使你振作,使你覺得舒暢,因為咖啡確實是一種腦神經興奮劑。其實,這已有略為上癮之現象,這種習慣若要突然改掉,通常會產生不適現象,例如頭痛、疲倦、精神不振、煩躁、焦慮或專注力不足等現象。但只要忍耐住不喝,數天之後,即可恢復正常。但若長期飲用高量咖啡,所謂咖啡成癮,若要改變喝咖啡習慣,則可採用逐漸減少飲用量的方式:先減量飲用,數天後待不適症狀消除,再續減量,待不適症狀消除,再減量,直至不需飲用咖啡,不會產生不適時,即戒斷成功。

如果有人就是喜歡咖啡的味道,一時戒不掉,可以選用低咖啡因的咖啡。然而大部分低咖啡因咖啡飲料是用化學溶劑,把咖啡豆裡的咖啡因萃取出來;由於化學溶劑可能殘留在咖啡裡,所以並不建議這種咖啡。比較好的方式是用水把咖啡因萃取出來,但是這種咖啡比較難買得到。

 此外,咖啡還有很多問題。例如,咖啡產地化肥與重金屬的污染、咖啡豆的烘培問題、即溶咖啡的仿冒問題..等等。很多人也許不曉得,許多即溶咖啡是用烤焦的綠豆粉、咖啡因與人工咖啡香精做出來的,咖啡因與咖啡香精可以在化工行買到,做出來的咖啡味道與顏色,與真品難以分辨。

過量食用咖啡因

大量使用時咖啡因可以致命。致命劑量估計是10以上(大約是體重每公斤170毫克):這等於快速連續喝下80100杯咖啡,這件事做起來並不簡單。當一天攝取的咖啡因超過500毫克時,就容易出現煩燥不安、焦慮、易怒、心悸、噁心感及尿液增加等咖啡因輕度中毒現象。許多科學家指出,到目前為止,科學研究並未找到確實證據證明適量地喝咖啡對人體健康有害,甚至連小害也沒有。對健康的人來說,如要說咖啡因的最大壞處那就是它可能使人喜歡不斷的喝它。由於咖啡因的攝取量龐大,無論是醫學或民眾雜誌,常會發表「咖啡是危險的」報導。但是,通常隨後又會有其他文章駁斥這個說法。咖啡因究竟是飲料還是藥品,它安全嗎?

小量(每天50-100毫克)的咖啡因可使人增加警覺性、有幸福感,但是一些需要動用精密的肌肉協調而且要精確的抓住時間或者算數技能的工作,咖啡因反而會有不利的影響。

咖啡因的代謝能力,會隨年齡的增長而緩慢,因此隨年齡的增長應酌量降低一天咖啡因食用量。年輕的時候,喝兩杯或三杯咖啡不會影響到睡眠,但到了50歲後,要是到下午五點鐘以後喝一杯咖啡的話,可能就會失眠。

那些人需限制食用咖啡因食品

下列為需限制食用咖啡因食品者--發育中兒童:咖啡因代謝能力差。青少年(特別是12歲以下勿食用):興奮作用敏感,易心悸及影響睡眠。懷孕或授乳期婦女:影響胎兒或幼兒。腸、胃潰瘍的患者、胃酸過多者、腹瀉者及腸道過敏者咖啡因刺激胃酸分泌。高血壓及心臟血管疾病之人咖啡因刺激心肌及血管。停經後婦女及老年人:加速鈣質、鐵質及其它礦物質流失。容易失眠者:咖啡因具興奮作用。肝臟有疾病者或肝炎帶原者:咖啡因在肝臟代謝,增加肝臟負擔。腎臟病患:咖啡因利尿及刺激激素分泌。服用鎮定劑或精神方面疾病者服藥物者:需經藥師詢問,其服用藥物是否與咖啡因反應作用。

咖啡因食品食用注意事項

1. 含咖啡因食品,應選購有咖啡因含量正確標示之商品,以避免食用過量。

2. 下午四點鐘後儘量避免食用咖啡因食品或飲用咖啡,以避免影響睡眠。

3. 咖啡因有利尿作用,食用咖啡因食品或飲用咖啡後,應額外補充水分。

4. 熱水沖泡咖啡,應趁熱喝,免得冷後,因單寧酸作用,風味變差。

5. 咖啡無固定飲用方法,可加糖減苦味,加奶精減澀味,全憑個人喜好。可先加糖溶解後,再加奶精,因奶精會降低咖啡溫度,使糖不易完全溶解。

6. 咖啡因僅造成短暫清醒,體力未實際恢復,應注意足量的休息時間,若長期休息時間不足,易降低抵抗力及加速衰老。不論是神經系統或肌肉,累了就需休息,工作、休息、工作、休息‧‧‧循環順序,本就是使用身體最好的方式,不要經常利用咖啡因在需要休息時進行提神繼續工作,打亂(工作/休息)循環,此舉易降低身體免疫抵抗力及加速衰老。

7. 咖啡因雖可加速脂肪分解成游離脂肪酸,但若未運動消耗游離脂肪酸,則離脂肪酸又會結合回脂肪,作為減肥食品仍有其限制,加上咖啡因有其副作用,以咖啡因食品作為減肥食品,需審慎考量。

8. 食用咖啡因食品時,應與鈣質、鐵質或其它礦物質食品隔開,至少2小時以上,以免影響鈣質、鐵質或其它礦物之吸收。

9.正常健康的人,適時適量勿過量飲用咖啡,對身體應大概無害,咖啡因可充分被肝臟分解排出體外,咖啡中的其餘良好成分,對健康多少有所助益,如降低癌症風險等。但肝臟有問題者,應詢問專業醫師之意見,再決定飲用與否。

10. 咖啡因是否為身體所必需的營養素,目前科學尚無法證實,或許人類須要適量攝取咖啡因也不一定,總之,食用含咖啡因食品,應注意自己的肝臟功能狀況,勿過量食用。