什麼是咖啡因攝取計算機？
這個計算機可以估算你在喝下咖啡因後的某個時間點，體內還有多少咖啡因仍在作用。咖啡因會以「指數衰減」的方式被身體代謝排除，因此遵循一條可預測的半衰期曲線。我們預設採用約 5 小時的半衰期，這是健康成年人常見的平均值，但你可以自行調整——因為個人代謝速度、懷孕、抽菸習慣以及某些藥物，都可能讓半衰期出現明顯變化。
如何使用
輸入咖啡因劑量（毫克）。一杯 240 毫升的濾泡式咖啡大約含 95 毫克，一份義式濃縮（espresso）約 63 毫克，一罐標準能量飲料則約 80～160 毫克。接著輸入飲用後已經經過幾小時，並可視需要微調半衰期。計算機會回傳體內還殘留的毫克數、已被代謝掉的量，以及剩餘的百分比。
公式說明
咖啡因衰減屬於一級動力學（first-order kinetics）：
$$R = D \times 0.5^{\frac{t}{t_{1/2}}}$$其中 \(D\) 是原始劑量，\(t\) 是經過的時數，\(t_{1/2}\) 則是半衰期。每經過一個半衰期，殘留量就減半。經過兩個半衰期只剩四分之一，三個半衰期只剩八分之一，依此類推。
實際範例
假設你喝了一杯含 200 毫克咖啡因的咖啡，想知道在半衰期為 5 小時的情況下，5 小時後還剩多少。指數為 \(5 / 5 = 1\)，所以
$$R = 200 \times 0.5^{1} = 100 \text{ 毫克}$$若再過到第 10 小時，則為
$$200 \times 0.5^{2} = 50 \text{ 毫克}$$
常見食物和飲料的咖啡因含量
咖啡因含量根據品牌、沖泡方法、咖啡豆或茶葉種類和浸泡時間而有很大差異。以下數值是常見份量的典型範圍；在將您的劑量輸入計算機時，使用中點作為合理的估計。
| 來源 | 典型份量 | 咖啡因 (毫克) |
|---|---|---|
| 沖泡咖啡 | 8 液盎司 (240 毫升) | 80–135 (≈95) |
| 濃縮咖啡 | 1 shot (30 毫升) | 60–75 (≈63) |
| 即溶咖啡 | 8 液盎司 (240 毫升) | 30–90 (≈62) |
| 低咖啡因咖啡 | 8 液盎司 (240 毫升) | 2–7 (≈3) |
| 紅茶 | 8 液盎司 (240 毫升) | 40–70 (≈47) |
| 綠茶 | 8 液盎司 (240 毫升) | 20–45 (≈28) |
| 可樂 (汽水) | 12 液盎司 (355 毫升) | 30–45 (≈35) |
| 能量飲料 | 8 液盎司 (240 毫升) | 70–120 (≈80) |
| 黑巧克力 | 1 盎司 (28 克) | 15–30 (≈22) |
例如，如果您喝完一杯標準沖泡咖啡 (≈95 毫克)，並想知道在假設半衰期為 5 小時的情況下 5 小時後還剩多少，該模型預測還有47.5 毫克仍在循環中。
關鍵術語說明
- 劑量 (D)
- 一次消耗的咖啡因量，以毫克 (毫克) 為單位。在公式中，這是消除前的起始量。
- 經過的時間 (t)
- 自劑量服用以來已經過的小時數。較大的 \(t\) 值意味著更多的咖啡因已被清除。
- 半衰期 (t½)
- 體內含量下降到其當前值的一半所需的時間。對於健康成年人的咖啡因，通常引用約 5 小時，儘管範圍從約 3 到 7 小時不等，在懷孕期間可能要長得多。
- 一階/指數衰減
- 一個過程，其中每單位時間去除恆定的分數（而不是恆定的量）。它由 \(C = D \times (0.5)^{t/t_{1/2}}\) 描述，是此計算機的基礎。
- 消除
- 從體內去除咖啡因，主要通過肝臟代謝和排泄。半衰期總結了消除進行的速度。
- 剩餘百分比
- 原始劑量中仍然存在的分數，以百分比表示：\(100 \times (0.5)^{t/t_{1/2}}\)。經過一個半衰期後是 50%，經過兩個半衰期後是 25%，經過三個半衰期後是 12.5%，以此類推。
常見問題
5 小時的半衰期適用於每個人嗎？不一定。咖啡因的半衰期會因基因、肝功能、懷孕、口服避孕藥及抽菸等因素，落在大約 1.5 至 9.5 小時之間。請調整半衰期欄位，以獲得更貼近自身情況的估算。
可以用這個結果做醫療判斷嗎？不行。這只是教育用途的概略估算，並非醫療建議。若你對咖啡因敏感或有睡眠困擾，請諮詢專業醫療人員。
咖啡因大約多久才會幾乎消失？經過約 5 個半衰期（在 5 小時半衰期下約為 25 小時），體內殘留的咖啡因會低於原劑量的 4%。
