一項在100名志願者中進行的為期兩周的研究含咖啡因的咖啡消費的隨機試驗發現，喝咖啡的短期健康後果既有潛在好處，也有危害。當參與者被隨機分配到喝咖啡時，他們的身體活動更多，然而與被隨機分配到避免所有咖啡因時相比，他們的異常心跳次數也增加了，睡眠時間也減少了。
根據在2021年美國心臟協會科學會議上發表的這項研究，喝含咖啡因的咖啡似乎對短期健康有好處也有壞處：異常心跳增加，體力活動增加，睡眠時間減少。
“咖啡是世界上最常見的飲料，但它的健康影響仍然不確定，”研究作者、加州大學舊金山分校心臟病學研究副主任、心房顫動研究捐贈教授Gregory Marcus醫學博士說。“雖然大多數長期觀察性研究表明喝咖啡有多種潛在的好處，但這是第一個隨機試驗，調查喝咖啡的實時、生理後果。”
Marcus及其同事招募了100名成年志願者，他們被指定佩戴連續記錄的心電圖設備（追蹤心律），佩戴腕部設備追蹤身體活動和睡眠；以及佩戴連續葡萄糖監測器追蹤血糖水平，為期兩周。參與者的平均年齡為38歲，51%是女性，48%是白人。研究人員還獲得了參與者的DNA唾液樣本，以評估可能影響咖啡因代謝的基因變異。
然後，參與者被隨機分配為在連續14天內，要麼避免喝咖啡，要麼每人連續喝不超過兩天的咖啡。通過心電圖儀上的一個“時間戳按鈕 ”實時記錄咖啡和濃縮咖啡的消耗量，研究人員用地理追蹤法跟蹤了去咖啡店的情況。此外，參與者完成了每日問卷調查，以詳細了解他們每天早上喝了多少咖啡。
分析發現，喝咖啡與室性早搏增加54%有關，室性早搏是一種源自下心室的異常心跳。相反，喝更多的咖啡與較少的室上性心動過速發作有關，室上性心動過速是一種源自上心室的異常快速心律。
研究還發現，飲用咖啡始終與更多的體育活動以及更少的睡眠有關。具體而言：
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與不喝咖啡的日子相比，喝咖啡的參與者每天多記錄了1000多步。
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根據他們的Fitbit設備，在喝咖啡的日子裡，他們每晚的睡眠時間少了36分鐘。
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飲用一杯以上的咖啡會使心臟下腔產生的不規則心跳次數增加一倍以上。
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每多喝一杯咖啡都與每天多走近600步和每晚少睡18分鐘有關。
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當研究參與者飲用咖啡和避免飲用咖啡時，連續記錄的葡萄糖測量沒有差異。
這些發現被堅持隨機分配的分析所證實，並且在飲用更多和更少的咖啡時被放大。
Marcus說：“更多的身體活動，這似乎是由飲用咖啡引起的，有許多健康益處，如減少2型糖尿病和幾種癌症的風險，並與更長壽有關。另一方面，睡眠減少與各種不良的精神、神經和心血管結果有關。來自心臟上心室的更頻繁的異常心跳影響了心房顫動的風險，而來自下心室的更頻繁的異常心跳則增加了心力衰竭的風險。這些結果突出了咖啡和健康之間的複雜關係。”
研究參與者具有與更快的咖啡因代謝有關的遺傳變體，在飲用更多的咖啡因咖啡時，表現出更多源自心室的異常心跳，或PVCs。一個人根據他們的遺傳學對咖啡因的代謝越慢，當他們喝含咖啡因的咖啡時，他們失去的睡眠時間越多。
調查人員還試圖確定運動或睡眠的變化是否會影響咖啡對異常心律的影響，結果沒有發現這種關聯。
Marcus指出，由於咖啡是隨機分配給研究參與者的，因此可以推斷出因果關係。這些觀察是在對每個研究參與者喝咖啡的日子與不喝咖啡的日子的反覆評估期間進行的，消除了對個體水平特徵差異的擔憂作為對這些結果的解釋。