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咖啡因的化學結構和一種專門舒緩神經的大腦神經傳遞物質『腺苷(adenosine)』部分很類似，所以咖啡因就會強奪頂替了『腺苷』的位置，讓真正有舒緩功能的『腺苷』無法發揮作用，而細胞就會進入「缺氧」狀態，而飲用咖啡的人，他的腦部血流量比正常的人少了３０％，明顯慢性缺氧。

咖啡因會阻擋腺苷的神經接受器，使得神經細胞受到刺激分泌腎上腺素，讓身體處於亢奮狀態，而腎上腺素的分泌會促使體內心跳加快、血壓增高、肌肉血流量提高，會造成皮膚內臟的血流量相對減低，使得人體處於緊張狀態，也就是咖啡因上癮者為什麼會有嚴重經痛的原因，而後演變為子宮內膜異位症（腫瘤、經期腹瀉、沾黏）。

血管張力素(serotonin又稱為血清素)，是讓人們產生愉悅快樂的情緒分子，而血小板是儲存血清素最多的地方。長期情緒的憂鬱及給自己緊張壓力的女性，體內的血清素分泌將明顯不足，這使得血小板的活性增加，容易發生大量的小血栓而導致微血管堵塞，發生缺氧的現象。這也是為何過份憂鬱者的臉色都不太好的緣故。也因為這樣長期的缺氧現象除了升高黃體素濃度造成經痛之外，附帶的經期性頭痛問題及衍生的血管新生所造成的子宮內膜異位症將一併發生。