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== Découverte et synthèse ==
[[Image:Caffeine USP.jpg|vignette|Caféine [[anhydre]] (sèche).]]
Le caractère [[:w:Hydrocarbure aromatique|aromatique]] de la caféine est dû au fait que les atomes d'azote y sont essentiellement plans (dans l'orbitale d'[[:w:hybridation (chimie)|hybridation]] sp{{exp|2}}). La caféine n'est généralement pas [[:w:synthèse chimique|synthétisée]] car elle est déjà disponible en grande quantité en tant que sous-produit de la décaféination.
En 1819, le chimiste allemand [[Friedlieb Ferdinand Runge]] a isolé pour la première fois de la caféine relativement pure. Il la nomma « kaffein » en tant que [[composé chimique]] du [[café]], qui en français devint caféine<ref>{{Lien web | url=http://dictionary.reference.com/browse/caffeine |langue=en |titre=caffeine | éditeur=Dictionary.com | consulté le= }}</ref>. Il effectua ce travail à la demande de [[Johann Wolfgang von Goethe]]<ref name="weinberg">{{Ouvrage | éditeur=Routledge | titre=The world of caffeine: the science and culture of the world's most popular drug | prénom1=Bennett Alan | nom1=Weinberg | prénom2=Bonnie K. | nom2=Bealer | langue=anglais | année=2001 | pages=394 | isbn=0-415-92722-6 | lire en ligne=http://books.google.fr/books?id=YdpL2YCGLVYC&printsec=frontcover&source=gbs_navlinks_s | passage=xviii-xix }}.</ref>. Elle est décrite en [[1821]] par Pierre Joseph Pelletier et [[Pierre Jean Robiquet]]. En 1827, [[Alphonse Oudry|Oudry]] a isolé la théine du thé dont [[Gerardus Johannes Mulder|Gerardus Mulder]] et Jobat ont montré, en 1838, qu'il s'agit de la même substance que la caféine<ref name="weinberg"/>. La structure de la caféine a été élucidée vers la fin du {{XIXe siècle}} par [[Hermann Emil Fischer]] qui a été également le premier à en réussir la [[synthèse chimique|synthèse totale]]<ref>{{Lien web |url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1902/press.html |langue=en| titre=The Nobel Prize in Chemistry 1902 | auteur=Hj. Théel | éditeur=The Nobel Foundation 1902 | consulté le= }}</ref>. Fischer sera d'ailleurs récompensé par le [[Prix Nobel de chimie]] de 1902 en partie pour ce travail.
Le caractère [[Hydrocarbure aromatique|aromatique]] de la caféine est dû au fait que les atomes d'azote y sont essentiellement plans (dans l'orbitale d'[[hybridation (chimie)|hybridation]] sp{{exp|2}}). La caféine n'est généralement pas [[synthèse chimique|synthétisée]] car elle est déjà disponible en grande quantité en tant que sous-produit de la décaféination<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://www.chm.bris.ac.uk/webprojects2001/tilling/synthesis.htm
| titre=Crystalline Caffeine
| auteur=Simon Tilling
| éditeur=Bristol University
| consulté le=
}}</ref>. On peut cependant la synthétiser à partir de la [[diméthylurée]] et de l'[[acide malonique]]<ref>{{Ouvrage
| éditeur=Humana Press
| titre=Beverages in Nutrition and Health
| prénom1=Ted
| nom1=Wilson
| prénom2=Norman J.
| nom2=Temple
| langue=anglais
| année=2004
| pages=427
| isbn=1-58829-173-1
| lire en ligne=http://books.google.com/books?id=c9kBaiM-K_sC&printsec=frontcover&source=gbs_navlinks_s
| numéro chapitre=12
| titre chapitre=Caffeine and Health
| passage=172
}}.</ref>.
== Propriétés physico-chimiques ==
La caféine est une molécule de la famille des méthylxanthines, qui comprend également la théophylline et la théobromine. Sous sa forme pure, elle consiste en une poudre blanche d'un goût extrêmement amer. La caféine est modérément soluble dans l'eau et les [[:w:Solvant|solvants organiques]]. À haute température, la solubilité de la caféine dans l'eau augmente. La caféine, stable dans les milieux relativement acide et basique, est une base faible et peut réagir avec des acides pour donner des sels. Cependant dans une solution aqueuse normale, elle n'est pas ionisée. Dissoute, elle peut être présente sous forme de dimères ainsi que de polymères. La caféine est une substance absorbant dans l'Ultraviolet avec un maximum à la longueur d'onde de {{unité|274|nm}}.
La caféine — {{fchim|C|8|H|10|N|4|O|2}}, ou 1,3,7-tri[[méthyle|méthyl]][[xanthine]] ou encore 1,3,7-trimethyl-1H-[[purine]]-2,6-dione — est une molécule de la famille des [[méthylxanthine]]s, qui comprend également la [[théophylline]] et la [[théobromine]]. Sous sa forme pure, elle consiste en une poudre blanche d'un goût extrêmement amer. La caféine est modérément soluble dans l'eau et les [[Solvant|solvants organiques]]. À haute [[température]], la [[solubilité]] de la caféine dans l'eau augmente. La caféine, stable dans les milieux relativement acide et basique, est une [[base faible]] et peut réagir avec des [[acide]]s pour donner des sels. Cependant dans une solution aqueuse normale, elle n'est pas ionisée. Dissoute, elle peut être présente sous forme de [[dimère]]s ainsi que de [[polymère]]s. La caféine est une substance absorbant dans l'[[Ultraviolet|UV]] avec un maximum à la longueur d'onde de {{unité|274|nm}}.
== Consommation ==
[[Fichier:Cafeine consommation.png|thumb|left|upright=2|Quantité de caféine absorbée par jour et par habitant par boisson de café (brun) ou de thé (vert) ainsi que la somme des deux (blanc) pour l'année 1995, d'après les données de la [[:w:Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture|FAO]].]]
[[Fichier:Cafeine consommation.png|thumb|left|upright=2|Quantité de caféine absorbée par jour et par habitant par boisson de café (brun) ou de [[thé]] (vert) ainsi que la somme des deux (blanc) pour l'année 1995, d'après les données de la [[Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture|FAO]].]]
La consommation mondiale de caféine a été estimée à {{unité|120000|tonnes}} par an<ref name="abc.net">{{Lien web
| url=http://www.abc.net.au/quantum/poison/caffeine/caffeine.htm |langue=en
| titre=What's your poison: caffeine
| auteur=Geoffrey Burchfield
| année=1997
| éditeur=Australian Broadcasting Corporation
| consulté le=
}}</ref>, ce qui en fait la substance psychoactive la plus répandue et la plus consommée au monde<ref>{{Lien web
| url=http://www.sciencedaily.com/releases/2006/10/061012185602.htm |langue=en
| titre=Decaffeinated Coffee Is Not Caffeine-free, Experts Say
| auteur=University of Florida
| éditeur=ScienceDaily
| en ligne le=
| consulté le=
}}</ref>. Ce chiffre équivaut à une boisson caféinée par jour pour chaque habitant de la planète. En Amérique du Nord, 90 % des adultes consomment de la caféine quotidiennement<ref name="demon drink">{{article
| langue=en
| prénom1=Richard
| nom1=Lovett
| titre=Coffee: The demon drink?
| lien périodique =New Scientist |périodique=New Scientist
| jour=
| mois=
| année=2005
| numéro=2518
| résumé=http://www.newscientist.com/article.ns?id=mg18725181.700
| consulté le=
}}.</ref>.
Les pays où l'on consomme le plus de caféine par habitant sont indiqués dans l'histogramme ci-contre. Les valeurs des deux principales sources de caféine, le [[café]] et le [[thé]] y sont indiquées. Notons qu'une troisième source de caféine, particulièrement importante et en constante augmentation, n'est pas représentée dans ce graphique, il s'agit des boissons gazeuses. L'apport de caféine du cacao ne dépasse pas {{unité|15|mg/jour/habitant}} pour le [[Danemark]], premier consommateur, et est négligé ici. L'[[Argentine]] et le [[Paraguay]] sont les deux principaux consommateurs de [[maté]], soit un apport en caféine de 100 et {{unité|50|mg/jour/hab}} (respectivement), non représenté ici. L'évolution de la consommation des trois principales sources de caféine aux États-Unis est présentée dans le graphique ci-dessous.
[[Fichier:Evolution conso cafe US.png|vignette|gauche|upright=1.5|Évolution de la consommation des trois principales sources de caféine aux [[États-Unis]].]]
{{clr}}
La caféine, qui est un stimulant du système nerveux central et du métabolisme, est utilisée dans un but à la fois récréatif et médical pour réduire la fatigue physique et restaurer la vigilance quand une faiblesse ou une somnolence inhabituelle se produit. La caféine stimule le système nerveux central au niveau du cerveau, il en résulte une vigilance accrue, un flot de pensées plus claires et rapides, une augmentation de la concentration et une coordination générale du corps améliorée. Une fois dans le corps, elle a une chimie complexe et agit au travers des différents mécanismes décrits ci-dessous.
== Pharmacologie ==
La caféine, qui est un stimulant du [[système nerveux central]] et du [[métabolisme]]<ref name="effects">{{Article | langue=en | prénom1=A. | nom1=Nehlig |et al.=oui| titre=Caffeine and the central nervous system: Mechanisms of action, biochemical, metabolic, and psychostimulant effects | périodique =Brain Res Rev | mois= | année=1992 | volume=17 | numéro=2 | pages=139–170 |pmid=1356551 | consulté le= }}.</ref>, est utilisée dans un but à la fois récréatif et médical pour réduire la fatigue physique et restaurer la vigilance quand une faiblesse ou une somnolence inhabituelle se produit. La caféine stimule le système nerveux central au niveau du cerveau, il en résulte une vigilance accrue, un flot de pensées plus claires et rapides, une augmentation de la concentration et une coordination générale du corps améliorée<ref name="effects"/>. Une fois dans le corps, elle a une chimie complexe et agit au travers des différents mécanismes décrits ci-dessous.
=== Pharmacocinétique ===
[[Fichier:Caffeine mol2.png|vignette|Molécule de caféine.]]
La caféine est très rapidement et intégralement absorbée par le [[:w:appareil digestif humain|tube digestif]], et parvient au cerveau dès la {{5e}} minute suivant l'ingestion. La caféine diffuse rapidement dans le milieu extra-vasculaire. Elle n'est que faiblement liée aux protéines circulantes du plasma (environ 15 %). Elle passe la barrière hémato-encéphalique grâce à sa ressemblance à l'adénine. Sa concentration dans le liquide céphalo-rachidien est égale à celle du plasma et est presque complètement métabolisée au niveau hépatique par [[:w:réaction d'oxydoréduction|oxydation]], [[:w:Méthylation|déméthylation]] et [[acétylation]]. La caféine ne peut être détectée dans l'organisme plus de {{unité|24|h}} après la dernière prise de caféine, que ce soit par [[:w:Hémogramme|analyse globulaire du sang]] ou par examen chimique de l'urine.
=== Métabolisme ===
La caféine est très rapidement et intégralement absorbée par le [[appareil digestif humain|tube digestif]], et parvient au cerveau dès la {{5e}} minute suivant l'ingestion. Dans une étude<ref>{{Article | langue=en | prénom1=A. M. | nom1=Arnaud | titre=The pharmacology of caffeine | périodique =Prog Drug Res | année=1987 | volume=31 | pages=273 | consulté le= }}.</ref>, chez 75 % des volontaires, une dose de {{unité|175|mg}} de caféine est absorbée par l'estomac après un quart d'heure.
[[Image:Caffeine metabolites.svg|thumb|upright=1.8|La caféine est métabolisée dans le [[foie]] en trois métabolites primaires : paraxanthine (84 %), théobromine (12 %) et théophylline (4 %).]]
Le pic plasmatique est atteint au bout d'une heure.
La caféine est métabolisée dans le foie par le système enzymatique [[:w:cytochrome P450|cytochrome p450]] en trois [[:w:isomérie|isomères]] de la [[:w:xanthine|diméthylxanthine]], chacun de ces métabolites a ses propres effets sur le corps :
* la paraxanthine (84 %) : augmente la lipolyse, entraînant des concentrations élevées de glycérol et d'acides gras dans le plasma sanguin ;
La caféine diffuse rapidement dans le milieu extra-vasculaire. Elle n'est que faiblement liée aux protéines circulantes du plasma (environ 15 %). Elle passe la [[barrière hémato-encéphalique]] grâce à sa ressemblance à l'[[adénine]]. Sa concentration dans le liquide céphalo-rachidien est égale à celle du plasma.
* la théobromine (12 %) : dilate les vaisseaux sanguins et augmente le volume d'urine. La théobromine est aussi le principal alcaloïde du cacao et donc du chocolat ;
* la théophylline (4 %) : relaxe les muscles lisses des bronches et est utilisée pour traiter l'asthme. La dose thérapeutique de la théophylline représente cependant plusieurs fois les concentrations atteintes lors du métabolisme de la caféine.
Son passage dans le lait maternel est également important, sa concentration y est égale à 50 % de la concentration plasmatique de la mère.
Chez l'adulte, la caféine est presque complètement métabolisée au niveau hépatique par [[réaction d'oxydoréduction|oxydation]], [[Méthylation|déméthylation]] et [[acétylation]].
La caféine ne peut être détectée dans l'[[organisme (physiologie)|organisme]] plus de {{unité|24|h}} après la dernière prise de caféine, que ce soit par [[Hémogramme|analyse globulaire du sang]] ou par examen chimique de l'[[urine]].
=== Métabolisme et demi-vie ===
[[Image:Caffeine metabolites.svg|thumb|upright=1.8|La caféine est métabolisée dans le [[foie]] en trois métabolites primaires : [[paraxanthine]] (84 %), [[théobromine]] (12 %) et [[théophylline]] (4 %).]]
La caféine du café ou d'autres boissons est absorbée au niveau de l'[[estomac]] et de l'[[intestin grêle]], puis redistribuée via la circulation sanguine dans tous les tissus du corps<ref>{{article
| langue=en
| prénom1=A.
| nom1=Liguori
| nom2=al.
| titre=Absorption and subjective effects of caffeine from coffee, cola and capsules
| périodique =Pharmacol Biochem Behav
| mois=
| année=1997
| volume=58
| numéro=3
| pages=721–726
| résumé=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9329065
| consulté le=
}}.</ref>. Elle est éliminée selon une [[Cinétique chimique#Loi de vitesse et Ordre de r.C3.A9action|cinétique du premier ordre]]<ref>{{article
| langue=en
| prénom1=R.
| nom1=Newton
| nom2=''al.''
| titre=Plasma and salivary pharmacokinetics of caffeine in man
| périodique =European Journal of Clinical Pharmacology
| éditeur =Springer
| année=1981
| volume=21
| numéro=1
| pages=45-52
| format=pdf
| résumé =
| url texte=http://www.springerlink.com/content/j40466786u1618m0/fulltext.pdf
| consulté le=
}}.</ref>. La caféine peut aussi être absorbée [[rectum|rectalement]], c'est le cas des suppositoires à base de [[acide tartrique|tartrate]] d'[[ergotamine]] et de caféine pour le soulagement des [[migraine]]s<ref>{{article
| langue=en
| prénom1=J. R.
| nom1=Graham
| titre=Rectal use of ergotamine tartrate and caffeine for the relief of migraine
| périodique =N. Engl. J. Med.
| mois=
| année=1954
| volume=250
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| résumé=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/13165929
| consulté le=
}}.</ref> ou de [[chlorobutanol]] et de caféine pour le traitement de l'hyperémèse ([[nausée (médecine)|nausées]] et [[vomissement]]s incoercibles de la [[grossesse]])<ref>{{article
| langue=en
| prénom1=H. B.
| nom1=Brødbaek
| prénom2=P.
| nom2=Damkier
| titre=The treatment of hyperemesis gravidarum with chlorobutanol-caffeine rectal suppositories in Denmark: practice and evidence
| périodique =Ugeskr. Laeg.
| mois=
| année=2007
| volume=169
| numéro=22
| pages=2122–2123
| résumé=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17553397
| consulté le=
}}.</ref>.
La [[demi-vie]] de la caféine - la durée nécessaire au corps pour éliminer la moitié de la quantité initiale de caféine - varie fortement suivant les individus en fonction de facteurs tels que l'âge, le fait d'être enceinte ou non, la présence d'autres médicaments concurrents ou le niveau d'activité dans le foie des [[enzyme]]s nécessaires au métabolisme de la caféine. Chez des adultes en bonne santé, la demi-vie de la caféine est approximativement de 3-{{unité|4|heures}}. Chez les femmes prenant des contraceptifs oraux, cette durée augmente à 5-{{unité|10|heures}}<ref>{{article
| langue=en
| prénom1=F. P.
| nom1=Meyer
| nom2=''al.''
| titre=Time course of inhibition of caffeine elimination in response to the oral depot contraceptive agent Deposiston. Hormonal contraceptives and caffeine elimination
| périodique =Zentralbl Gynakol
| année=1991
| volume=113
| numéro=6
| pages=297–302
| résumé=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2058339
| consulté le=
}}.</ref> et chez celles enceintes la demi-vie est d'environ 9-{{unité|11|heures}}<ref>{{article
| langue=en
| prénom1=W.
| nom1=Ortweiler
| nom2=''al.''
| titre=Determination of caffeine and metamizole elimination in pregnancy and after delivery as an in vivo method for characterization of various cytochrome p-450 dependent biotransformation reactions
| périodique =Biomed Biochim Acta.
| année=1985
| volume=44
| numéro=7–8
| pages=1189-1199
| résumé=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/4084271
| consulté le=
}}.</ref>. La caféine peut s'accumuler chez les individus atteints d'une [[hépatopathie]] sévère, la demi-vie pouvant aller jusqu'à {{unité|96|heures}}<ref name="effects"/>. Chez les nourrissons et les jeunes enfants, la demi-vie peut être plus longue que chez les adultes ; chez les nouveau-nés, elle peut aller jusqu'à {{unité|30|heures}}. D'autres facteurs tels que le fait de fumer peut diminuer la demi-vie de la caféine<ref>{{Ouvrage
| éditeur=Lippincott Williams & Wilkins
| titre=Physician's Drug Handbook
| auteur=Springhouse
| langue=anglais
| année=2007
| pages=1325
| isbn=1-58255-396-3
| présentation en ligne=http://books.google.com/books?id=UU0sAAAACAAJ&dq=Physician's+Drug+Handbook
}}.</ref>.
La caféine est métabolisée dans le foie par le système enzymatique [[cytochrome P450|cytochrome p450]] (spécialement, l'[[isoenzyme]] 1A2) en trois [[isomérie|isomères]] de la [[xanthine|diméthylxanthine]]<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://www.pharmgkb.org/do/serve?objId=PA448710&objCls=Drug
| titre=Caféine
| éditeur=The Pharmacogenetics and Pharmacogenomics Knowledge Base
| consulté le=
}}</ref>, chacun de ces métabolites a ses propres effets sur le corps :
* la [[paraxanthine]] (84 %) : augmente la [[lipolyse]], entraînant des concentrations élevées de [[glycérol]] et d'[[acide gras|acides gras]] dans le [[plasma sanguin]] ;
* la [[théobromine]] (12 %) : dilate les [[vaisseau sanguin|vaisseaux sanguins]] et augmente le volume d'[[urine]] ([[diurèse]]). La théobromine est aussi le principal alcaloïde du [[cacao]] et donc du [[chocolat]] ;
* la [[théophylline]] (4 %) : relaxe les [[muscle lisse|muscles lisses]] des [[bronche]]s et est utilisée pour traiter l'[[asthme]]. La dose thérapeutique de la théophylline représente cependant plusieurs fois les concentrations atteintes lors du métabolisme de la caféine.
Chacun de ces métabolites est à son tour métabolisé puis excrété dans les urines.
=== Mode d'action ===
[[Fichier:Caffeine and adenosine-fr.svg|thumb|upright=1.8|La caféine agit principalement comme [[:w:antagoniste de récepteur|antagoniste des récepteurs]] à adénosine dans le cerveau. On voit ici, côte à côte, la caféine et l'adénosine.]]
Comme l'alcool et la nicotine, la caféine traverse facilement la barrière hémato-encéphalique qui sépare la circulation sanguine du cerveau du reste du corps. En effet la molécule de caféine, qui a une structure similaire à l'adénosine, peut se fixer aux récepteurs à adénosine se trouvant à la surface des cellules sans les activer. La caféine agit donc comme un inhibiteur compétitif. L'adénosine est présente dans l'ensemble du corps, elle y joue en effet un rôle dans le métabolisme énergétique de l'[[:w:Adénosine triphosphate|ATP]], mais elle a des fonctions spéciales au niveau du cerveau. Ainsi la caféine, en neutralisant l'adénosine, a globalement un effet désinhibiteur sur l'activité cérébrale.
L'antagonisme de l'adénosine par la caféine provoque l'augmentation de l'[[:w:Système nerveux|activité nerveuse]] avec la libération d'adrénaline et augmentation des niveaux de dopamine. L'adrénaline est une hormone qui cause plusieurs effets tels que l'augmentation du rythme cardiaque, de la contractilité du cœur, de la pression artérielle, de l'apport de sang aux muscles, la diminution de l'apport de sang aux autres organes et la libération de glucose par le foie, par néoglucogenèse par exemple. Quant à la dopamine, c'est un neurotransmetteur. La modulation de sa concentration a des répercussions importantes : par exemple les effets des amphétamines sont dues à l'augmentation de l'activité de la dopamine.
[[Fichier:Caffeine and adenosine-fr.svg|thumb|upright=1.8|La caféine agit principalement comme [[antagoniste de récepteur|antagoniste des récepteurs]] à [[adénosine]] dans le cerveau. On voit ici, côte à côte, la caféine et l'adénosine.]]
Comme l'[[boisson alcoolisée|alcool]] et la [[nicotine]], la caféine traverse facilement la [[barrière hémato-encéphalique]] qui sépare la circulation sanguine du cerveau du reste du corps. Une fois dans le cerveau, elle agit principalement comme [[antagoniste de récepteur|antagoniste des récepteurs]] à [[adénosine]]<ref>{{article
| langue=en
| prénom1=G.
| nom1=Fisone
| nom2=''al.''
| titre=Caffeine as a psychomotor stimulant: mechanism of action
| périodique =Cellular and Molecular Life Sciences
| mois=
| année=2004
| volume=61
| numéro=7–8
| pages=857–872
| issn=1420-9071
| résumé=http://www.springerlink.com/content/605nwu366ay2c6xt
| consulté le=
}}.</ref>, c'est-à-dire en les bloquant. En effet la molécule de caféine, qui a une structure similaire à l'[[adénosine]], peut se fixer aux récepteurs à adénosine se trouvant à la surface des cellules sans les activer. La caféine agit donc comme un [[inhibiteur compétitif]].
L'adénosine est présente dans l'ensemble du corps, elle y joue en effet un rôle dans le métabolisme énergétique de l'[[Adénosine triphosphate|ATP]], mais elle a des fonctions spéciales au niveau du cerveau. Les concentrations d'adénosine dans le cerveau sont augmentées par différents types de stress métaboliques (dont l'[[anoxie (biologie)|anoxie]] et l'[[ischémie]]) et permettent de protéger le cerveau en supprimant l'activité neuronale et en augmentant la circulation sanguine<ref name="Latini">{{article
| langue=en
| prénom1=S.
| nom1=Latini
| prénom2=F.
| nom2=Pedata
| titre=Adenosine in the central nervous system: release mechanisms and extracellular concentrations
| périodique =J Neurochem
| année=2001
| volume=79
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| pages=463–484
| résumé=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11701750
| format=pdf
| url texte=http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/fulltext/120707188/PDFSTART
| consulté le=
}}.</ref>. Ainsi la caféine, en neutralisant l'adénosine, a globalement un effet désinhibiteur sur l'activité cérébrale. Cependant, le mécanisme précis par lequel ces effets se traduisent en une augmentation de la vigilance et de l'éveil n'est pas connu.
L'antagonisme de l'adénosine par la caféine provoque l'augmentation de l'[[Système nerveux|activité nerveuse]] avec la libération d'[[adrénaline]] et augmentation des niveaux de [[dopamine]]. L'adrénaline est une hormone qui cause plusieurs effets tels que l'augmentation du rythme cardiaque ([[chronotrope]] positif), de la contractilité du cœur ([[Inotropisme|inotrope]] positif), de la [[pression artérielle]], de l'apport de [[sang]] aux [[muscle]]s, la diminution de l'apport de [[sang]] aux autres [[organe]]s (excepté le [[cerveau]]) et la libération de [[glucose]] par le [[foie]], par [[néoglucogenèse]] par exemple. Quant à la [[dopamine]], c'est un [[neurotransmetteur]]. La modulation de sa concentration a des répercussions importantes : par exemple les effets des [[amphétamines]] sont dues à l'augmentation de l'activité de la dopamine.
Certains des effets secondaires de la caféine sont probablement causés par des mécanismes non liés à l'adénosine. La caféine est connue pour être un [[inhibiteur compétitif]] de l'enzyme [[Phosphodiestérase|AMPc-Phosphodiestérase]] (AMPc-PDE) qui convertit l'[[Adénosine monophosphate cyclique|AMP cyclique]] (AMPc) des cellules en sa forme non cyclique inactive, entraînant ainsi une accumulation d'AMPc dans les cellules. L'AMP cyclique participe à l'activation de la [[protéine kinase]] A (PKA) qui débute la [[phosphorylation]] d'enzymes spécifiques utilisées dans la synthèse du glucose. En bloquant son élimination, la caféine intensifie et prolonge les effets de l'[[adrénaline]] et de médicaments ''adrénaline-like'' tels que l'[[amphétamine]], la [[méthamphétamine]] ou le [[méthylphénidate]]. Une augmentation des concentrations d'AMPc dans les [[cellule (biologie)|cellules]] de l'[[épithélium]] [[Estomac|stomacal]] entraîne une augmentation de l'activation de la protéine kinase A (PKA) qui à son tour augmente l'activation de l'[[ATPase]] H+/K+, ce qui provoque finalement une augmentation de la sécrétion d'[[Suc gastrique|acide gastrique]] des cellules.
Les métabolites de la caféine contribuent aussi aux effets de la caféine. La [[paraxanthine]] est responsable de l'augmentation de la [[lipolyse]] qui libère du [[glycérol]] et des [[acide gras|acides gras]] dans le sang pour être utilisés comme source d'énergie par les muscles. La [[théobromine]] est un [[vasodilatateur]] qui augmente le flux d'oxygène et de nutriments dans le cerveau et les muscles. La [[théophylline]] relâche les [[muscle lisse|muscles lisses]] et affecte principalement le rythme et le bon fonctionnement cardiaque<ref>{{Ouvrage
| éditeur=Springer-Valerag
| titre=Caffeine: Perspectives from Recent Research
| prénom1=P. B.
| nom1=Dews
| langue=anglais
| année=1984
| pages=260
| isbn=978-0-387-13532-8
}}.</ref>.
=== Principaux effets de la caféine ===
De façon générale, la caféine est un stimulant et un psychostimulant. Sur le [[:w:Circulation sanguine|système cardiovasculaire]], la caféine entraîne une accélération du rythme cardiaque et une vasodilatation. Elle présente également des effets au niveau du [[:w:Appareil respiratoire|système respiratoire]], de plus, elle agit aussi au niveau des muscles.
Il y a amélioration des performances physiques et augmentation de la diurèse. La caféine peut provoquer une certaine amélioration de l'humeur, du niveau d'éveil et des performances intellectuelles. En contrepartie, l'arrêt de la consommation habituelle ou un simple oubli de prise cause souvent des symptômes de [[:w:sevrage (toxicologie)|sevrage]] : [[:w:fatigue (physiologie)|fatigue]], [[:w:céphalée|maux de tête]], voire d'[[:w:Dépression (psychiatrie)|état dépressif]]. Du fait de ces symptômes de sevrage, il semble que les effets réels de psychostimulation de la caféine aient été parfois surévalués par la recherche. Ceci viendrait du fait que dans certaines études, l'état psychique dégradé lors de l'arrêt de la consommation de caféine (sevrage et manque) a été considéré comme l'état d'une personne ne consommant pas habituellement de café. L'amélioration par la disparition des effets de sevrage consécutive à un apport a alors pu être interprétée comme étant un effet bénéfique de la caféine.
De façon générale, la caféine est un [[stimulant]] et un [[psychostimulant]]. Sur le [[Circulation sanguine|système cardiovasculaire]], la caféine entraîne une accélération du [[rythme cardiaque]] et une [[vasodilatateur|vasodilatation]]. Elle présente également des effets au niveau du [[Appareil respiratoire|système respiratoire]] et [[Digestion|gastro-intestinal]]. De plus, elle agit au niveau des [[Muscle squelettique|muscles squelettiques]], du [[Circulation sanguine|flux sanguin]] [[rein|rénal]], de la [[glycogénolyse]] et de la [[lipolyse]].
Il y a amélioration des performances physiques et augmentation de la [[diurèse]]. La caféine peut provoquer une certaine amélioration de l'[[humeur]], du niveau d'éveil et des performances intellectuelles. En contrepartie, l'arrêt de la consommation habituelle ou un simple oubli de prise cause souvent des symptômes de [[sevrage (toxicologie)|sevrage]] : [[fatigue (physiologie)|fatigue]], [[céphalée|maux de tête]], voire [[Dépression (psychiatrie)|état dépressif]]. Du fait de ces symptômes de sevrage, il semble que les effets réels de psychostimulation de la caféine aient été parfois surévalués par la recherche. Ceci viendrait du fait que dans certaines études, l'état psychique dégradé lors de l'arrêt de la consommation de caféine (sevrage et manque) a été considéré comme l'état d'une personne ne consommant pas habituellement de café. L'amélioration par la disparition des effets de sevrage consécutive à un apport a alors pu être interprétée comme étant un effet bénéfique de la caféine<ref>{{article
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| titre=Caffeine, sleep and wakefulness: implications of new understanding about withdrawal reversal
| périodique =Human Psychopharmacology-Clinical and Experimental
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| année=2007
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}}.</ref>.
==== Cas d'une prise modérée ====
[[Fichier:Principaux effets secondaires de la caféine.png|thumb|upright=1.8|Les principaux effets secondaires de la caféine.]]
La quantité à partir de laquelle la caféine produit des effets varie selon les individus en fonction de leur corpulence et de leur degré de tolérance à la caféine. Les premiers effets se font sentir moins d'une heure après l'ingestion et les effets d'une faible dose disparaissent au bout de trois ou quatre heures. La consommation de caféine n'élimine pas le besoin de dormir, elle ne fait que diminuer temporairement la sensation d'être fatigué. La caféine a un effet [[wikt:ergogène|ergogène]] puissant, augmentant la capacité de travail mental et physique.
[[Fichier:Principaux effets secondaires de la caféine.png|thumb|upright=1.8|Les principaux effets secondaires de la caféine<ref name=Medline/>.]]
La quantité à partir de laquelle la caféine produit des effets varie selon les individus en fonction de leur corpulence et de leur degré de tolérance à la caféine. Les premiers effets se font sentir moins d'une heure après l'ingestion et les effets d'une faible dose disparaissent au bout de trois ou quatre heures<ref name="effects"/>. La consommation de caféine n'élimine pas le besoin de dormir, elle ne fait que diminuer temporairement la sensation d'être fatigué.
La caféine a un effet [[wikt:ergogène|ergogène]] puissant, augmentant la capacité de travail mental et physique. Une étude réalisée en 1979 a montré que des sujets qui avaient consommé de la caféine parcouraient à vélo, pendant une durée de deux heures, une distance supérieure de 7 % par rapport aux sujets témoins<ref>{{article
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| titre=Influence of caffeine and carbohydrate feedings on endurance performance
| périodique =Med Sci Sports
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| résumé=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/481158
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}}.</ref>. Certaines études ont produit des résultats bien plus spectaculaires : une étude sur des coureurs entraînés a montré que pour une dose de {{unité|9|mg}} de caféine par kilogramme de poids corporel, on constate une augmentation de 44 % de l'endurance en course à pied, de même qu'une augmentation de 51 % de l'endurance à vélo<ref>{{article
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| titre=Performance and metabolic responses to a high caffeine dose during prolonged exercise
| périodique =J Appl Physiol
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| année=1991
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}}.</ref>. D'autres études ont rapporté des effets similaires. Une étude a ainsi montré que chez des cyclistes s'exerçant sur des circuits nécessitant un travail intense, une concentration de {{unité|5.5|mg}} de caféine par kilogramme de poids corporel augmente la durée de l'effort de 29 %<ref>{{article
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| titre=Effects of caffeine ingestion on exercise-induced changes during high-intensity, intermittent exercise
| périodique =Int J Sport Nutr
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}}.</ref>.
La caféine relâche le [[Canal anal#Appareil sphinctérien|sphincter anal interne]] et de ce fait doit être évitée par les personnes souffrant d'[[incontinence fécale]]<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://digestive.niddk.nih.gov/ddiseases/pubs/fecalincontinence/
| titre=Fecal incontinence
| éditeur=[[National Institutes of Health]]
| en ligne le=
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}}</ref>. Elle possède également une action [[diurétique]]<ref>{{article
| langue=en
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| titre=Caffeine ingestion and fluid balance: a review.
| périodique =J. Human Nutrition Dietetics
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}}.</ref>.
La caféine peut augmenter l'efficacité de certains médicaments. La caféine améliore ainsi l'efficacité des médicaments soulageant les maux de têtes de 40 % et aide l'organisme à absorber ces substances plus rapidement, diminuant plus vite la douleur<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://www.webmd.com/content/article/46/1826_50681.htm
| titre=Headache Triggers: Caffeine
| année=2004
| éditeur=WebMD
| consulté le=
}}</ref>. De ce fait de nombreux médicaments contre les maux de têtes vendus sans ordonnance contiennent de la caféine. Elle est également utilisée avec l'[[ergotamine]] dans le traitement des [[migraine]]s et des [[Algie vasculaire de la face|algies vasculaires de la face]], de même que pour surmonter les somnolences dues aux [[antihistaminique]]s.
[[Fichier:Caffeinated spiderwebs.jpg|left|thumb|La caféine a un effet significatif sur certaines [[Araneae|araignées]] qui se traduit dans la construction de leur [[toile d'araignée|toile]].]]
Alors que relativement sans danger pour l'homme, la caféine est considérablement plus toxique pour d'autres animaux tels que les chiens, les chevaux et les perroquets du fait de leur capacité bien plus limitée à métaboliser ce composé. Chez les [[Araneae|araignées]] notamment, la caféine a un effet beaucoup plus significatif que d'autres composés actifs<ref>{{article
| langue=en
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| titre=Using spider-web patterns to determine toxicity
| périodique =NASA Tech Briefs
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| année=1995
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| résumé=http://club-cannabis.blogspot.com/2007/08/using-spider-web-patterns-to-determine.html
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}}.</ref>.
==== Accoutumance, dépendance et sevrage ====
Comme la caféine est principalement un [[antagoniste de récepteur|antagoniste des récepteurs]] du [[neurotransmetteur]] [[adénosine]] dans le système nerveux central, l'organisme des personnes qui consomment régulièrement de la caféine s'adapte à la présence continuelle de cette substance en augmentant substantiellement le nombre de [[récepteur de l'adénosine|récepteurs de l'adénosine]] du système nerveux central. Cette augmentation du nombre de récepteurs à adénosine rend l'organisme bien plus sensible à l'adénosine, avec deux conséquences principales. Tout d'abord, pour une même dose, les effets stimulants de la caféine sont significativement réduits, c'est le phénomène d'[[accoutumance]]. Ensuite, comme ces réponses adaptatives à la caféine rendent les individus bien plus sensibles à l'adénosine, une réduction de la prise de caféine va augmenter les effets physiologiques de l'adénosine, entraînant des symptômes de sevrages importuns.
CommeD'autres larecherches caféinecontestent estl'idée principalementque un [[antagoniste dela récepteur|antagonisterégulation des récepteurs]] duà [[neurotransmetteur]] [[adénosine]] dansest leresponsable système nerveux central,de l'organismeaccoutumance desaux personneseffets qui consomment régulièrementstimulants de la caféine, s'adaptenotant àentre laautres présenceque continuellecette detolérance cetteest substanceinsurmontable enpour augmentantdes substantiellementdoses leplus nombreélevées de [[récepteurcaféine de(cela l'adénosine|récepteursdevrait deêtre surmontable si l'adénosine]]accoutumance duétait systèmedue nerveuxà central.une Cetteaugmentation des récepteurs) et que l'augmentation du nombre de récepteurs à adénosine rendest lmodeste et n'organismeexplique bienpas plusla sensibleforte accoutumance à l'adénosine,la aveccaféine deuxqui conséquencesse principales<ref name="PMID 3003150">{{articleproduit.
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| titre=Chronic caffeine ingestion sensitizes the A1 adenosine receptor-adenylate cyclase system in rat cerebral cortex
| périodique =J Clin Invest
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| année=1986
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}}.</ref>. Tout d'abord, pour une même dose, les effets stimulants de la caféine sont significativement réduits, c'est le phénomène d'[[accoutumance]]. Ensuite, comme ces réponses adaptatives à la caféine rendent les individus bien plus sensibles à l'adénosine, une réduction de la prise de caféine va augmenter les effets physiologiques de l'adénosine, entraînant des symptômes de sevrages importuns<ref name="PMID 3003150"/>.
L'accoutumance à la caféine se développe très rapidement, spécialement parmi les consommateurs de cafés serrés et de boissons énergisantes. L'accoutumance complète aux effets de la caféine apparaît après la consommation de {{unité|400|mg}} de caféine trois fois par jour pendant sept jours. L'accoutumance complète aux effets subjectifs de la caféine se produit après la consommation de {{unité|300|mg}} de caféine trois fois par jour pendant {{unité|18|jours}} et probablement plus tôt.
D'autres recherches contestent l'idée que la régulation des récepteurs à adénosine est responsable de l'accoutumance aux effets stimulants de la caféine, notant entre autres que cette tolérance est insurmontable pour des doses plus élevées de caféine (cela devrait être surmontable si l'accoutumance était due à une augmentation des récepteurs) et que l'augmentation du nombre de récepteurs à adénosine est modeste et n'explique pas la forte accoutumance à la caféine qui se produit<ref name="pmid1846425">{{article
| langue=en
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| titre=Role of adenosine receptors in caffeine tolerance
| périodique =J. Pharmacol. Exp. Ther.
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| résumé=http://jpet.aspetjournals.org/cgi/content/abstract/256/1/62
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}}.</ref>.
La consommation continue de caféine finit par faire apparaître une [[addiction|dépendance]] liée à l'excès de récepteurs à l'[[adénosine]] et au manque de récepteurs à la [[dopamine]]. Elle a atteint plusieurs écrivains célèbres comme [[Honoré de Balzac]].
L'accoutumance à la caféine se développe très rapidement, spécialement parmi les consommateurs de cafés serrés et de boissons énergisantes. L'accoutumance complète aux effets de la caféine apparaît après la consommation de {{unité|400|mg}} de caféine trois fois par jour pendant sept jours. L'accoutumance complète aux effets subjectifs de la caféine se produit après la consommation de {{unité|300|mg}} de caféine trois fois par jour pendant {{unité|18|jours}} et probablement plus tôt<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://www.acnp.org/G4/GN401000165/CH161.html
| titre=Caffeine - A Drug of Abuse?
| auteur=Roland R. Griffiths
| coauteurs=Geoffrey K. Mumford
| année=2000
| consulté le=
}}</ref>. Dans une autre expérience, l'accoutumance complète à la caféine a été observée chez des sujets consommant des doses de 750-{{unité|1200|mg}} par jour, tandis qu'une accoutumance incomplète a été observée chez ceux qui consomment des doses de caféine dans la moyenne<ref>{{en}} {{Lien web
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| titre=Information About Caffeine Dependence
| éditeur=Johns Hopkins Bayview Medical center
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}}</ref>.
Comme l'adénosine sert en partie à réguler la [[Pression artérielle|pression sanguine]] en provoquant la [[vasodilatateur|vasodilatation]], les effets accrus de l'adénosine dus au sevrage à la caféine entraîne la dilatation des [[vaisseau sanguin|vaisseaux sanguins]] de la tête, y occasionnant un excès de sang et pouvant générer des [[céphalée]]s et des [[nausée (médecine)|nausées]]. La diminution de la [[pression artérielle]] peut générer d'autres symptômes comme la [[bradycardie]]. Une activité [[catécholamine]]rgique réduite peut causer des sensations de [[Fatigue (physiologie)|fatigue]] et de somnolence. Une diminution de la concentration en [[sérotonine]] quand la consommation de caféine s'arrête peut engendrer anxiété, irritabilité, incapacité à se concentrer et diminution de la motivation pour commencer ou terminer des tâches quotidiennes ; dans les cas extrêmes, elle peut entraîner une légère [[Dépression (psychiatrie)|dépression]]. Le manque de récepteurs à la [[dopamine]] peut générer une sorte d'état dépressif et une nette diminution des performances cérébrales ; c'est pourquoi on recommande toujours un sevrage progressif étalé sur plusieurs semaines, voire plusieurs mois. Cependant, contrairement à d'autres stimulants du système nerveux central, la caféine n'agit pas directement sur le [[noyau accumbens]], responsable de la [[addiction|dépendance]] psychologique.
La consommation continue de caféine finit par faire apparaître une [[addiction|dépendance]] liée à l'excès de récepteurs à l'[[adénosine]] et au manque de récepteurs à la [[dopamine]]. Elle a atteint plusieurs écrivains célèbres comme [[Honoré de Balzac]]<ref>{{ouvrage
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| prénom1=Jean-Pierre
| nom1=de Mondenard
|lien auteur1=Jean-Pierre de Mondenard
| titre=Dictionnaire du dopage
| éditeur =Masson
| année=2004
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| isbn=2-294-00714-X
| lire en ligne=http://books.google.fr/books?id=RjAInSNJkbYC&pg=RA1-PA189&lpg=RA1-PA189&dq=%C3%A9crivain+buveur+de+caf%C3%A9&source=bl&ots=1f0OQZ2fHH&sig=tGaK5oLMIW0gSvgHI6YlAfb7bBo&hl=fr&ei=lfNWSrKFCOWOjAfghKjNDA&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=7
| consulté le=
}}.</ref>.
Les symptômes de sevrage - pouvant inclure céphalée, irritabilité, incapacité à se concentrer, somnolence, insomnie et douleurs à l'estomac, au haut du corps et aux articulations - peuvent apparaître entre 12 et {{unité|24|heures}} après l'arrêt de la prise de caféine, le pic étant atteint vers {{unité|48|heures}}. Ils durent généralement de un à cinq jours, le temps nécessaire pour que les récepteurs à adénosine du cerveau reviennent à des niveaux « normaux ». Des [[antalgiques]] tels que l'[[acide acétylsalicylique|aspirine]] peuvent soulager ces symptômes, tout comme une faible dose de caféine. Le plus efficace étant la combinaison d'un analgésique et d'une petite quantité de caféine.
Comme l'adénosine sert en partie à réguler la [[Pression artérielle|pression sanguine]] en provoquant la [[vasodilatateur|vasodilatation]], les effets accrus de l'adénosine dus au sevrage à la caféine entraîne la dilatation des [[vaisseau sanguin|vaisseaux sanguins]] de la tête, y occasionnant un excès de sang et pouvant générer des [[céphalée]]s et des [[nausée (médecine)|nausées]]. La diminution de la [[pression artérielle]] peut générer d'autres symptômes comme la [[bradycardie]]. Une activité [[catécholamine]]rgique réduite peut causer des sensations de [[Fatigue (physiologie)|fatigue]] et de somnolence. Une diminution de la concentration en [[sérotonine]] quand la consommation de caféine s'arrête peut engendrer anxiété, irritabilité, incapacité à se concentrer et diminution de la motivation pour commencer ou terminer des tâches quotidiennes ; dans les cas extrêmes, elle peut entraîner une légère [[Dépression (psychiatrie)|dépression]]<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://www.healthandgoodness.com/health/stimulants_risks.html
| titre=Health risks of Stimulants
| éditeur=Healthandgoodness.com
| consulté le=22 juin 2009
}}</ref>. Le manque de récepteurs à la [[dopamine]] peut générer une sorte d'état dépressif et une nette diminution des performances cérébrales ; c'est pourquoi on recommande toujours un sevrage progressif étalé sur plusieurs semaines, voire plusieurs mois. Cependant, contrairement à d'autres stimulants du système nerveux central, la caféine n'agit pas directement sur le [[noyau accumbens]], responsable de la [[addiction|dépendance]] psychologique.
Les symptômes de sevrage - pouvant inclure céphalée, irritabilité, incapacité à se concentrer, somnolence, insomnie et douleurs à l'estomac, au haut du corps et aux articulations<ref>{{article
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| titre=A critical review of caffeine withdrawal: empirical validation of symptoms and signs, incidence, severity, and associated features
| périodique =Psychopharmacology
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| année=2004
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| consulté le=
}}.</ref> - peuvent apparaître entre 12 et {{unité|24|heures}} après l'arrêt de la prise de caféine, le pic étant atteint vers {{unité|48|heures}}. Ils durent généralement de un à cinq jours, le temps nécessaire pour que les récepteurs à adénosine du cerveau reviennent à des niveaux « normaux ». Des [[antalgiques]] tels que l'[[acide acétylsalicylique|aspirine]] peuvent soulager ces symptômes, tout comme une faible dose de caféine<ref>{{article
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| nom1=Sawynok
| titre=Pharmacological rationale for the clinical use of caffeine
| périodique =Drugs
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| année=1995
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| consulté le=
}}.</ref>. Le plus efficace étant la combinaison d'un analgésique et d'une petite quantité de caféine.
==== Surconsommation ====
La consommation de caféine en grande quantité pendant une durée prolongée peut conduire à une intoxication connue sous le nom de ''[[caféisme]]''. Le caféisme combine généralement une [[Addiction|dépendance]] à la caféine avec un grand nombre d'états physiques et mentaux désagréables dont l'[[anxiété]], l'[[wikt:irritabilité|irritabilité]], les [[tremblement]]s, la [[fasciculation]] ([[hyperréflexie]]), l'[[insomnie]], les [[céphalée]]s, l'[[alcalose respiratoire]] et les [[Palpitation|palpitations cardiaques]]. De plus, la caféine augmentant la production d'[[Suc gastrique|acide gastrique]], une forte consommation prolongée peut conduire à des [[Ulcère gastro-duodénal|ulcères gastro-duodénaux]], des [[œsophagite]]s érosives et des [[reflux gastro-œsophagien]]s.
La consommation de caféine en grande quantité pendant une durée prolongée peut conduire à une intoxication connue sous le nom de ''[[caféisme]]''<ref>{{article
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| titre=Caffeine and caffeinism
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}}.</ref>{{,}}<ref name="BJoA">{{article
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| titre=Caffeine: A Survey of Some of the Known and Suspected Deleterious Effects of Habitual Use
| périodique =British Journal of Addiction
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| année=1983
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| consulté le=
}}.</ref>. Le caféisme combine généralement une [[Addiction|dépendance]] à la caféine avec un grand nombre d'états physiques et mentaux désagréables dont l'[[anxiété]], l'[[wikt:irritabilité|irritabilité]], les [[tremblement]]s, la [[fasciculation]] ([[hyperréflexie]]), l'[[insomnie]], les [[céphalée]]s, l'[[alcalose respiratoire]] et les [[Palpitation|palpitations cardiaques]]<ref name="COAM">{{article
| langue=en
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| titre=Caffeine overdose in an adolescent male
| périodique =J. Toxicol. Clin. Toxicol.
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}}.</ref>{{,}}<ref name="EofMD">{{en}} {{Lien web
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| titre=Caffeine-related disorders
| auteur=J. Frey Rebecca
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}}</ref>. De plus, la caféine augmentant la production d'[[Suc gastrique|acide gastrique]], une forte consommation prolongée peut conduire à des [[Ulcère gastro-duodénal|ulcères gastro-duodénaux]], des [[œsophagite]]s érosives et des [[reflux gastro-œsophagien]]s<ref>{{en}} {{Lien web
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| titre=Gastroesophageal Reflux Disease (GERD)
| éditeur=Cedars-Sinai
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}}</ref>.
Il y a quatre troubles [[Psychiatrie|psychiatriques]] induits par la caféine reconnus par le [[manuel diagnostique et statistique des troubles mentaux#DSM-IV et DSM-IV-TR (1994-2000)|{{lang|en|''Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders''}}, {{4e}} édition]] : intoxication à la caféine, trouble de l'anxiété induit par la caféine, trouble du sommeil induit par la caféine et troubles liés à la caféine non spécifiés.
===== Intoxication =====
[[Image:Principaux symptômes d'une surdose de caféine.png|thumb|upright=1.8|Principaux symptômes de l'intoxication à la caféine.]]
La caféine est classée dans la catégorie des substances moyennement toxiques. La [[Food and Drug Administration]] la liste parmi les « substances alimentaires à buts multiples [[generally recognized as safe|généralement reconnues comme sans danger]] , mais après que le nombre de visites aux [[services d'urgence]] impliquant des boissons énergétiques avait doublé de 2000 à 2011 (passant de 10 068 à 20 783 cas, adolescents ou jeunes adultes pour la plupart), selon la {{Citation|Federal Substance Abuse and Mental Health Services Administration}}. La plupart des cas concernaient des adolescents ou de jeunes adultes, aux États-Unis en 2013, après discussion avec la FDA, le groupe Wrigley a cessé son marketing et ses ventes de gommes caféinées ({{Citation|Alert caffeinated gum}}) et en 2010, l'agence a interdit la fabrication de boissons alcoolisées contenant de la caféine. {{Citation|La différence entre une quantité sûre et une dose létale de caféine dans les produits en poudre est très faible}}, a rappelé en 2014 Jennifer Dooren (porte-parole de la FDA qui a en 2014 lancé une alerte à la suite de la mort soudaine d'un jeune sportif (lutteur) dont l'autopsie a mis en évidence plus de 70 [[microgramme]]s de caféine par [[millilitre]] de sang, soit jusqu'à 23 fois la quantité trouvée dans un café typique ou un soda caféiné.
L'intoxication aiguë à la caféine intervient habituellement aux environs {{unité|300|milligrammes}}, selon le poids corporel et le niveau de tolérance à la caféine. Elle peut entraîner un état de surstimulation du système nerveux central, avec des symptômes différents de ceux observés lors d'overdoses d'autres [[stimulant]]s. Ils peuvent inclure [[anxiété]], excitation, [[insomnie]], ''flushing'' cutané (rougeur de la face), [[polyurie]], troubles [[appareil digestif|gastro-intestinaux]], [[Fasciculation|contraction involontaire]], flot de pensées et de paroles incohérentes, irritabilité, [[Troubles de la conduction cardiaque|arythmie cardiaque]], [[tachycardie]] et agitation psychomotrice. Dans le cas d'overdoses plus importantes, [[manie]], [[dépression (psychiatrie)|dépression]], erreurs de jugement, désorientation, [[désinhibition]], [[délire]], [[hallucination]], [[psychose]] et [[rhabdomyolyse]] (destruction de cellules musculaires) peuvent se produire. Il est recommandé de ne pas dépasser une consommation quotidienne de caféine (toutes sources) de {{unité|600|mg/jour}}, ce qui équivaut à environ six tasses de café ou deux à trois litres de thé par jour. Pour les femmes enceintes, il est recommandé de limiter la consommation quotidienne à un maximum de {{unité|300|mg}}.
[[Image:Principaux symptômes d'une surdose de caféine.png|thumb|upright=1.8|Principaux symptômes de l'intoxication à la caféine<ref name="Medline"/>.]]
La caféine est classée dans la catégorie des substances moyennement toxiques. La [[Food and Drug Administration]] la liste parmi les « substances alimentaires à buts multiples [[generally recognized as safe|généralement reconnues comme sans danger]] »<ref name="GRAS">{{en}} {{Lien web
| url=http://edocket.access.gpo.gov/cfr_2003/aprqtr/21cfr182.1180.htm
| titre=Sec. 182.1180 Caffeine.
| série=U.S. [[Code des règlements fédéraux|Code of Federal Regulations]]
| éditeur=U.S. [[Office of the Federal Register]]
| en ligne le=
| consulté le=
}}</ref>, mais après que le nombre de visites aux [[services d'urgence]] impliquant des boissons énergétiques avait doublé de 2000 à 2011 (passant de 10 068 à 20 783 cas, adolescents ou jeunes adultes pour la plupart), selon la {{Citation|Federal Substance Abuse and Mental Health Services Administration}}<ref name=FDAalerte2014/>. La plupart des cas concernaient des adolescents ou de jeunes adultes, aux États-Unis en 2013, après discussion avec la FDA, le groupe Wrigley a cessé son marketing et ses ventes de gommes caféinées ({{Citation|Alert caffeinated gum}}) et en 2010, l'agence a interdit la fabrication de boissons alcoolisées contenant de la caféine. {{Citation|La différence entre une quantité sûre et une dose létale de caféine dans les produits en poudre est très faible}}, a rappelé en 2014 Jennifer Dooren (porte-parole de la FDA qui a en 2014 lancé une alerte à la suite de la mort soudaine d'un jeune sportif (lutteur) dont l'autopsie a mis en évidence plus de 70 [[microgramme]]s de caféine par [[millilitre]] de sang, soit jusqu'à 23 fois la quantité trouvée dans un café typique ou un soda caféiné<ref name=FDAalerte2014>''[http://www.edmontonjournal.com/business/fp/agency+warns+against+caffeine+powder+unregulated+lethal/10045641/story.html U.S. agency warns against caffeine powder — unregulated and lethal at a teaspoon — after high school wrestler’s sudden death]'' ; Associated Press, publié 2014-07-19, consulté 2014-07-19</ref>.
L'intoxication aiguë à la caféine intervient habituellement aux environs {{unité|300|milligrammes}}, selon le poids corporel et le niveau de tolérance à la caféine. Elle peut entraîner un état de surstimulation du système nerveux central<ref name="DSM-IV">{{ouvrage
| langue=en
| nom1=[[Société américaine de psychiatrie|American Psychiatric Association]]
| titre=Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders
| numéro d'édition=4
| éditeur =[[Société américaine de psychiatrie|American Psychiatric Association]]
| année=2000
| pages totales=943
| isbn=0-89042-025-4
| présentation en ligne=http://books.google.com/books?id=W-BGAAAAMAAJ&q=Diagnostic+and+Statistical+Manual+of+Mental+Disorders&dq=Diagnostic+and+Statistical+Manual+of+Mental+Disorders&pgis=1
| consulté le=
}}.</ref>, avec des symptômes différents de ceux observés lors d'overdoses d'autres [[stimulant]]s. Ils peuvent inclure [[anxiété]], excitation, [[insomnie]], ''flushing'' cutané (rougeur de la face), [[polyurie]], troubles [[appareil digestif|gastro-intestinaux]], [[Fasciculation|contraction involontaire]], flot de pensées et de paroles incohérentes, irritabilité, [[Troubles de la conduction cardiaque|arythmie cardiaque]], [[tachycardie]] et agitation psychomotrice<ref name="EofMD"/>. Dans le cas d'overdoses plus importantes, [[manie]], [[dépression (psychiatrie)|dépression]], erreurs de jugement, désorientation, [[désinhibition]], [[délire]], [[hallucination]], [[psychose]] et [[rhabdomyolyse]] (destruction de cellules musculaires) peuvent se produire<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/002579.htm
| titre=Caffeine overdose
| éditeur=MedlinePlus
| en ligne le=
| consulté le=
}}</ref>{{,}}<ref>{{article
| langue=en
| prénom1=Y.
| nom1=Kamijo
| nom2=''al.''
| titre=Severe rhabdomyolysis following massive ingestion of oolong tea: caffeine intoxication with coexisting hyponatremia
| périodique =Veterinary and Human Toxicology
| mois=
| année=1999
| volume=41
| numéro=6
| pages=381–383
| résumé=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10592946
| consulté le=
}}.</ref>. Il est recommandé de ne pas dépasser une consommation quotidienne de caféine (toutes sources) de {{unité|600|mg/jour}}, ce qui équivaut à environ six tasses de café ou deux à trois litres de thé par jour. Pour les femmes enceintes, il est recommandé de limiter la consommation quotidienne à un maximum de {{unité|300|mg}}<ref name="FoodInfo113">{{Lien web
| url=http://www.food-info.net/fr/qa/qa-fp113.htm
| titre=Le thé contient-il de la caféine ?
| éditeur=Food-Info.net
| consulté le=
}}</ref>.
Notamment quand elle est abusivement<ref>Arditti J, Bourdon JH, Spadari M, de Haro L, Richard N & Valli M (2002) ''Ma Huang, Du complément alimentaire à l'abus''. Acta Clinica Belgica, 57(supplement1), 34-36.</ref> utilisée sous forme de poudre comme [[complément alimentaire]] (encore en vente libre aux États-Unis en 2014) ou automédication (pour maigrir), l'overdose peut conduire à la mort<ref name=FDAalerte2014/>. Une cuillère à café de poudre de caféine peut contenir 3200 milligrammes de caféine, une dose potentiellement mortelle. La FDA rappelle que le dosage de la poudre est presque impossible à faire avec les outils habituels de la cuisine<ref name=FDAalerte2014/>.
La dose létale 50 ([[Dose létale médiane|DL{{ind|50}}]]) chez le rat est de {{unité|192|mg}} par kg. La DL{{ind|50}} de la caféine chez l'humain, qui dépend du poids et de la sensibilité individuelle, est estimée à environ 150 à {{unité|200|mg}} par kg de masse corporelle, soit pour un adulte normal approximativement quatre-vingt à cent tasses de café, prises en un temps limité qui va dépendre de la [[Période biologique|demi-vie]]. Atteindre une telle dose létale avec un café ordinaire est extrêmement difficile, cependant des cas de mort par surdose de caféine en comprimé ont été rapportés, ainsi que des symptômes graves d'overdoses nécessitant une hospitalisation se produisant dès deux grammes de caféine. Une exception à cela pourrait être la prise d'un médicament tel que la [[fluvoxamine]] qui bloque les enzymes du foie intervenant dans le métabolisme de la caféine. Il s'ensuit une augmentation drastique d'un facteur cinq des concentrations sanguines de caféine et de ses effets. Dans ce cas, le café n'est pas contre-indiqué, mais il est fortement conseillé de réduire de façon importante la consommation de boissons caféinées, puisque boire une tasse de café aura les mêmes effets qu'en boire cinq en condition normale. La mort intervient généralement à la suite d'une [[fibrillation ventriculaire]] provoquée par les effets de la caféine sur le [[Circulation sanguine|système cardiovasculaire]].
La dose létale 50 ([[Dose létale médiane|DL{{ind|50}}]]) chez le rat est de {{unité|192|mg}} par kg<ref name="ld50">{{article
| langue=en
| prénom1=Josef M.
| nom1=Peters
| titre=Factors Affecting Caffeine Toxicity: A Review of the Literature
| périodique =The Journal of Clinical Pharmacology
| année=1967
| volume=7
| numéro=3
| pages=131–141
| résumé=http://jcp.sagepub.com/cgi/reprint/7/3/131
| consulté le=
}}.</ref>. La DL{{ind|50}} de la caféine chez l'humain, qui dépend du poids et de la sensibilité individuelle, est estimée à environ 150 à {{unité|200|mg}} par kg de masse corporelle, soit pour un adulte normal approximativement quatre-vingt à cent tasses de café, prises en un temps limité qui va dépendre de la [[Période biologique|demi-vie]]. Atteindre une telle dose létale avec un café ordinaire est extrêmement difficile, cependant des cas de mort par surdose de caféine en comprimé ont été rapportés, ainsi que des symptômes graves d'overdoses nécessitant une hospitalisation se produisant dès deux grammes de caféine. Une exception à cela pourrait être la prise d'un médicament tel que la [[fluvoxamine]] qui bloque les enzymes du foie intervenant dans le métabolisme de la caféine. Il s'ensuit une augmentation drastique d'un facteur cinq des concentrations sanguines de caféine et de ses effets. Dans ce cas, le café n'est pas contre-indiqué, mais il est fortement conseillé de réduire de façon importante la consommation de boissons caféinées, puisque boire une tasse de café aura les mêmes effets qu'en boire cinq en condition normale<ref>{{article
| langue=en
| prénom1=S.
| nom1=Kerrigan
| prénom2=T.
| nom2=Lindsey
| titre=Fatal caffeine overdose: two case reports
| périodique =Forensic Sci Int
| année=2005
| volume=153
| numéro=1
| pages=67–69
| format=pdf
| url texte=http://www.erowid.org/references/refs_view.php?A=ShowDoc1&ID=6700
| consulté le=
}}.</ref>{{,}}<ref>{{article
| langue=en
| prénom1=P.
| nom1=Holmgren
| nom2=''al.''
| titre=Caffeine fatalities — four case reports
| périodique =Forensic Sci Int
| année=2004
| volume=139
| numéro=1
| pages=71–73
| format=pdf
| url texte=http://www.erowid.org/references/refs_view.php?A=ShowDoc1&ID=6702
| consulté le=
}}.</ref>{{,}}<ref>{{article
| langue=en
| prénom1=I.
| nom1=Walsh
| nom2=''al.''
| titre=Near-fatal caffeine intoxication treated with peritoneal dialysis
| périodique =Pediatr Emerg Care
| mois=
| année=1987
| volume=3
| numéro=4
| pages=244–249
| résumé=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3324064
| consulté le=
}}.</ref>{{,}}<ref>{{article
| langue=en
| prénom1=R. M.
| nom1=Mrvos
| nom2=''al.''
| titre=Massive caffeine ingestion resulting in death
| périodique =Vet Hum Toxicol
| mois=
| année=1989
| volume=31
| numéro=6
| pages=571–572
| résumé=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2617841
| consulté le=
}}.</ref>. La mort intervient généralement à la suite d'une [[fibrillation ventriculaire]] provoquée par les effets de la caféine sur le [[Circulation sanguine|système cardiovasculaire]].
Une intoxication sévère à la caféine ne nécessite généralement qu'un traitement de soutien, mais si le patient a des concentrations [[sérum|sériques]] de caféine très élevées, alors une [[dialyse péritonéale]], une [[hémodialyse]] ou une [[hémofiltration]] peut être nécessaire.
Les deux troubles rarement diagnostiqués, induits par une consommation de caféine excessive pendant une durée prolongée et qui sont reconnus par l'[[Société américaine de psychiatrie|Association américaine de psychiatrie]] (APA), sont le ''trouble de l'anxiété induit par la caféine'' et le ''trouble du sommeil induit par la caféine''.
Le trouble du sommeil induit par la caféine se produit chez une personne qui ingère régulièrement de grandes quantités de caféine, suffisamment importantes pour induire de sévères perturbations de son sommeil et justifier des soins cliniques<ref name="DSM-IV"/>.
Chez certains individus, une grande quantité de caféine peut induire une [[anxiété]] sévère nécessitant des soins cliniques. Ce trouble de l'anxiété induit par la caféine peut prendre des formes variées telles que de l'[[anxiété généralisée]], des [[Crise de panique|crises de panique]], des [[Trouble obsessionnel compulsif|troubles obsessionnels compulsifs]] ou même des [[phobie]]s<ref name="DSM-IV"/>. Comme ces états peuvent être similaires à des troubles mentaux organiques tels que le [[trouble bipolaire]] ou même la [[schizophrénie]], un grand nombre de professionnels de la médecine pensent que des personnes intoxiquées à la caféine sont couramment mal diagnostiquées et traitées avec des médicaments, alors qu'il suffit pour les [[psychose]]s induites par la caféine d'arrêter de consommer de la caféine<ref>. Une étude du {{ouvragelang|en|''British Journal of Addiction''}} a conclu que le caféisme, bien que rarement diagnostiqué, pourrait toucher une personne sur dix dans la population.
| langue=en
| prénom1=M. W.
| nom1=Shannon
| nom2=''al.''
| nom3=Winchester
| titre=Clinical Management of Poisoning and Drug Overdose
| numéro d'édition=3
| éditeur =Saunders
| année=1998
| pages totales=1257
| isbn=0-7216-6409-1
| présentation en ligne=http://books.google.fr/books?id=dQENAAAACAAJ&dq=Clinical+Management+of+Poisoning+and+Drug+Overdose&lr=
| consulté le=
}}.</ref>. Une étude du {{lang|en|''British Journal of Addiction''}} a conclu que le caféisme, bien que rarement diagnostiqué, pourrait toucher une personne sur dix dans la population<ref name="BJoA"/>.
==== Cœur et maladies cardiovasculaires ====
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