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« Drogues et Expériences/Café » : différence entre les versions

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{{Entête label|BA}}
{{Voir homonyme|Caféine (album)}}
{{Infobox Chimie
| nom = Caféine, théine
| image =
| image2 =
| tailleimage = 200px
| legende = [[Fichier:Caffeine molecule.png|140px]][[Fichier:Caffeine-3D-vdW.png|110px]]<br />Molécule de caféine
<!-- Général -->
| DCI =
| nomIUPAC = 1,3,7-triméthyl-1H-purine-2,6(3H,7H)-dione
| synonymes = 1,3,7-triméthylxanthine <br /> théine <br /> guaranine<br /> matéine <br /> méthylthéobromine <br /> méthylthéophylline <br /> E970
| CAS = {{CAS|5|8|0|8|2}}
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| InChIKey =
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| StdInChIKey =
| apparence = sans odeur, en poudre cristalline ou cristaux blancs<ref name="ICSC">{{ICSC|58-08-2}}</ref>
<!-- Propriétés chimiques -->
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| pKa = 10.4 (à 40°C)<ref>pKa de la caféine d'après {{Lien web|lang=en|auteur=|titre=DrugBank: Caffeine (DB00201)|jour=|mois=|année=|url=http://www.drugbank.ca/drugs/DB00201|site=|consulté le=2 décembre 2014
}}.</ref>
| momentDipolaire = 3.64 [[Debye (unité)|D]]
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| ebullition = {{tmp|178|°C}} (''[[Sublimation (physique)|subl.]]'')<ref name="ICSC"/>
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{{Unité/2|1|g}} dans {{Unité/2|66|mL}} d'[[éthanol|alcool]], <br />{{Unité/2|22|mL}} d'alcool à {{tmp|60|°C}}, <br />{{Unité/2|50|mL}} d'[[acétone]], <br />{{Unité/2|5.5|mL}} de [[chloroforme]], <br />{{Unité/2|530|mL}} d'[[éther diéthylique|éther]], <br />{{Unité/2|100|mL}} de [[benzène]], <br />{{Unité/2|22|mL}} de benzène bouillant<ref name="HSDB">{{HSDB|58-08-2|CAFFEINE}}, consulté le 3 octobre 2009</ref>;<br />
Sol. dans la [[pyridine]],<br />
Librement sol. dans le [[pyrrole]], le [[Tétrahydrofurane|THF]] contenant 4 % d'eau ;<br />
Légèrement sol. dans l'[[éther de pétrole]]<ref name="HSDB">{{HSDB|58-08-2|CAFFEINE}}, consulté le 16 juillet 2012</ref>
| miscibilite =
| masseVolumique = {{Unité/2|1.23|g||cm|-3}} à {{tmp|18|°C}}<ref name="ESIS"/>
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Z = 4 <ref name="reciprocalnet">{{Lien web|url= http://www.reciprocalnet.org/recipnet/showsampledetailed.jsp?sampleId=27344711 |titre= Caffeine |site= www.reciprocalnet.org |consulté le= 12 décembre 2009 }}</ref>
| volume = {{unité/2|973.91|Å|3}} <ref name="reciprocalnet"/>
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| SGHref = <ref name="SGH">Numéro index {{IndexCE|613-086-00-5}} dans le tableau 3.1 de l'annexe {{VI}} du [http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2008:353:0001:1355:FR:PDF règlement CE N° 1272/2008] (16 décembre 2008)</ref>
| SGH = {{SGH|SGH07|H302|Wng}}
| CIRC = Groupe 3 : Inclassable quant à sa cancérogénicité pour l'Homme<ref>{{Lien web
| url = http://monographs.iarc.fr/FR/Classification/crthgr03list.php
| titre = Évaluations Globales de la Cancérogénicité pour l'Homme, Groupe 3 : Inclassables quant à leur cancérogénicité pour l'Homme
| auteur = IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans
| date = 16 janvier 2009
| site = http://monographs.iarc.fr
| éditeur = CIRC
| consulté le = 22 août 2009
}}</ref>
| inhalation =
| peau =
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| ingestion = fatal en cas d'absorption en trop grande quantité
<!-- Écotoxicologie -->
| DL50 = {{unité|192|mg||kg|-1}} rat [[Ingestion|oral]]<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 and the Journal of New Drugs
| année=1967
| volume=7
| numéro=3
| pages=131–141
| format=pdf
| url texte=http://jcp.sagepub.com/cgi/reprint/7/3/131
| consulté le=
}}.</ref> <br />{{Unité/2|127|mg||kg|-1}} souris [[Ingestion|oral]] <br />{{Unité/2|62|mg||kg|-1}} souris [[Injection intraveineuse|i.v.]] <br /> {{Unité/2|242|mg||kg|-1}} souris [[sous-cutané|s.c.]] <br />{{Unité/2|168|mg||kg|-1}} souris [[intrapéritonéal|i.p.]]<ref name="ChemIDplus">{{ChemID|58-08-2|Caffeine}}, consulté le 22 juin 2009</ref>
| CL50 =
| LogP = -0,07 <ref name="ICSC"/>
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| categoriePsycho = [[stimulant]]
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| autresNoms = café, thé, guaraná
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<!-- Supplément -->
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}}
La '''caféine''', aussi désignée sous les noms de '''théine''', '''guaranine''', '''1,3,7-triméthylxanthine''' ou '''méthylthéobromine''' est un [[alcaloïde]] de la famille des [[méthylxanthine]]s, présent dans de nombreux aliments, qui agit comme [[stimulant]] [[psychotrope]] et comme léger [[diurétique]].
La caféine a été découverte en 1819 par le chimiste allemand [[Friedlieb Ferdinand Runge]]. Il la nomma « {{lang|de|Kaffein}} » en tant que [[composé chimique]] du [[café]], qui en français devint « caféine ».
 
La caféine est présente dans les [[graine]]s, les [[feuille]]s et les [[fruit (botanique)|fruits]] de différentes plantes où elle agit comme insecticide naturel<ref>[http://www.thecrimson.com/article/1984/10/9/caffeine-kills-insects-scientist-says-pif/] The Harvard Crimson.</ref>, paralysant<ref>[http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B73GK-484DS4X-2T&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&_docanchor=&view=c&_searchStrId=1145876043&_rerunOrigin=google&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=bc523e321049364ba8b9c321966b3109 H. Huddart, University of Lancaster, England, ''Caffeine-induced activation of contraction in stick insect skeletal muscle'', 1969].</ref> ou tuant les insectes qui s'en nourrissent.
La caféine, extraite des graines du [[Coffea arabica|caféier]], est chimiquement identique à :
* la '''guaranine''', extraite de graines de [[guarana]],
* la '''matéine''', contenue dans les infusions de feuilles de [[ilex paraguariensis|yerba maté]],
* et la '''théine''', contenue dans les infusions de feuilles et bourgeons de [[théier]].
C'est donc une même molécule, de formule brute C<sub>8</sub>H<sub>10</sub>N<sub>4</sub>O<sub>2</sub>, avec les mêmes effets - mais elle n'est consommée ni seule, ni de la même manière, ni à la même concentration. Ces noms sont donc synonymes et seule change la provenance.
 
Chez l'homme, la caféine agit comme [[stimulant]] du [[système nerveux central]] et du [[Circulation sanguine|système cardio-vasculaire]], diminuant la [[Sommeil|somnolence]] et augmentant l'attention temporairement. Des boissons très populaires contiennent de la caféine : [[café]] ou [[thé]], certains [[soda]]s et [[Boisson énergisante|boissons énergisantes]] à base de dérivés de la [[noix de kola]] qui en contient de grandes quantités. Le [[cacao]] consommé de diverses manières en contient aussi un peu.
 
De fait, la caféine est la substance [[psychotrope|psychoactive]] la plus consommée au monde ; elle est légale dans tous les pays à la différence d'autres substances psychoactives. En Amérique du Nord, 90 % des adultes consomment de la caféine quotidiennement. La {{lang|en|''[[Food and Drug Administration]]''}} liste la caféine parmi les « substances alimentaires à buts multiples [[generally recognized as safe|généralement reconnues comme sans danger]] » aux doses habituelles, mais toxique au-delà d'une certaine dose.
 
== Provenance ==
 
[[Fichier:Roasted coffee beans.jpg|vignette|gauche|Grains de café torréfiés, principale source de caféine.]]
 
On trouve de la caféine dans différentes espèces de plantes où elle jouerait le rôle de [[pesticide]] naturel (comme beaucoup d'alcaloïdes), en particulier dans les [[plantule]]s dont le feuillage est en cours de développement et qui n'ont pas encore mis en place de mécanisme de protection<ref>{{article| langue=en | prénom1=P. M. |nom1=Frischknecht| prénom2=J. | nom2=Urmer-Dufek | prénom3=T. W. | nom3=Baumann | titre=Purine formation in buds and developing leaflets of Coffea arabica: expression of an optimal defence strategy? | périodique =Phytochemistry | année=1986 | volume=25 | numéro=3 | pages=613–616 | résumé=http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=7898816 | consulté le= }}.</ref> ; la caféine entraîne la [[paralysie]] voire la mort de certains insectes qui se nourrissent de la plante<ref>{{article | langue=en | prénom1=J. A. | nom1=Nathanson | titre=Caffeine and related methylxanthines: possible naturally occurring pesticides | lien périodique =Science (revue) | périodique=Science | année=1984 | volume=226 | numéro=4671 | pages=184–187 | résumé=http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/226/4671/184 | consulté le= }}.</ref>. De hautes teneurs en caféine sont mesurées dans le sol autour des plantules de caféier ; la caféine agirait donc également comme inhibiteur de la germination et de la croissance des jeunes plants de caféier voisins, augmentant ainsi les chances de survie de la plantule par élimination de la concurrence<ref>{{Article |langue=en |prénom1=T. W. | nom1=Baumann | prénom2=H. | nom2=Gabriel | titre=Metabolism and excretion of caffeine during germination of Coffea arabica L. | périodique =Plant and Cell Physiology | année=1984 | volume=25 | numéro=8 | pages=1431–1436 | résumé=http://pcp.oxfordjournals.org/cgi/content/abstract/25/8/1431 | consulté le= }}.</ref>.
 
Les produits naturels contenant de la caféine les plus utilisés sont le [[café]], le [[thé]] et dans une moindre mesure le [[cacao]]<ref>{{Article| langue=en | prénom1=R. | nom1=Matissek | titre=Evaluation of xanthine derivatives in chocolate: nutritional and chemical aspects | périodique =European Food Research and Technology | année=1997 | volume=205 | numéro=3 | pages=175–184 | issn=1431-4630 | résumé=http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=2861730 | consulté le= }}.</ref>. Le [[maté]] et le [[guarana]] sont d'autres sources de caféine, moins couramment utilisées<ref name="mateine">{{Lien web | url=http://www.erowid.org/plants/yerba_mate/yerba_mate_chemistry1.shtml |langue=en | titre=Does Yerba Maté Contain Caffeine or Mateine? or, "Does Mateine Exist?" | auteur=Erowid | en ligne le= | consulté le= }}</ref>, qu'on utilise parfois dans des préparations à base de thé ou des boissons énergisantes. Deux des synonymes de la caféine, la matéine et la guaranine sont d'ailleurs dérivés du nom de ces plantes<ref>{{Lien web | url=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?db=pccompound&term=mateina |langue=en | titre=PubChem: mateina | éditeur=[[National Center for Biotechnology Information|NCBI]] | consulté le= }}</ref>{{,}}<ref>{{Lien web | url=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=pccompound&term=guaranine |langue=en | titre=PubChem: guaranine | éditeur=[[National Center for Biotechnology Information|NCBI]] | consulté le= }}</ref>.
Certains inconditionnels du maté prétendent que la matéine est un [[Stéréoisomérie|stéréoisomère]] de la caféine et qu'il s'agirait ainsi de deux substances différentes<ref name="mateine"/>. Ceci est cependant erroné car la caféine est une molécule [[Chiralité (chimie)|achirale]] et donc ne possédant pas d'[[atome]] de [[carbone]] [[asymétrique]]. De ce fait, elle n'a ni [[énantiomère]] ni [[diastéréoisomère]]. Les disparités constatées expérimentalement entre les différentes sources naturelles de caféine pourraient être dues au fait que la caféine extraite de ces plantes contient également des proportions très variables d'autres [[xanthine]]s [[alcaloïde]]s, dont la [[théophylline]] et la [[théobromine]], des stimulants cardiaques, et d'autres substances telles que des [[polyphénol]]s qui forment des complexes insolubles avec la caféine<ref name="Balentine">{{Ouvrage
| éditeur=CRC Press
| titre=Caffeine
| prénom2=D. A.
| nom2=Balentine
| prénom3=M. E. |nom3=Harbowy |prénom4=H. N. |nom4=Graham
| prénom1=Gene A. |nom1=Spiller |directeur1=oui
| langue=en
| année=1998
| pages=374
| isbn=978-0-8493-2647-9
| lire en ligne=http://books.google.com/books?id=Rgs_rVOceZwC&printsec=frontcover&source=gbs_navlinks_s
| numéro=3
| chap=Tea: the Plant and its Manufacture; Chemistry and Consumption of the Beverage
| passage=45-47
}}.</ref>.
 
À l'échelle mondiale, la première source de caféine est le « grain » de café (en fait la graine du [[caféier]]) à partir duquel le [[café]] est infusé. La teneur en caféine du café varie fortement et dépend du type de grain de café et de la méthode de préparation<ref name="ICO">{{Lien web| url=http://www.ico.org/caffeine.asp |langue=en| titre=Caffeine| éditeur=International Coffee Organization| consulté le=}}</ref> ; même les graines issues d'un pied donné peuvent présenter des différences de concentration. La quantité contenue dans une portion de café varie d'environ {{unité|40|milligrammes}} pour un [[expresso]] ({{unité|30|millilitres}}) de la variété ''[[Coffea arabica|arabica]]'', à environ {{unité|100|mg}} pour une tasse ({{unité|120|ml}}) de café filtré. Le café très [[torréfaction|torréfié]] présente généralement moins de caféine que celui qui l'est moins car la torréfaction diminue la teneur en caféine de la graine<ref name="caffaq_roast">{{Lien web | url=http://coffeefaq.com/site/node/15 |langue=en | titre=Coffee and Caffeine FAQ: Does dark roast coffee have less caffeine than light roast? | auteur=Daniel | éditeur=coffeefaq.com | en ligne le= | consulté le= }}</ref>{{,}}<ref name="jeremiahspick">{{Lien web| url=http://www.jeremiahspick.com/caffeine-e-13.html |langue=en | titre=All About Coffee: Caffeine Level | éditeur=Jeremiah's Pick Coffee Co | consulté le= }}</ref>. Le café [[Coffea arabica|''arabica'']] contient normalement moins de caféine que le [[Coffea canephora|''robusta'']]<ref name="ICO"/>. Les différentes espèces de caféier présentent des taux variables de caféine ; le Café de Charrier (''[[Coffea charrieriana]]'') originaire du [[Cameroun]] et décrit en 2008 produit ainsi des grains pratiquement sans caféine. Le café contient aussi des traces de [[théophylline]] mais pas de [[théobromine]].
 
Le [[thé]] est une autre source de caféine, mais son effet sur l'homme est plus doux et plus progressif que celui du café. Cette différence s'explique essentiellement par le fait que le thé contient une grande quantité de [[tanin]]s qui ralentissent l'assimilation de la caféine. De plus, bien que le thé contienne plus de caféine que le café à poids égal, une portion habituelle en contient beaucoup moins car le thé est normalement bien plus faiblement infusé. À côté de l'intensité de l'infusion, le type de thé, les conditions de croissance, les procédés de transformation et d'autres variables influent également sur la teneur en caféine. Il n'y a pas de relation entre la couleur d'un thé et sa teneur en caféine<ref>{{Lien web
| url=http://www.nobleharbor.com/tea/caffiene.html |langue=en
| titre=Caffeine in tea vs. steeping time
| en ligne le=
| consulté le=
}}</ref>. Ainsi des thés tels que le pâle thé vert japonais [[gyokuro]], contiennent bien plus de caféine que d'autres thés plus foncés tels que le [[lapsang souchong]] qui en contient très peu. Le thé contient une faible quantité de [[théobromine]] et une teneur en [[théophylline]] légèrement supérieure au café.
 
La caféine est aussi un ingrédient commun à certains [[soda]]s tels que le [[Coca-Cola]], où ses propriétés stimulantes remplacent les extraits de [[coca|feuilles de coca]] et de [[noix de kola]] utilisées originellement pour sa préparation. Ces sodas contiennent généralement entre 10 et {{unité|50|mg}} de caféine par portion. En comparaison, une [[boisson énergisante]] comme le {{lang|en|[[Red Bull]]}} dépasse les {{unité|80|mg}} de caféine par portion. La caféine contenue dans ces boissons provient des ingrédients utilisés ou est ajoutée comme additif ; elle est alors obtenue par [[décaféination]] d'un produit naturel ou par synthèse chimique. Le [[guarana]], un ingrédient typique des boissons énergisantes, contient une grande quantité de caféine et de faibles teneurs en [[théobromine]] et [[théophylline]]<ref>{{article
| langue=en
| prénom1=C. F.
| nom1=Haskell
| nom2=''al.''
| titre=A double-blind, placebo-controlled, multi-dose evaluation of the acute behavioural effects of guaraná in humans
| périodique =J Psychopharmacol
| mois=
| année=2007
| volume=21
| numéro=1
| pages=65–70
| résumé=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16533867
| consulté le=
}}.</ref>.
 
Le [[chocolat]], dérivé du [[cacao]], contient une faible quantité de caféine. Le léger effet stimulant du chocolat est semble-t-il dû autant à la combinaison de [[théobromine]] et de [[théophylline]] qu'à la caféine<ref>{{article | langue=en | prénom1=H. J. | nom1=Smit |et al.=oui| titre=Methylxanthines are the psycho-pharmacologically active constituents of chocolate | périodique =Psychopharmacology | mois= | année=2004 | volume=176 | numéro=3-4 | pages=412–419 |pmid=15549276| consulté le= }}.</ref>. Cependant le chocolat contient trop peu de ces composés pour entraîner un effet comparable au café à portion égale. Une barre de chocolat au lait de {{unité/2|28|g}} contient ainsi à peu près autant de caféine qu'une tasse de café décaféiné.
 
Ces dernières années, plusieurs fabricants ont commencé à ajouter de la caféine dans des produits de bain tels que le [[shampooing]] ou le [[savon]], prétendant que la caféine peut être absorbée via la peau<ref>{{Lien web |url=http://www.thinkgeek.com/caffeine/accessories |langue=en | titre=Caffeine Accessories | éditeur=ThinkGeek | consulté le= }}</ref>. Cependant l'efficacité de tels produits n'a pas été démontrée et il est peu vraisemblable qu'ils aient un effet stimulant sur le [[système nerveux central]], car la caféine est difficilement absorbée à travers la peau<ref>{{Lien web |url=http://www.erowid.org/ask/ask.php?ID=3010 |langue=en | titre=Does caffeinated soap really work? | éditeur=Erowid | consulté le= }}</ref>.
 
Des fabricants commercialisent des comprimés de caféine, affirmant qu'utiliser de la caféine de qualité pharmaceutique améliore la vigilance. Ceci a été démenti par une étude qui montre que la caféine, qu'elle soit en comprimé ou non, diminue la fatigue et augmente l'attention aussi efficacement<ref name="effects">{{Article | langue=en | prénom1=Sanford | nom1=Bolton | prénom2=Gary | nom2=Null | titre=Caffeine: Psychological Effects, Use and Abuse | périodique =Orthomolecular Psychiatry | année=1981 | volume=10 | numéro=3 | pages=202–211 | format=pdf | url texte=http://www.orthomolecular.org/library/jom/1981/pdf/1981-v10n03-p202.pdf | consulté le= }}.</ref>. Ces comprimés sont généralement utilisés par des étudiants préparant leurs examens ou par des personnes travaillant ou conduisant pendant de longues heures.
 
{| class="wikitable sortable" style="font-size:85%" cellspacing="0" cellpadding="3" align="center"
|colspan=2 bgcolor=#aa80ff| '''Teneur en caféine de différents produits végétaux'''
|---
!Produit végétal !! % de caféine du poids sec
|-
|Graine d'[[Coffea arabica|arabica]] (''[[Coffea arabica]]'')||align="center"| 1,1<ref name="camh">{{Lien web | url=http://www.camh.net/fr/About_Addiction_Mental_Health/Drug_and_Addiction_Information/caffeine_dyk_fr.html | titre=Vous connaissez… La caféine | éditeur=CAMH | en ligne le= | consulté le= }}</ref>
|-
|Graine de [[Coffea canephora|robusta]] (''[[Coffea canephora]]'')||align="center"| 2,2<ref name="camh"/>
|-
|Fève de [[cacao]] (''[[Cacaoyer|Theobroma cacao]]'')||align="center"| 0,1 à 0,4<ref>{{Lien web | url=http://www.food-info.net/fr/qa/qa-fp47.htm | titre=Le cacao contient-il de la caféine ? | éditeur=Food-Info.net | consulté le= }}</ref>
|-
|Graine de [[Guarana]] (''[[Guarana|Paullinia cupana]]'')||align="center"| 2 à 4,5<ref>{{Article | langue=en | prénom1=D. K. | nom1=Bempong |et al.=oui| titre=The Xanthine Content of Guaraná and Its Preparations | périodique =Pharmaceutical Biology | mois= | année=1993 | volume=31 | numéro=3 | pages=175-181 | issn=1744-5116 | résumé=http://www.informaworld.com/smpp/content~content=a786686882~db=all | consulté le= }}.</ref>
|-
|[[Noix de kola]] (''[[Cola acuminata]]'')||align="center"| 1 à 3,5<ref>{{Lien web | url=http://www.brunet.ca/brunet/fr/produits_naturels_et_vitamines/produits_naturels/noix_de_kola.html | titre=Noix de kola | éditeur=Brunet | consulté le= }}</ref>
|-
|Feuille de [[thé]] (''[[Théier|Camellia sinensis]]'')||align="center"| 2,5 à 5<ref>{{Lien web | url=http://www.admirable-tea-boutique.com/theine_cafeine_the_detheine_decafeine.htm | titre=Théine et Caféine | éditeur=Admirable Tea | consulté le= }}</ref>
|-
|Feuille de [[maté]] (''[[Ilex paraguariensis]]'')||align="center"| 0,3 à 1,7<ref>{{Lien web | url=http://www.passeportsante.net/fr/Solutions/PlantesSupplements/Fiche.aspx?doc=yerba_mate_ps_sommaire | titre=Yerba maté | éditeur=PasseportSanté.net | consulté le= }}</ref>
|}
 
{| cellpadding="3" cellspacing="0" class="sortable wikitable centre" style="font-size:85%" align="center"
|--
|colspan=4 bgcolor=#aa80ff| <center>'''Teneur en caféine de différents aliments et boissons''' <ref name="Content">{{en}} {{Lien web
| url=http://web.archive.org/web/20070614144016/http://www.cspinet.org/nah/caffeine/caffeine_content.htm
| titre=Caffeine Content of Food and Drugs
| série=Nutrition Action Health Newsletter
| éditeur=Center for Science in the Public Interest
}}</ref>{{,}}<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://www.erowid.org/chemicals/caffeine/caffeine_info1.shtml
| titre=Caffeine Content of Beverages, Foods, & Medications
| éditeur=Erowid
| consulté le=
}}</ref>
|-
!width=150px| Produit
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|-
| [[Chocolat noir]]
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|-
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|-
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|-
| [[Café]] moulu
| {{nobr|{{unité|207|ml}} ({{unité|7|U.S. fl oz}})}}
|align="center"| 80–135
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|-
| Café filtre
| {{nobr|{{unité|207|ml}} ({{unité|7|U.S. fl oz}})}}
|align="center"| 115–175
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|-
| Café [[décaféination|décaféiné]]
| {{nobr|{{unité|207|ml}} ({{unité|7|U.S. fl oz}})}}
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|-
| Café [[expresso]]
| {{nobr|44–{{unité|60|ml}} ({{formatnum:1.5}}-{{unité|2|U.S. fl oz}})}}
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|align="center"| 1691–2254
|-
| [[Thé vert]] ou [[Thé noir]]<ref name="FoodInfo113-thé">Thés noirs et verts contiennent de la caféine, dans des proportions quasiment équivalentes {{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>
| {{nobr|{{Unité/2|177|ml}} ({{unité|6|U.S. fl oz}})}}
|align="center"| 30-53
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|-
| [[Coca-Cola]] Classic
| {{nobr|{{unité|355|ml}} ({{unité|12|U.S. fl oz}})}}
|align="center"| 46
|align="center"| 129
|-
| [[Red Bull]]
| {{nobr|{{unité|250|ml}} ({{unité|8.2|U.S. fl oz}})}}
|align="center"| 80
|align="center"| 320
|-
| [[Club-Mate]]
| {{nobr|{{unité|50|cl}}}}
|align="center"| 100
|align="center"| 200
|}
 
== Histoire ==
 
<!-- [[Fichier:Kahvihuone.jpg|thumb|Un café en Palestine, vers 1900.]]-->
 
Les hommes consomment de la caféine depuis l'[[Âge de la pierre]]<ref>{{Ouvrage
| éditeur= {{lang|en|Park Street Press}}
| titre=A Brief History of Drugs: From the Stone Age to the Stoned Age
| prénom1 =Antonio
| nom1 =Escohotado
| prénom2 =Ken
| nom2 =Symington
| langue=anglais
| année=1999
| mois=
| pages=168
| isbn=0-89281-826-3
| présentation en ligne=http://books.google.com/books?id=g0L-HAAACAAJdq=A+Brief+History+of+Drugs:+From+the+Stone+Age+to+the+Stoned+Age
}}.</ref>. Les premiers peuples ont découvert que mâcher les graines, l'écorce ou les racines de certaines plantes diminuait provisoirement la fatigue, et stimulait la vigilance ou améliorait l'humeur. C'est bien plus tard qu'il fut constaté que l'effet de la caféine augmentait en faisant tremper certains composants végétaux séchés et/ou torréfiés et broyés dans l'eau chaude. De nombreuses cultures ont des légendes qui attribuent la découverte de telles plantes à des gens vivant il y a des milliers d'années.
 
D'après une légende chinoise populaire, l'[[empereur de Chine]] [[Shennong]] a accidentellement découvert que, quand des feuilles étaient plongées dans de l'eau bouillante, une boisson caféinée, parfumée et reconstituante en résultait<ref>{{Ouvrage
| éditeur={{lang|en|China Books}}
| titre=All the tea in China
| prénom1 =Kit Boey
| nom1 =Chow
| prénom2 =Ione
| nom2 =Kramer
| langue=anglais
| année=1990
| pages=187
| isbn=0-8351-2194-1
| lire en ligne=http://books.google.com/books?id=NT8J5qDjABIC&printsec=frontcover&source=gbs_navlinks_s
| passage=1
}}.</ref>{{,}}<ref>{{Ouvrage
| éditeur={{lang|en|Greenwood Press}}
| titre=Tea in China: The History of China's National Drink
| prénom1 =John C.
| nom1 =Evans
| langue=anglais
| année=1992
| pages=169
| isbn=0-313-28049-5
}}.</ref>{{,}}<ref>{{Ouvrage
| éditeur={{lang|en|Ecco Press}}
| titre=The Classic of Tea: Origins & Rituals
| prénom1 =Yu
| nom1 =Lu
| langue=anglais
| année=1997
| pages=177
| isbn=0-88001-416-4
| présentation en ligne=http://books.google.com/books?id=IcwIAAAACAAJ&dq=The+Classic+of+Tea:+Origins+%26+Rituals
}}.</ref>. La première référence au café dans la littérature apparaîtrait dans les écrits du médecin [[persans|perse]] [[Rhazès|al-Razi]], datés du {{IXe siècle}}. À cette époque, les grains de café n'étaient disponibles que dans leur région d'origine, l'[[Éthiopie]]. Une légende populaire attribue sa découverte à un gardien de chèvre nommé Kaldi, qui observa que ses chèvres devenaient euphoriques et restaient éveillées la nuit après avoir brouté des caféiers. Essayant à son tour les baies que les chèvres avaient consommées, il ressentit la même vitalité. En 1587, Malaye Jaziri retrace dans un ouvrage l'histoire et les controverses sur le café, intitulé « ''Undat al safwa fi hill al-qahwa''<!-- ajouter le code langue via le modèle {{lang|}} --> ». Jaziri y relate qu'un [[cheikh]], Jamal-al-Din al-Dhabhani, [[mufti]] d'[[Aden]], fut le premier à adopter l'usage du café en 1454, et qu'au {{XVe siècle}}, les [[soufisme|soufis]] du [[Yémen]] utilisaient couramment du café pour rester éveillés pendant les prières.
 
Vers la fin du {{XVIe siècle}}, l'utilisation du café était rapportée par un [[Europe|européen]] habitant l'[[Égypte]] et c'est à cette époque que son usage se généralisa au [[Moyen-Orient]]. L'apparition du café comme boisson en Europe, où il fut d'abord connu en tant que « vin arabe » date du {{XVIIe siècle}}. Durant cette période des [[Café (établissement)|cafés]] ont été créés, les premiers étant ouverts à [[Constantinople]] et [[Venise]]. En [[Grande-Bretagne]], les premiers cafés ont ouvert à [[Londres]] en 1652, sur la {{lang|en|St Michael's Alley}}. En France, la première « maison de café » est ouverte en 1671 à [[Marseille]], port doté de liaisons régulières avec l'Orient, puis le phénomène s'étend rapidement à Paris où on compte en 1723, selon le « Dictionnaire du commerce », {{nombre|380|cafés}} « ouverts à la causerie ». Les cafés sont rapidement devenus populaires dans l'ensemble de l'[[Europe de l'Ouest]] et jouèrent un rôle important dans les relations sociales du {{XVIIe s}} et du {{XVIIIe siècle}}<ref>{{Lien web
| url =http://www.revues-plurielles.org/_uploads/pdf/9_10_23.pdf
| titre = L'introduction du café en France au {{s-|XVII|e}}
| auteur = Hélène Desmet-Grégoire
| date = printemps 1994
| site = http://www.revues-plurielles.org
| éditeur = Association des Revues plurielles
| consulté le = 29 septembre 2009
| format = pdf
}}.</ref>{{,}}<ref>{{Ouvrage
| éditeur={{lang|la|[[Encyclopædia Britannica]]}}
| titre=Coffee
| langue=anglais
| année=1911
}}.</ref>.
 
L'usage de la [[noix de kola]] tout comme le grain de café et la feuille de thé, semble avoir des origines anciennes. Elle est mastiquée dans de nombreuses cultures d'[[Afrique de l'Ouest]], individuellement ou lors de rassemblements sociaux, pour redonner de la vitalité et pour soulager la faim. En 1911, le kola a été l'objet d'une des premières menaces de santé publique documentée. Le gouvernement des [[États-Unis]] avait alors saisi quarante [[baril]]s et vingt [[Fût (bière)|fûts]] de sirop de [[Coca-Cola]] à [[Chattanooga]], dans le [[Tennessee]], sur le motif que la caféine de cette boisson était « dangereuse pour la santé »<ref>{{article
| langue=en
| prénom1=L. T.
| nom1=Benjamin
| nom2=al.
| titre=Coca-Cola, caffeine, and mental deficiency: Harry Hollingworth and the Chattanooga trial of 1911
| périodique ={{lang|en|Journal of the history of the behavioral sciences}}
| mois=
| année=1991
| volume=27
| numéro=1
| pages=42–55
| résumé=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2010614
| consulté le=
}}.</ref>. Le 13 mars 1911, le gouvernement intenta un procès à Coca-Cola (« {{lang|en|''The United States v. Forty Barrels and Twenty Kegs of Coca-Cola''}} ») afin d'obliger la compagnie à enlever la caféine de ses formules, usant d'arguments tels que l'excès de Coca-Cola dans une école de filles avait entraîné des « caprices nocturnes, violations de règles et même immoralités ». Bien que le juge rendit un verdict en faveur de Coca-Cola, deux lois furent introduites à la [[Chambre des représentants des États-Unis|Chambre des représentants]] en 1912 pour amender le {{lang|en|''[[Pure Food and Drug Act]]''}}, en ajoutant la caféine à la liste des substances « nuisibles » et « créant une dépendance » qui doivent être mentionnées sur l'étiquette d'un produit.
 
Les premières preuves de l'utilisation de [[cacao]] sont des résidus trouvés dans un pot [[Civilisation maya|maya]] daté de 600 {{Av JC}}<!-- ne pas ajouter de point ici --> Dans le Nouveau Monde, le chocolat était consommé dans une boisson amère et épicée appelée ''[[xocoatl]]'', souvent assaisonnée avec de la [[vanille]], du [[piment]] et du [[roucou]]. Le xocoatl était reconnu pour combattre la fatigue, une croyance qui est probablement due à sa teneur en [[théobromine]] et caféine. Le xocoatl était une denrée de luxe importante dans l'ensemble de la [[Mésoamérique]] [[Civilisation précolombienne|précolombienne]] et les fèves de cacao étaient souvent utilisées comme monnaie d'échange.
Introduit en [[Europe]] par les [[Espagne|Espagnols]], le chocolat devient une boisson populaire vers 1700.
 
Les feuilles et les tiges du yaupon (''[[Ilex vomitoria]]'') étaient utilisées par les [[Amérindiens]] pour infuser un [[thé]] appelé ''asi'' ou ''[[boisson noire]]'', dont il a été démontré par des archéologues qu'il en était déjà fait usage au cours de l'[[Antiquité]]. Le principe actif de cette boisson est la caféine et, malgré le nom latin de la plante, elle n'a pas d'action [[émétique]]. Elle fut souvent utilisée par les colons comme substitut au thé ou au café sous l'appellation {{lang|es|''cassina''}} ou {{lang|es|''cacina''}} en espagnol, {{lang|en|''yaupon''}} en anglais ou ''apalachine'' en français<ref>{{ouvrage|langue=en |prénom1=Charles M. |nom1=Hudson |titre=Black drink |sous-titre=A native american tea |éditeur={{lang|en|University of Georgia Press}} |lieu=Athens, Georgia |année=1979 |pages totales=175 |passage=6 |isbn=0-8203-2696-8 |lire en ligne=http://books.google.fr/books?id=AVFbf08bIIEC&pg=PP2&dq=isbn:082030462X#v=onepage&q=apalachine&f=false |consulté le=28 septembre 2009}}.</ref>.
 
Au {{s-|XX}}, l'association "Café-Bar-Tabac" omniprésente en France et dans une partie de l'Europe montre illustre selon Robert MOLIMARD {{Citation| une association qui s'impose depuis longtemps à l'inconscient collectif, et combien l'alcool, le café et le tabac sont liés au sentiment de convivialité et aux échanges interhumains}}, mais elle illustre aussi le lien entre l'industrie, le commerce et trois produits en vente libre qui peuvent conduire à l'addiction, seuls ou combinés. Plusieurs études dont l'[[Étude de Framingham]] ont montré que les fumeurs sont souvent des buveurs de café, mais non de thé.
 
Récemment on a fabriqué des alcools (maintenant interdits aux États-Unis<ref name=FDAalerte2014/>), des boissons énergisantes, des gommes, des poudres de thé<ref name=Sinija2009>Sinija VR & Mishra HN. « FT-NIR spectroscopy for caffeine estimation in instant green tea powder and granules » ''LWT-Food Science and Technology'' 2009;42(5):998-1002.</ref> ou granules de thé, des chewing-gums (dont un modèle breveté à relargage contrôlé<ref>Gudas VV, Reed MA, Russell MP, Schnell PG, Tyrpin HT & Witkewitz DL (2000) ''U.S. Patent No. 6,165,516''. Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office.</ref>) contenant de la caféine et il a même été proposé de faire un spray nasal de microparticules<ref>Sacchetti C, Artusi M, Santi P & Colombo P. « Caffeine microparticles for nasal administration obtained by spray drying » ''International journal of pharmaceutics'' 2002;242(1):335-339.[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378517302001771 résumé])</ref>.
 
== Découverte et synthèse ==
 
[[Image:Caffeine USP.jpg|vignette|Caféine [[anhydre]] (sèche).]]
 
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 — {{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 [[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}}
 
== 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 [[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.
Le pic plasmatique est atteint au bout d'une heure.
 
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.
 
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
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| 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
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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 [[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
| numéro=3
| 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 [[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
| langue=en
| prénom1=J. E.
| nom1=James
| prénom2=M. A.
| nom2=Keane
| titre=Caffeine, sleep and wakefulness: implications of new understanding about withdrawal reversal
| périodique =Human Psychopharmacology-Clinical and Experimental
| jour=
| mois=
| année=2007
| volume=22
| numéro=8
| pages=549-558
| résumé=http://www3.interscience.wiley.com/journal/116317788/abstract?CRETRY=1&SRETRY=0
| format=pdf
| url texte=http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/fulltext/116317788/PDFSTART
| consulté le=
}}.</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<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
| langue=en
| prénom1=J. L.
| nom1=Ivy
| nom2=''al.''
| titre=Influence of caffeine and carbohydrate feedings on endurance performance
| périodique =Med Sci Sports
| année=1979
| volume=11
| numéro=1
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| résumé=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/481158
| consulté le=
}}.</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
| langue=en
| prénom1=T. E.
| nom1=Graham
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| nom2=Spriet
| titre=Performance and metabolic responses to a high caffeine dose during prolonged exercise
| périodique =J Appl Physiol
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| année=1991
| volume=71
| numéro=6
| pages=2292–2298
| résumé=http://jap.physiology.org/cgi/content/abstract/71/6/2292
}}.</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
| langue=en
| prénom1=I.
| nom1=Trice
| prénom2=E. M.
| nom2=Haymes
| titre=Effects of caffeine ingestion on exercise-induced changes during high-intensity, intermittent exercise
| périodique =Int J Sport Nutr
| mois=
| année=1995
| volume=5
| numéro=1
| pages=37–44
| résumé=http://grande.nal.usda.gov/ibids/index.php?mode2=detail&origin=ibids_references&therow=32117
}}.</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=
| consulté le=
}}</ref>. Elle possède également une action [[diurétique]]<ref>{{article
| langue=en
| prénom1=R. J.
| nom1=Maughan
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| nom2=Griffin
| titre=Caffeine ingestion and fluid balance: a review.
| périodique =J. Human Nutrition Dietetics
| mois=décembre
| année=2003
| volume=16
| numéro=6
| pages=411–420
| format=pdf
| résumé=http://www.ingentaconnect.com/content/bsc/jhnd/2003/00000016/00000006/art00004?crawler=true
| url texte=http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/fulltext/118888724/PDFSTART
| consulté le=
}}.</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
| prénom1=R.
| nom1=Noever
| nom2=''al.''
| titre=Using spider-web patterns to determine toxicity
| périodique =NASA Tech Briefs
| jour=
| mois=
| année=1995
| volume=19
| numéro=4
| pages=82
| résumé=http://club-cannabis.blogspot.com/2007/08/using-spider-web-patterns-to-determine.html
| consulté le=
}}.</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<ref name="PMID 3003150">{{article
| langue=en
| prénom1=R. M.
| nom1=Green
| prénom2=G. L.
| nom2=Stiles
| titre=Chronic caffeine ingestion sensitizes the A1 adenosine receptor-adenylate cyclase system in rat cerebral cortex
| périodique =J Clin Invest
| mois=
| année=1986
| volume=77
| numéro=1
| pages=222–227
| url texte=http://www.jci.org/articles/view/112280/pdf
| consulté le=
|format=pdf
}}.</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"/>.
 
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
| prénom1=S. G.
| nom1=Holtzman
| nom2=''al.''
| titre=Role of adenosine receptors in caffeine tolerance
| périodique =J. Pharmacol. Exp. Ther.
| année=1991
| volume=256
| numéro=1
| pages=62–68
| résumé=http://jpet.aspetjournals.org/cgi/content/abstract/256/1/62
| consulté le=
}}.</ref>.
 
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
| url=http://www.caffeinedependence.org/caffeine_dependence.html
| titre=Information About Caffeine Dependence
| éditeur=Johns Hopkins Bayview Medical center
| consulté le=
}}</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]]<ref>{{ouvrage
| langue=fr
| prénom1=Jean-Pierre
| nom1=de Mondenard
|lien auteur1=Jean-Pierre de Mondenard
| titre=Dictionnaire du dopage
| éditeur =Masson
| année=2004
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| passage=189
| 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>.
 
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
| langue=en
| prénom1=L. M.
| nom1=Juliano
| prénom2=R. R.
| nom2=Griffiths
| titre=A critical review of caffeine withdrawal: empirical validation of symptoms and signs, incidence, severity, and associated features
| périodique =Psychopharmacology
| mois=
| année=2004
| volume=176
| numéro=1
| pages=1–29
| résumé=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15448977
| 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
| langue=en
| prénom1=J.
| nom1=Sawynok
| titre=Pharmacological rationale for the clinical use of caffeine
| périodique =Drugs
| mois=
| année=1995
| volume=49
| numéro=1
| pages=37–50
| résumé=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7705215
| 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]]''<ref>{{article
| langue=en
| prénom1=D. C.
| nom1=Mackay
| prénom2=J. W.
| nom2=Rollins
| titre=Caffeine and caffeinism
| périodique =Journal of the Royal Naval Medical Service
| année=1989
| volume=75
| numéro=2
| pages=65–67
| résumé=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2607498
| consulté le=
}}.</ref>{{,}}<ref name="BJoA">{{article
| langue=en
| prénom1=J. E.
| nom1=James
| prénom2=K. P.
| nom2=Stirling
| titre=Caffeine: A Survey of Some of the Known and Suspected Deleterious Effects of Habitual Use
| périodique =British Journal of Addiction
| mois=
| année=1983
| volume=78
| numéro=3
| pages=251–258
| résumé=http://www3.interscience.wiley.com/journal/119549931/abstract
| 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
| prénom1=C. L.
| nom1=Leson
| nom2=''al.''
| titre=Caffeine overdose in an adolescent male
| périodique =J. Toxicol. Clin. Toxicol.
| année=1988
| volume=26
| numéro=5-6
| pages=407–415
| résumé=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3193494
| consulté le=
}}.</ref>{{,}}<ref name="EofMD">{{en}} {{Lien web
| url=http://www.minddisorders.com/Br-Del/Caffeine-related-disorders.html
| titre=Caffeine-related disorders
| auteur=J. Frey Rebecca
| éditeur=Encyclopedia of Mental Disorders
| consulté le=
}}</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
| url=http://www.csmc.edu/pf_5543.html
| titre=Gastroesophageal Reflux Disease (GERD)
| éditeur=Cedars-Sinai
| consulté le=
}}</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<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<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.
 
===== Troubles de l'anxiété et du sommeil =====
 
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>{{ouvrage
| 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 ====
 
La caféine se fixe sur des récepteurs à la surface des cellules musculaires du cœur, ce qui entraîne une augmentation de la concentration en [[Adénosine monophosphate cyclique|AMPc]] à l'intérieur de ces cellules (par blocage de l'enzyme qui dégrade l'AMPc), mimant ainsi les effets de l'[[adrénaline]] (qui se fixe à des récepteurs sur la cellule qui activent la production d'AMPc). L'AMPc agit comme [[messager secondaire]] et active un grand nombre de [[protéine kinase A|protéines kinases A]] (PKA). Cela a pour effet général d'augmenter la [[glycolyse]] et la quantité d'[[Adénosine triphosphate|ATP]] disponible pour la contraction et le relâchement musculaire. D'après une étude épidémiologique, la consommation de caféine sous forme de café est corrélée significativement avec un moindre risque de [[Maladie cardio-vasculaire|maladies cardiovasculaires]] chez les personnes âgées de 65 ou plus. Cependant, cette relation n'a été vérifiée que chez les personnes qui ne souffraient pas de sévère [[Hypertension artérielle|hypertension]]. De plus, rien de tel n'a été trouvé chez les personnes âgées de moins de {{unité|65|ans}} ou celles âgées de {{unité|65|ans}} ou plus pour ce qui est de la mortalité par [[Accident vasculaire cérébral|maladies vasculaires cérébrales]]<ref>{{article
| langue=en
| prénom1=J. A.
| nom1=Greenberg
| nom2=''al.''
| titre=Caffeinated beverage intake and the risk of heart disease mortality in the elderly: a prospective analysis
| périodique =American Journal of Clinical Nutrition
| mois=
| année=2007
| volume=85
| numéro=2
| pages=392–398
| résumé=
| format=pdf
| url texte=http://www.ajcn.org/cgi/reprint/85/2/392
| consulté le=
}}.</ref>.
 
==== Mémoire et apprentissage ====
 
Un grand nombre d'études ont montré que la caféine pourrait avoir des effets [[nootropique]]s, provoquant certains changements dans la mémorisation et l'apprentissage. Cependant, les résultats des tests se sont révélés contradictoires et peu concluants.
 
Des chercheurs ont découvert que la consommation à long terme de faibles doses de caféine ralentit l'apprentissage dépendant de l'[[Hippocampe (cerveau)|hippocampe]] (une partie du cerveau associé au processus de mémorisation) et diminue la mémoire à long terme chez la souris. La consommation de caféine durant quatre semaines diminuait significativement la [[neurogenèse]] hippocampale comparée aux témoins au cours de l'expérience. La conclusion était que la consommation à long terme de caféine pourrait inhiber l'apprentissage dépendant de l'hippocampe et la mémoire partielle par l'inhibition de la neurogenèse hippocampale<ref>{{article
| langue=en
| prénom1=M. E.
| nom1=Han
| nom2=''al.''
| titre=Inhibitory effects of caffeine on hippocampal neurogenesis and function
| périodique =Biochem. Biophys. Res. Commun.
| mois=
| année=2007
| volume=356
| numéro=4
| pages=976–980
| résumé=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17400186
| consulté le=
}}.</ref>.
 
Dans une autre étude, de la caféine était ajoutée ''[[in vitro]]'' à des neurones de rats. Les [[Dendrite (biologie)|épines dendritiques]] (une partie des neurones formant des connexions entre les neurones) de l'hippocampe ont grandi de 33 % et de nouvelles épines se sont formées. Toutefois, après une heure ou deux, ces cellules ont retrouvé leur forme originale<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/472473.stm
| titre=Caffeine clue to better memory
| éditeur=BBC News
| en ligne le=
| consulté le=
}}</ref>.
 
Une autre étude encore a montré que des sujets ayant reçu {{unité|100|mg}} de caféine avaient une activité accrue dans le [[lobe frontal]], une région du cerveau où se situe une partie du réseau impliqué dans la mémorisation, et le [[cortex cingulaire antérieur]], une partie du cerveau qui contrôle l'attention. Les sujets sous caféine ont également mieux effectué les exercices de mémorisation<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://news.softpedia.com/news/Caffeine-Boosts-Short-Time-Memory-13828.shtml
| titre=Caffeine Boosts Short-Time Memory
| auteur=Tudor Raiciu
| éditeur=Softpedia
| consulté le=
}}</ref>.
 
Cependant, une étude différente a montré que la caféine pourrait diminuer la [[mémoire à court terme]] et augmenter l'occurrence du phénomène dit du « {{Lien|trad=tip of the tongue|lang=en|fr=phénomène du mot sur le bout de la langue|texte=mot sur le bout de la langue}} ». L'étude a amené les chercheurs à suggérer que la caféine pourrait aider la mémoire à court terme quand l'information à se rappeler est liée au train de pensées, mais également à formuler l'hypothèse que la caféine gênerait la mémoire à court terme quand le train de pensées est sans lien de parenté<ref name="TOT-Lesk_Womble">{{article
| langue=en
| prénom1=V. E.
| nom1=Lesk
| prénom2=S. P.
| nom2=Womble
| titre=Caffeine, priming, and tip of the tongue: evidence for plasticity in the phonological system
| périodique =Behavioral Neuroscience.
| mois=
| année=2004
| volume=118
| numéro=2
| pages=453–461
| résumé=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15174922
| consulté le=
}}.</ref>. En résumé, la consommation de caféine augmenterait les performances mentales d'une pensée focalisée, tandis qu'elle pourrait diminuer les capacités de réflexion d'un vaste champ de pensées.
 
==== Chez les femmes enceintes ====
 
Malgré un usage largement répandu et l'idée communément admise selon laquelle la caféine est une substance sans danger, une étude de 2008 suggère que les femmes enceintes qui consomment {{unité|200|mg}} ou plus de caféine par jour - l'équivalent de deux tasses de café ou plus - ont un risque de [[fausse couche|fausses couches]] environ deux fois plus élevé que les femmes qui n'en consomment pas. Cependant, une autre étude n'a pas révélé de lien entre la consommation de caféine et le risque de fausse couche<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://www.usatoday.com/news/health/2008-01-20-caffeine_N.htm
| titre=New studies, different outcomes on caffeine, pregnancy
| auteur=Rita Rubin
| éditeur=USA TODAY
| en ligne le=
| consulté le=
}}</ref>{{,}}<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://ckp.kp.org/newsroom/national/archive/nat_080121_caffeine.html
| titre=Kaiser Permanente Study Shows Newer, Stronger Evidence that Heavy Caffeine During Pregnancy Increases Miscarriage Risk
| éditeur=Kaiser Permanente
| consulté le=}}</ref>. Au [[Royaume-Uni]], la {{lang|en|''[[Food Standards Agency]]''}} (FSA) a recommandé aux femmes enceintes de limiter leur consommation de caféine à moins de {{unité|200|mg}} de par jour<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://www.food.gov.uk/news/pressreleases/2008/nov/caffeineadvice
| titre=Food Standards Agency publishes new caffeine advice for pregnant women
| éditeur=[[Food Standards Agency]]
| en ligne le=
| consulté le=
}}</ref>{{,}}<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://www.cnn.com/2008/HEALTH/conditions/01/21/hfh.caffeine.miscarriage/index.html?iref=mpstoryview
| titre=Study: Caffeine may boost miscarriage risk
| auteur=Danielle Dellorto
| éditeur=[[Cable News Network|CNN]]
| en ligne le=
| consulté le=
}}</ref>. La FSA fait remarquer que le protocole expérimental utilisé dans ces études ne permet pas de déterminer si les différences observées sont dues à la caféine elle-même ou aux modes de vie associés à une forte consommation de caféine, mais a estimé que le conseil était bon.
Concernant un possible effet de la consommation de caféine durant la grossesse sur le poids du nouveau-né, les études sont contradictoires. Certaines estiment que la consommation de caféine pourrait être corrélée à un poids de naissance plus faible<ref>{{article
| langue=en
| nom1=CARE Study Group
| titre=Maternal caffeine intake during pregnancy and risk of fetal growth restriction: a large prospective observational study
| périodique =BJM
| année=2008
| volume=337
| pages=1334-1338
| résumé=
| format=pdf
| url texte=http://www.bmj.com/cgi/reprint/337/nov03_2/a2332
| consulté le=
}}.</ref>, tandis que d'autres ne retrouvent pas ce résultat<ref>{{article
| langue=en
| prénom1=B. H.
| nom1=Bech
| nom2=''al.''
| titre=Effect of reducing caffeine intake on birth weight and length of gestation: randomised controlled trial
| périodique =BJM
| jour=
| mois=
| année=2007
| volume=334
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| résumé=
| format=pdf
| url texte=http://www.bmj.com/cgi/reprint_abr/334/7590/409
| consulté le=
}}.</ref>.
 
==== Chez les enfants prématurés ====
 
Une étude réalisée sur {{unité|2000|prématurés}} amène à penser que la caféine aurait un rôle positif sur leurs fonctions respiratoires<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://www.newscientist.com/article/dn9184-caffeine-boosts-breathing-in-premature-infants.html
| titre=Caffeine boosts breathing in premature infants
| auteur=Roxanne Khamsi
| éditeur=New Scientist
| en ligne le=
| consulté le=
}}</ref>.
 
Le [[citrate de caféine]] a des effets bénéfiques dans le traitement des troubles de la respiration des [[Enfant prématuré|enfants prématurés]] tels que l'[[apnée]] du prématuré et la [[dysplasie broncho-pulmonaire]]<ref name=Medline>{{en}} {{Lien web
| url=http://web.archive.org/web/20070223063601/http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/druginfo/uspdi/202105.html
| titre=Caffeine (Systemic)
| éditeur=MedlinePlus
| en ligne le=
| consulté le=
}}</ref>. Le seul risque à court terme d'un traitement au citrate de caféine est la diminution temporaire de la prise de poids au cours de la thérapie<ref>{{article
| langue=en
| prénom1=B.
| nom1=Schmidt
| nom2=''al.''
| titre=Caffeine therapy for apnea of prematurity
| périodique =N Engl J Med
| année=2006
| volume=354
| numéro=20
| pages=2112–2121
| résumé=
| url texte=http://content.nejm.org/cgi/content/full/354/20/2112
| consulté le=
}}.</ref>. Des études sur le long terme (18 à {{unité|21|mois}}) ont montré des avantages durables pour le traitement à la caféine des enfants prématurés<ref>{{article
| langue=en
| prénom1=B.
| nom1=Schmidt
| nom2=''al.''
| titre=Long-Term Effects of Caffeine Therapy for Apnea of Prematurity
| périodique =N Engl J Med
| année=2007
| volume=357
| numéro=19
| pages=1893–1902
| url texte=http://content.nejm.org/cgi/content/full/357/19/1893
| consulté le=
}}.</ref>{{,}}<ref>{{article
| langue=en
| prénom1=B.
| nom1=Schmidt
| titre=Methylxanthine Therapy for Apnea of Prematurity: Evaluation of Treatment Benefits and Risks at Age 5 Years in the International Caffeine for Apnea of Prematurity (CAP) Trial
| périodique =Neonatology
| année=2005
| volume=88
| numéro=3
| pages=208–213
| résumé=http://content.karger.com/ProdukteDB/produkte.asp?doi=10.1159/000087584
| consulté le=
}}.</ref>.
 
==== Chez les enfants ====
 
Plusieurs études scientifiques ont réfuté la croyance selon laquelle la consommation de caféine entraîne l'ostéoporose chez l'enfant<ref name=Dowshen>{{en}} {{Lien web
| url=http://www.msnbc.msn.com/id/16280050
| titre= Fact or fiction: Common diet myths dispelled
| éditeur=MSNBC
| en ligne le=
| consulté le=
}}</ref>. Les enfants peuvent ressentir les mêmes effets induits par la caféine que les adultes. La plupart des boissons énergisantes (contenant de grandes quantités de caféine) ont été interdites dans de nombreuses écoles de par le monde<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://www.kidshealth.org/parent/food/general/caffeine.html
| titre=Caffeine and Your Child
| auteur=Steven Dowshen
| éditeur=KidsHealth
| en ligne le=
| consulté le=
}}</ref> mais elle a d'autres effets secondaires indésirables, dont problèmes d'estomac, de nervosité, de tremblements, d'accélération du rythme cardiaque, d'insomnie et d'irritabilité<ref name=Dowshen/>.
 
Une étude<ref name=TailleReduiteBebe2013>Verena Sengpiel & al. (2013), ''[http://www.biomedcentral.com/content/pdf/1741-7015-11-42.pdf Maternal caffeine intake during pregnancy is associated with birth weight but not with gestational length: results from a large prospective observational cohort study]'' ; BMC Medicine 2013, 11 :42 doi:10.1186/1741-7015-11-42 ; open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0)</ref> récente (2013) réalisée en Europe du Nord et basée sur un panel de près de {{formatnum:60000}} femmes enceintes (ayant accouché d'un seul bébé après une grossesse sans complication), n'a pas trouvé de preuve de prématurité accrue, mais a conclu que l'exposition ''[[in utero]]'' à la caféine est effectivement un [[facteur de risque]] de petite taille du bébé, distinctement du [[tabagisme]] (qui est lui aussi facteur de risque, et qui est souvent associé au café)<ref name=JournEnv2013>Romain Loury (2013), Brève intitulée ''[http://www.journaldelenvironnement.net/article/les-bebes-cafeines-naissent-plus-petits,33360 Les bébés caféinés naissent plus petits]''; Journal de l'environnement, 2013-02-27</ref> ; Quel que soit le moment de la grossesse concerné, {{Citation|toute hausse quotidienne de 100 milligrammes de caféine – l’équivalent d’environ deux tasses de café filtre ou d’un expresso – réduit le poids du nouveau-né de 12 à 18 grammes}}<ref name=JournEnv2013/>. L'OMS supposait antérieurement que sous {{unité|300|mg}}/jour ce risque n'existait pas, et il est généralement recommandé de ne pas dépasser plus de {{unité|200|mg}} de caféine par jour<ref name=JournEnv2013/>. L'étude suédoise montre cependant qu'au-dessus de ce seuil de {{unité|200|mg}}/j, une femme nord européenne moyenne a jusqu’à {{Citation|62 % plus de risques de porter un enfant de faible taille pour son [[âge gestationnel]]}}<ref name=JournEnv2013/>.
La grossesse dure statistiquement un peu plus longtemps (quelques heures) chez les femmes buvant beaucoup de café, mais indépendamment de la caféine, ce qui laisse penser qu'un autres composants du café puisse agir sur la grossesse, a priori sans conséquences majeures pour la santé de l’enfant<ref name=JournEnv2013/>.
 
==== Maladie de Parkinson ====
 
Plusieurs études réalisées à grande échelle ont montré que la prise de caféine est associée à une réduction du risque de développer la [[maladie de Parkinson]] chez l'homme, tandis que les études chez la femme ne sont pas concluantes<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=caffeine-may-protect-agai
| titre=Caffeine May Protect Against Parkinson's
| auteur=Kate Wong
| éditeur=Scientific American
| en ligne le=
| consulté le=
}}</ref>{{,}}<ref>{{article
| langue=en
| prénom1=G. Webster
| nom1=Ross
| nom2=''al.''
| titre=Association of Coffee and Caffeine Intake With the Risk of Parkinson Disease
| périodique =Journal of American Medical Association
| année=2000
| volume=283
| numéro=20
| pages=2674-2679
| résumé=
| url texte=http://jama.ama-assn.org/cgi/content/full/283/20/2674
| consulté le=
}}.</ref>{{,}}<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://faculty.washington.edu/chudler/parkinc.html
| titre=Does Drinking Coffee Prevent Parkinson's Disease?
| en ligne le=
| consulté le=
}}</ref>{{,}}<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://coffeetea.about.com/od/health/a/healthpark.htm
| titre=Effects of Coffee and Tea on Parkinson's Disease
| éditeur=About.com
| consulté le=
}}</ref>. Le mécanisme par lequel la caféine est inversement corrélée à cette maladie demeure un mystère. Chez les modèles animaux, les chercheurs ont montré, sans pouvoir l'expliquer, que la caféine peut prévenir la perte de cellules nerveuses [[dopamine]]rgiques que l'on observe dans la maladie de Parkinson<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://www.ninds.nih.gov/news_and_events/news_articles/news_article_parkinson_caffeine_hrt.htm
| titre=New Findings About Parkinson's Disease: Coffee and Hormones Don't Mix
| auteur=Tania Zeigler
| éditeur=National Institute of Neurological Disorders and Stroke
| en ligne le=
| consulté le=
}}</ref>.
 
== Décaféination ==
 
{{Article détaillé|Décaféination}}
 
Un [[café]] dit « décaféiné » ne l'est en fait pas totalement ; pour la plupart des marques, cinq à dix tasses de café « décaféiné » procurent une dose de caféine équivalente à celle de deux tasses de café caféiné, selon une étude nord-américaine qui a testé les cafés de neuf marques par [[chromatographie]] en phase gazeuse : hormis une marque, toutes contenaient de {{unité|8.6|mg}} à {{unité|13.9|mg}} de caféine. Selon le {{Dr}} Mark S. Gold, professeur de [[psychiatrie]] à l'[[université de Floride]], cette quantité est suffisante pour provoquer une dépendance physique au café chez certains consommateurs<ref>{{Lien web
| url=http://www.informationhospitaliere.com/actualite-6823-cafe-decafeine-contient-encore-cafeine.html
| titre=Le café décaféiné contient encore de la caféine
| date=
| éditeur=Lavoisier
| consulté le=
}}</ref>{{,}}<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://news.ufl.edu/2006/10/10/decaf/
| titre=UF experts: Decaffeinated coffee is not caffeine-free
| auteur=Denise Trunk
| éditeur=[[Université de Floride|University of Florida]]
| en ligne le=
| consulté le=
}}</ref>.
 
L'extraction de caféine est un [[procédé industriel]] courant qui peut être réalisé selon trois voies :
# extraction par un [[solvant|solvant organique]] ;
# extraction par [[fluide supercritique]] (du [[dioxyde de carbone]]) ;
# extraction à l'eau.
 
La première méthode, qui a été utilisée pendant des années, tend à être remplacée par la deuxième pour des raisons sanitaires (traces résiduelles de [[solvant]]s), d'impact sur l'environnement, de coût et de saveur. La dernière est la moins efficace et peut dénaturer le goût.
 
=== Extraction par des solvants organiques ===
 
C'est le procédé classique qui repose sur la [[solubilité]] différentielle ([[coefficient de partage]]) de la caféine. La caféine du café est dissoute dans le solvant organique, généralement un solvant chloré ([[chloroforme]], [[trichloréthylène]] ou [[dichlorométhane]]) ou le [[benzène]], qui est ensuite éliminé par distillation.
Des solvants organiques tels que l'[[acétate d'éthyle]] présentent bien moins de risques pour la santé et l'environnement que les solvants aromatiques et chlorés utilisés par le passé. Une autre méthode consiste à utiliser les huiles triglycéridiques obtenues lors de la [[café#Mouture|mouture]] du café.
 
=== Extraction au dioxyde de carbone supercritique ===
 
Le dioxyde de carbone [[fluide supercritique]] est un excellent solvant [[Polarité (chimie)|apolaire]] pour la caféine et de plus, il est plus sain que les solvants organiques synthétiques. Le processus d'extraction est simple : le [[dioxyde de carbone|{{fchim|C||O|2}}]] est forcé à passer au travers des grains de café à des températures supérieures à {{température|31.1|°C}} et des pressions supérieures à {{unité|73|[[Atmosphère (unité)|atm]]}}. Sous ces conditions le {{fchim|C||O|2}}, qui est dans un [[phase (thermodynamique)|état]] supercritique, a les propriétés d'un gaz, ce qui lui permet de pénétrer profondément dans les grains de café, mais a également celles d'un liquide qui dissout 97-99 % de la caféine. Le {{fchim|C||O|2}} chargé de caféine passe ensuite au travers d'un jet d'eau sous haute pression pour en retirer la caféine. La caféine peut enfin être isolée par [[adsorption]] sur [[charbon actif|charbon activé]], par [[distillation]], [[Recristallisation (chimie)|recristallisation]] ou [[osmose inverse]]<ref name="Décaféination">{{en}} {{Lien web
| url=http://antoine.frostburg.edu/chem/senese/101/consumer/faq/decaffeinating-coffee.shtml
| titre=How is coffee decaffeinated?
| auteur=Fred Senese
| éditeur=General Chemistry Online
| en ligne le=
| consulté le=
}}</ref>.
 
=== Extraction à l'eau ===
 
Les grains de café sont mis à tremper dans l'eau. Cette eau, qui ne contient pas seulement de la caféine mais également beaucoup d'autres composés qui participent au goût du café, est ensuite passée à travers du charbon activé, qui retient la caféine. L'eau peut ensuite être remise avec les grains puis évaporée, ce qui laisse un café décaféiné doté d'un bon arôme<ref name="Décaféination"/>.
 
La caféine retirée est commercialisée comme ingrédient de sodas ou comme base de comprimés de caféine vendus sans ordonnance.
 
== Religion ==
 
Certains adeptes de l'[[Église de Jésus-Christ des saints des derniers jours]]<ref>{{en}} "Priesthood Bulletin", février 1972, p. 4.</ref> (Mormons), de l'[[Église adventiste du septième jour]], de l'[[Grace Communion International|Église de Dieu restaurée]] et de la [[Science chrétienne]]<ref>{{en}} {{Lien web|url=http://www.redding.com/news/2008/Apr/12/voices-faith-april-12-2008/| titre=Avoid or moderate using alcohol, others| série=Voices of Faith| éditeur=The E.W. Scripps Co.| en ligne le=| consulté le=}}</ref> évitent de consommer de la caféine ou n'en consomment pas du tout, arguant que Dieu est opposé à un usage non médical de substances psychoactives ou, pour les adventistes, que la consommation d'une substance pouvant avoir des effets néfastes sur la santé n'est pas compatible avec le respect du corps que les chrétiens devraient avoir.
 
Les hindous [[vaishnava|vaishavistes]] s'abstiennent généralement de consommer de la caféine alléguant qu'elle trouble l'esprit et hyperstimule les sens. Pour être initié par un [[Guru (maître spirituel)|guru]], on doit ne pas avoir consommé de caféine (de même pour l'alcool, la nicotine et d'autres [[drogue]]s) pendant au moins une année.
 
==Torréfaction==
[[Image:Atelier torréfaction chocolat Meunier.JPG|thumb|right|310 px|Ateliers de torréfaction de la [[Chocolat Menier|chocolaterie Menier]], construits en 1866]]
 
Ligne 1 485 ⟶ 49 :
 
===Les nuances===
 
La torréfaction est riche d'une infinité de nuances :
* légère : blonde ou ''New England''
Ligne 1 493 ⟶ 58 :
[[Image:Coffee roasting grades.png|thumb||left|600px|unroasted, light, cinnamon, medium, high, city, full city, French et Italian<br>(gradations anglaise et italienne)]]
{{clr}}
 
==Torréfaction du cacao==
 
Pour les [[fève de cacao|fèves de cacao]], le procédé est proche de celui du café. Les fèves (environ 40 kg) sont versées dans le torréfacteur par une trémie sur le dessus. Elles sont roulées tout au long de la torréfaction. La température de torréfaction est d'environ 180 °C pour une durée de l'ordre de 32 à 34 minutes selon la provenance et le séchage des fèves. À l'issue de la cuisson, les fèves sont brassées et ventilées. Les cosses les plus volatiles sont évacuées par le flux, le reste sera trié lors du [[broyage]].
 
== Torréfaction de l'orge ==
 
Les grains d'orge sont torréfiés pendant l'opération plus générale du [[maltage]]. Elle permet d'obtenir des [[malt]]s au goût prononcé, qui donneront autant de nuances de couleurs que de saveurs aux [[bière]]s qui seront brassées avec : plus le malt sera torréfié, plus l'aspect en sera sombre, et le goût proche du café ou du chocolat.
 
== Torréfaction du bois ==
La torréfaction du bois (comme n'importe quelle biomasse végétale) est possible, produisant diverses matières volatiles au fur et à mesure que la masse du bois chauffé diminue<ref name=TheseNocquet2012/>. Une thèse française a porté sur la torréfaction expérimentale de [[hêtre commun]], réalisée sous atmosphère inerte, à des températures de 200 à {{unité|300|°C}} pour étudier les gaz émis par la thermodégradation de la cellulose, du xylane et de la lignine<ref name=TheseNocquet2012/>. Selon l'auteur, {{Citation|Le bilan matière boucle entre 97 % et 104 %. Les principales matières volatiles émises par la torréfaction de ce bois sont l’eau, le [[formaldéhyde]], l’[[acide acétique]] et le [[Gaz carbonique|CO<sup>2</sup>]]<ref name=TheseNocquet2012/>. De l'[[acide formique]], du [[CO]], du [[méthanol]] et du [[furfural]] sont aussi mesurés en quantité moindre. Certaines de ces espèces ne sont pas produites par tous les constituants du hêtre. Il semble en particulier que l’acide acétique soit produit à partir de la dégradation des [[acétate]]s contenus dans les [[hémicellulose]]s. Par ailleurs, il apparaît en première approximation que la transformation peut être correctement représentée par la loi d’additivité jusqu’à {{unité|250|°C}}. Cela n’est plus le cas à {{unité|280|°C}} et {{unité|300|°C}}, du fait d’interactions entre la cellulose et les deux autres constituants du bois. Celles-ci ralentissent la vitesse de torréfaction de la cellulose}}. Ce travail a aussi abouti à proposer un modèle permettant de prédire la quantité de gaz issus de la torréfaction du hêtre, selon ses conditions<ref name=TheseNocquet2012>Nocquet Thimotée (2012) [http://oatao.univ-toulouse.fr/8825/1/nocquet.pdf ''Torréfaction du bois et de ses constituants: expériences et modélisation des rendements en matières volatiles''] (Thèse de doctorat en Génie des procédés et de l'environnement), institut national polytechnique de Toulouse, soutenue le 18 décembre 2012.</ref>.
 
== Articles connexes ==
* [[Café de terroir]]
* [[Terroir]]
* [[Maltage]]
* [[Torréfaction de la biomasse]]
 
== Notes et références ==
{{Références}}
{{Palette|Café|Bière|Torréfacteur}}
{{Portail|chimie|Chocolat|Bière}}
 
{{DEFAULTSORT:Torrefaction}}
{{Références|taille=30}}
[[Catégorie:Procédé agroalimentaire]]
{{Traduction/Référence|en|Caffeine|299832527}}
[[Catégorie:Fabrication de la bière]]
[[Catégorie:Café]]
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