ภาวะพิษกาเฟอีน

กาเฟอีนเป็นสารกระตุ้นประสาทมีอยู่ตามธรรมชาติในกาแฟ ชา มาเต ("llex paraguariensis") และพืชประเภทอื่น ๆ 
เป็นส่วนผสมของเครื่องบริโภคมากมาย โดยเฉพาะในเครื่องดื่มที่โฆษณาว่า เป็นเครื่องดื่มชูกำลัง
นอกจากนั้นแล้ว ยังมีกาเฟอีนในน้ำอัดลมเช่นโคคา-โคล่าและเป็ปซี่ โดยกำหนดในฉลากแสดงองค์ประกอบว่า เป็นเครื่องปรุงรส

กลไกการทำงานของกาเฟอีนแตกต่างจากยาเสพติดประเภทอื่น ๆ รวมทั้งโคเคนและแอมเฟตามีน
คือ กาเฟอีนมีฤทธิ์ระงับ (antagonization) การทำงานของหน่วยรับความรู้สึกของสาร adenosine ในระบบประสาท
และเพราะว่า adenosine เป็นสารพลอยได้ของการทำงานของเซลล์ ซึ่งมีฤทธิ์ต่อหน่วยความรู้สึกมีผลให้เกิดความรู้สึกเหนื่อยและความอยากจะนอน
ดังนั้น การเข้าไประงับหน่วยความรู้สึกจึงมีผลให้ระดับสารกระตุ้นประสาทตามธรรมชาติคือโดพามีนและ norepinephrine ดำรงอยู่ในระดับที่สูง.
ช่วงขณะที่กาเฟอีนกำลังออกฤทธิ์ กระบวนการ antagonization ของหน่วยรับความรู้สึกประเภท adenosine จะเพิ่มขึ้น และระดับสารสื่อประสาทก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน

การทำงานของกาเฟอีนเกิดจากทั้งการลดฤทธิ์ยับยั้งของ adenosine (โดยเป็น antagonist ต่อหน่วยรับความรู้สึก A)
และการจำกัดการทำงานทางประสาท (โดยขัดขวางฤทธิ์ยับยั้งของหน่วยรับความรู้สึก A ซึ่งมีผลเป็นการลดระดับการทำงานของนิวรอนในวิถีประสาท striato-Gpe) 
มีหน่วยรับความรู้สึกของ adenosine อย่างน้อย 4 อย่าง และประเภท A และ A เป็นประเภทที่โดยทฤษฎีแล้ว กาเฟอีนเป็นตัวปฏิปักษ์ (antagonist). 
หน่วยรับความรู้สึกของ Adenosine A อยู่ที่เซลล์ก่อนไซแนปส์ (presynaptic) มีอยู่ในหลายเขตของสมอง รวมทั้งเปลือกสมองและฮิปโปแคมปัส
เมื่อรับสาร adenosine หน่วยรับความรู้สึกจะมีผลเป็นการยับยั้งการปล่อยสารสื่อประสาทโดพามีน กลูตาเมต และ acetylcholine (ดังนั้น กาเฟอีนซึ่งเป็น antagonist ต่อหน่วยรับความรู้สึก จึงมีผลทำให้ไม่เกิดการยับยั้งสารสื่อประสาท)
นอกจากนั้นแล้ว กาเฟอีนยังเป็นปฏิปักษ์ต่อสาร benzodiazepines อีกด้วย แม้ว่าจะอ่อนกว่าต่อ adenosine
คือ กาเฟอีนสามารถเข้าไปรบกวนฤทธิ์ของ benzodiazepines ที่บริโภคในเวลาเดียวกัน

ช่วงเวลาครึ่งชีวิต (half life) ของกาเฟอีนในผู้ใหญ่อยู่ที่ประมาณ 3.5-6 ช.ม. และต่างกันไปตามวัย
การตั้งครรภ์มีผลต่อช่วงเวลาครึ่งชีวิต คือในช่วงที่สุดแห่งการตั้งครรภ์ จะยาวนานถึง 10 ช.ม.
นอกจากนั้นแล้ว ช่วงเวลาครึ่งชีวิตในทารกในครรภ์ยังยาวนานกว่าปกติอีกด้วย เพราะว่า ทารกไม่มีเอนไซม์ในตับประเภท CYP1A2 และ CYP1A1 ที่ทำการย่อยสลายกาเฟอีน

การติดกาเฟอีนทางกายหรือทางใจสามารถเกิดขึ้นเป็นผลจากการบริโภคมากเกินไป
ในการสัมภาษณ์ ศ.โรแลนด์ กริฟฟิธส์ ในแผนกจิตเวชและประสาทวิทยาศาสตร์ของโรงเรียนการแพทย์แห่งมหาวิทยาลัยจอห์นฮอปคินส์
ได้กล่าวว่า งานวิจัยหลายงานได้แสดงว่า ผู้ที่บริโภคกาเฟอีนอย่างน้อย 100 มิลลิกรัมต่อวัน (ประมาณ 1 ถ้วย)
สามารถเกิดการติดทางกาย
ซึ่งสามารถนำไปสู่อาการขาดยารวมทั้ง
ความปวดหัว ความเจ็บปวดและความตึงแน่นของกล้ามเนื้อ ภาวะง่วงงุน (lethargy) คลื่นไส้ อาเจียน อารมณ์ซึมเศร้า และความหงุดหงิด 
ศ. กริฟฟิธส์เชื่อมั่นว่า การขาดกาเฟอีนควรจะจัดเป็นโรคทางจิตวิทยา 
ตามงานวิจัยของเขา อาการขาดกาเฟอีนจะเกิดขึ้นภายใน 12-24 ช.ม. หลังจากเลิกบริโภค และสามารถเป็นอยู่ได้นานถึง 9 วัน 
การรับกาเฟอีนเข้าไปเรื่อย ๆ จะทำให้ร่างกายสร้างหน่วยรับความรู้สึกของ adenosine เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ในระบบประสาทกลาง
ซึ่งทำให้เกิดความไวต่อผลของสาร adenosine ขึ้นโดยสองด้าน
ด้านแรก จะทำให้ร่างกายดื้อต่อฤทธิ์กาเฟอีน
ด้านที่สอง จะทำให้อาการขาดกาเฟอีนรุนแรงขึ้น
เพราะร่างกายจะไวต่อผลของ adenosine เพิ่มขึ้นเมื่อหยุดการบริโภคกาเฟอีน
การดื้อกาเฟอีนสามารถเจริญขึ้นได้อย่างรวดเร็ว

การดื้อต่อฤทธิ์ต้านการง่วงนอนของกาเฟอีนเห็นได้หลังจากการบริโภคที่ 400 มิลลิกรัม 3 ครั้งต่อวันติดต่อกัน 7 วัน และการดื้อกาเฟอีนอย่างสิ้นเชิงเห็นได้หลังจากการบริโภคที่ 300 มิลลิกรัม 3 ครั้งต่อวันติดต่อกัน 18 วัน

"Caffeine Pharmacology." News Medical. http://www.news-medical.net/health/Caffeine-Pharmacology.aspx

ตาม "Journal of Caffeine Research (วารสารงานวิจัยเกี่ยวกับกาเฟอีน)" งานวิจัยหนึ่งพบว่ามีคนมากขึ้นที่ติดกาเฟอีน ซึ่งเป็นเหตุให้นักวิจัยพิมพ์บทความเตือนในหัวข้อ "Caffeine Use Disorder (โรคการใช้กาเฟอีน)"
คือ งานวิจัยนี้ ที่เขียนร่วมโดยศาสตราจารย์จิตวิทยาของมหาวิทยาลัยอเมริกัน (American University) ลอรา จูเลียโน แสดงว่ามีคนจำนวนเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ที่มีปัญหาเกี่ยวกับอาการขาดกาเฟอีน
และไม่สามารถลดระดับการบริโภค จัดเป็น "ความผิดปกติในการบริโภคกาเฟอีน" ที่อยู่ในระดับรุนแรง
ศ. จูเลียโนได้ให้ความแก่สื่อว่า 
“มีความเข้าใจผิดทั้งในผู้เชี่ยวชาญและทั้งบุคคลอื่น ๆ ว่า ไม่ยากที่จะเลิกกาเฟอีน
แต่ว่าในงานสำรวจประชากร ผู้บริโภคกาเฟอีนเป็นปกติ (ในชีวิตประจำวัน) มากกว่า 50 เปอร์เซนต์แจ้งว่า 
มีปัญหาในการเลิกหรือลดระดับการใช้กาเฟอีน
ผ่านงานวิจัยของเรา เราได้พบว่า คนที่ไม่สามารถเลิกหรือลดระดับการใช้กาเฟอีนโดยตนเองมีความสนใจที่จะรับการบำบัดจากมืออาชีพ
คล้ายกับการบำบัดที่บุคคลทั่วไปสามารถแสวงหาถ้าต้องการที่จะเลิกสูบบุหรี่หรือเลิกใช้ยาเส้น”
ศ. จูเลียโนยังยืนยันอีกด้วยว่า เรามักจะมองข้ามผลลบจากกาเฟอีน
เพราะว่า เป็น "ยาเสพติดที่สังคมยอมรับและมีการบริโภคอย่างกว้างขวาง ซึ่งได้ผสมผสานเข้ากับวัฒนธรรมประเพณีและชีวิตประจำวันของเราแล้วเป็นอย่างดี"

ได้มีการพบว่า กาเฟอีนมีฤทธิ์เท่ากับยา Modafinil ในผู้ใหญ่ผู้ตื่นอยู่ไม่ได้นอนกว่า 54 ช.ม. เพื่อที่จะรักษาความตื่นตัวทางประชาน
แต่ว่า เป็นยาที่อาจก่อให้เกิดความวิตกกังวล โดยเฉพาะในเยาวชน