Presente in più di 60 piante, la caffeina è una sostanza amara che se consumata ha proprietà stimolanti. Secondo il neurologo Dr. R. E. Shapiro dell'Università del Vermont, la caffeina è il farmaco stimolante più consumato al mondo. La caffeina induce sensazioni di allerta e aumento dell'energia a causa delle sue interazioni con i recettori dell'adenosina nel cervello. La caffeina viene anche comunemente aggiunta ai farmaci antidolorifici a causa del ruolo dell'adenosina nel mal di testa e nell'emicrania.
Una sostanza chimica nel sistema nervoso centrale, l'adenosina regola i tuoi cicli di sonno e veglia. Quando sei sveglio, l'adenosina si accumula nel cervello e alla fine provoca sonnolenza attaccandosi alle cellule del cervello anteriore basale e inibendo la loro attività. L'adenosina stimola i segnali che indicano al tuo corpo che è tempo di riposare e attiva le risposte necessarie per impegnarsi in un sonno completo e prolungato.
Gli effetti della caffeina di aumentare l'energia e farti sentire più vigili sono dovuti alla sua interazione con i recettori dell'adenosina nel cervello. Sia la caffeina che l'adenosina sono neurotrasmettitori appartenenti a un gruppo chimico noto come xantina. Nel tuo cervello, la caffeina appare come adenosina per le cellule nervose ed è in grado di legarsi ai siti dei recettori dell'adenosina. Di conseguenza, il cervello non rileva l'adenosina e l'attività nervosa non rallenta. Invece, la caffeina aumenta l'attività cerebrale, facendoti sentire più energico e meno sensibile ai ritmi naturali del tuo corpo di veglia e sonno.
Il tuo corpo risponde all'adenosina bloccata aumentando l'attività neurale, che in girare stimola la ghiandola pituitaria. La ghiandola pituitaria trasmette segnali per preparare il corpo ad una maggiore attività e attiva anche il rilascio di adrenalina dalla ghiandola surrenale. L'adrenalina induce una serie di risposte in tutto il corpo che ti fanno sentire più sveglio e vigile. Il fegato rilascia maggiori quantità di zucchero nel flusso sanguigno per aumentare l'energia, le pupille si dilatano, la frequenza cardiaca accelera e il tubo respiratorio si apre per assorbire più ossigeno. Mentre i periodi limitati di adrenalina intensificata sono naturali e servono importanti scopi protettivi nel tuo corpo, alti livelli prolungati possono danneggiare la tua salute fisica ed emotiva.
La caffeina è un ingrediente comune negli antidolorifici a base di acetaminofene perché restringe vasi sanguigni nel sito del recettore dell'adenosina. Nel suo articolo di revisione dell'agosto 2008 sulla relazione tra caffeina e dolore, il Dr. Shapiro indica che l'adenosina è un fattore importante per il mal di testa e l'emicrania, ma il suo esatto ruolo è scarsamente compreso; tuttavia, mentre la caffeina può aiutare ad alleviare il dolore, può anche avere l'effetto opposto. Con un consumo regolare, il sistema nervoso centrale sviluppa una dipendenza dalla sostanza che può produrre dolorose esperienze di astinenza. Come mal di testa o emicrania, i sintomi di astinenza da caffeina possono includere vertigini, dolori acuti alla testa, sensibilità al rumore, ansia e irritabilità. L'eccessiva assunzione di caffeina può anche interrompere i modelli di sonno, la frequenza cardiaca e l'umore.