ภาวะพิษกาเฟอีน
กลไกการทำงานของกาเฟอีนแตกต่างจากยาเสพติดประเภทอื่น ๆ รวมทั้งโคเคนและแอมเฟตามีน คือ กาเฟอีนมีฤทธิ์ระงับ (antagonization) การทำงานของหน่วยรับความรู้สึกของสาร adenosine ในระบบประสาท และเพราะว่า adenosine เป็นสารพลอยได้ของการทำงานของเซลล์ ซึ่งมีฤทธิ์ต่อหน่วยความรู้สึกมีผลให้เกิดความรู้สึกเหนื่อยและความอยากจะนอน ดังนั้น การเข้าไประงับหน่วยความรู้สึกจึงมีผลให้ระดับสารกระตุ้นประสาทตามธรรมชาติคือโดพามีนและ norepinephrine ดำรงอยู่ในระดับที่สูง. ช่วงขณะที่กาเฟอีนกำลังออกฤทธิ์ กระบวนการ antagonization ของหน่วยรับความรู้สึกประเภท adenosine จะเพิ่มขึ้น และระดับสารสื่อประสาทก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน
กาเฟอีน
กาเฟอีนจะถูกดูดซึมที่กระเพาะอาหารและลำไส้เล็กภายใน 45 นาทีหลังจากการบริโภค หลังจากนั้นจะถูกนำเข้ากระแสเลือดและลำเลียงไปทั่วร่างกาย ครึ่งชีวิตของกาเฟอีนในร่างกาย หรือเวลาที่ร่างกายใช้ในการกำจัดกาเฟอีนในปริมาณครึ่งหนึ่งของที่บริโภค จะแตกต่างกันไปในแต่ละบุคคลโดยมีปัจจัยต่างๆ เช่นอายุ ระดับการทำงานของตับ ภาวะตั้งครรภ์และการใช้ยาอื่นร่วมด้วย ในผู้ใหญ่ปกติจะมีครึ่งชีวิตของกาเฟอีนประมาณ 3-4 ชั่วโมง ในขณะที่หญิงที่ทานยาคุมกำเนิดและหญิงตั้งครรภ์อาจมีครึ่งชีวิตของกาเฟอีนประมาณ 5-10 ชั่วโมง และ 9-11 ชั่วโมง . ตามลำดับ ในผู้ป่วยโรคตับระยะรุนแรง อาจมีการสะสมของกาเฟอีนในร่างกายได้นานถึง 96 ชั่วโมง. สำหรับในทารกและเด็กจะมีครึ่งชีวิตของกาเฟอีนที่นานกว่าผู้ใหญ่ พบว่าในทารกแรกเกิดจะมีครึ่งชีวิตของกาเฟอีนประมาณ 30 ชั่วโมง
กาเฟอีนจะถูกเปลี่ยนแปลงสภาพที่ตับ โดยอาศัยการทำงานของเอนไซม์ ไซโตโครม พี 450 ออกซิเดส (Cytochrome P450 oxidase) ซึ่งเอนไซม์นี้จะเปลี่ยนกาเฟอีนให้เป็นอนุพันธุ์สามชนิด คือ
อนุพันธุ์ทั้งสามชนิดนี้จะถูกแปรสภาพต่อไป และขับออกทางปัสสาวะในที่สุด