Comment fonctionne le calculateur Caffeine Clock

Le modèle

Chaque boisson est considérée comme une dose absorbée et éliminée selon une cinétique de premier ordre. Pour une boisson contenant D milligrammes et bue d’un trait, le taux de caféine dans le corps après t heures est :

C(t) = D × ka / (ka − ke) × (e^(−ke·t) − e^(−ka·t))

où ka est le taux d’absorption et ke le taux d’élimination. Le taux de caféine augmente tant que l’absorption dépasse l’élimination, atteint son pic, puis diminue au rythme défini par ke. Les courbes de toutes les boissons sont additionnées pour obtenir le total affiché.

Absorption

Le taux d’absorption dépend du temps nécessaire pour absorber 90 % d’une boisson (t90) : ka = ln(10) / t90. Chaque produit de la base de boissons a son propre t90 : 175 des 222 boissons utilisent 45 minutes, et la plupart des autres 35 ou 40 minutes. Dans le sang, la caféine atteint généralement son pic 30 à 120 minutes après sa consommation.

Élimination et demi-vie

Le taux d’élimination dépend de votre demi-vie de la caféine : ke = ln(2) / t½. La valeur par défaut est de 5 heures, dans la plage de 3 à 6 heures rapportée pour la plupart des adultes. La demi-vie varie selon les personnes : le tabagisme la raccourcit et les contraceptifs oraux l’allongent. Vous pouvez donc définir la vôtre.

Progressivement ou d’un trait

Une boisson terminée d’un trait est modélisée comme une dose unique. Une boisson bue progressivement est modélisée comme un apport régulier réparti sur le temps nécessaire pour la terminer (10 minutes par défaut dans l’app). Son pic est plus faible et plus tardif que si la même quantité était bue d’un trait.

Seuil de sommeil et heure du coucher

Le seuil de sommeil (100 mg par défaut) est le taux sous lequel vous souhaitez vous trouver à l’heure du coucher. L’Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) indique que des doses uniques de 100 mg peuvent affecter la durée et les habitudes de sommeil chez certains adultes, surtout peu avant l’heure du coucher. Le calculateur compare le taux prévu à votre prochaine heure du coucher avec ce seuil et détermine quand vous repasserez en dessous.

Limites quotidiennes indicatives

Pour la plupart des adultes en bonne santé, la FDA américaine indique que 400 mg par jour est une quantité généralement non associée à des effets négatifs. L’EFSA retient la même valeur et ne relève aucun problème de sécurité pour des doses uniques allant jusqu’à 200 mg. Pour les femmes enceintes ou allaitantes, l’EFSA indique jusqu’à 200 mg par jour.

Limites du modèle

Le modèle décrit un adulte type. La vitesse d’élimination de la caféine varie selon les personnes, notamment en raison du tabagisme et des contraceptifs oraux. La teneur en caféine d’une même boisson varie aussi selon la recette et le lot. Les chiffres de Caffeine Clock sont des estimations pour vous aider à planifier, pas des mesures ni des conseils médicaux.

Sources

1. U.S. Food and Drug Administration. Spilling the Beans: How Much Caffeine Is Too Much? https://www.fda.gov/consumers/consumer-updates/spilling-beans-how-much-caffeine-too-much
2. Autorité européenne de sécurité des aliments. Caféine (page thématique résumant l’avis scientifique de 2015 sur la sécurité de la caféine, en anglais). https://www.efsa.europa.eu/en/topics/topic/caffeine
3. Drake C, Roehrs T, Shambroom J, Roth T. Caffeine effects on sleep taken 0, 3, or 6 hours before going to bed. Journal of Clinical Sleep Medicine. 2013;9(11):1195-1200. https://doi.org/10.5664/jcsm.3170
4. Mort JR, Kruse HR. Timing of blood pressure measurement related to caffeine consumption. Annals of Pharmacotherapy. 2008;42(1):105-110. https://doi.org/10.1345/aph.1k337
5. Grzegorzewski J, Bartsch F, Köller A, König M. Pharmacokinetics of caffeine: a systematic analysis of reported data for application in metabolic phenotyping and liver function testing. Frontiers in Pharmacology. 2021;12:752826. https://doi.org/10.3389/fphar.2021.752826