Como funciona a calculadora do Caffeine Clock

O modelo

Cada bebida é tratada como uma dose absorvida e eliminada pelo corpo a taxas de primeira ordem. Para uma bebida com D miligramas consumida de uma vez, o nível de cafeína no corpo após t horas é:

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

em que ka é a taxa de absorção e ke, a taxa de eliminação. O nível de cafeína aumenta enquanto a absorção supera a eliminação, atinge o pico e depois cai no ritmo definido por ke. As curvas de todas as bebidas são somadas para gerar o total exibido.

Absorção

A taxa de absorção é calculada pelo tempo necessário para que 90 % da bebida seja absorvida (t90): ka = ln(10) / t90. Cada item do banco de bebidas tem seu próprio t90: 175 das 222 bebidas usam 45 minutos, e a maioria das demais, 35 ou 40 minutos. A cafeína costuma atingir o pico no sangue de 30 a 120 minutos após o consumo.

Eliminação e meia-vida

A taxa de eliminação é calculada a partir da sua meia-vida da cafeína: ke = ln(2) / t½. O padrão é 5 horas, dentro das 3 a 6 horas observadas na maioria dos adultos. A meia-vida varia entre as pessoas: fumar a reduz, e contraceptivos orais a prolongam. Por isso, você pode definir a sua.

Beber aos poucos vs. de uma vez

Uma bebida consumida de uma vez é modelada como uma dose única. Ao beber aos poucos, o consumo é distribuído de modo constante pelo tempo que você levou para terminar (o padrão do app é 10 minutos), resultando em um pico mais baixo e tardio do que ao beber a mesma quantidade de uma vez.

Limite seguro e hora de dormir

O limite seguro para o sono (100 mg por padrão) é o nível de cafeína abaixo do qual você pretende estar na hora de dormir. A Autoridade Europeia para a Segurança dos Alimentos (EFSA) observa que doses únicas de 100 mg podem afetar a duração e os padrões do sono em alguns adultos, sobretudo perto da hora de dormir. A calculadora compara o nível de cafeína na próxima hora de dormir com esse limite e determina quando ele ficará abaixo disso.

Limites diários para referência

Para a maioria dos adultos saudáveis, a Administração de Alimentos e Medicamentos dos EUA (FDA) indica 400 mg por dia como uma quantidade geralmente não associada a efeitos negativos. A EFSA chega ao mesmo valor e não aponta preocupações de segurança para doses únicas de até 200 mg. Para gestantes e lactantes, a EFSA indica até 200 mg por dia.

Limitações do modelo

O modelo representa um adulto típico. A rapidez com que a cafeína é eliminada varia de pessoa para pessoa (fumar e usar contraceptivos orais são dois fatores comprovados), e o teor de cafeína da mesma bebida varia conforme a receita e o lote. Os números do Caffeine Clock são estimativas para ajudar você a se planejar, não medições nem orientações médicas.

Fontes

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. Autoridade Europeia para a Segurança dos Alimentos. Cafeína (página temática em inglês que resume o Parecer Científico de 2015 sobre a segurança da cafeína). 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