Näin Caffeine Clockin laskuri toimii

Malli

Jokainen juoma käsitellään annoksena, joka imeytyy elimistöön ja poistuu sieltä ensimmäisen kertaluvun kinetiikan mukaisesti. Kun D milligrammaa sisältävä juoma nautitaan kerralla, kofeiinitaso elimistössä t tunnin kuluttua on:

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

jossa ka on imeytymisnopeus ja ke poistumisnopeus. Kofeiinitaso nousee, kun imeytyminen on poistumista nopeampaa, saavuttaa huippunsa ja laskee sitten ke:n määräämällä nopeudella. Kaikkien juomien käyrät lasketaan yhteen, jolloin saadaan näkemäsi kokonaismäärä.

Imeytyminen

Imeytymisnopeus perustuu aikaan, jossa juomasta on imeytynyt 90 % (t90): ka = ln(10) / t90. Juomatietokannan jokaisella tuotteella on oma t90-arvonsa: 222 juomasta 175 käyttää 45 minuuttia ja useimmat muut 35 tai 40 minuuttia. Veren kofeiinitaso saavuttaa yleensä huippunsa 30–120 minuuttia juomisen jälkeen.

Poistuminen ja puoliintumisaika

Poistumisnopeus perustuu kofeiinin puoliintumisaikaan: ke = ln(2) / t½. Oletus on 5 tuntia, mikä osuu useimmille aikuisille ilmoitettuun 3–6 tunnin vaihteluväliin. Puoliintumisaika vaihtelee ihmisestä toiseen: tupakointi lyhentää sitä ja ehkäisypillerit pidentävät sitä. Siksi voit asettaa oman arvosi.

Siemailu vai kerralla juominen

Kerralla juotu juoma mallinnetaan yhtenä annoksena. Siemailtu juoma mallinnetaan tasaisena saantina, joka jakautuu juomiseen käytetylle ajalle (sovelluksen oletus on 10 minuuttia). Näin huippu on matalampi ja tulee myöhemmin kuin juotaessa sama määrä kerralla.

Kynnysarvo ja nukkumaanmenoaika

Kynnysarvo (oletuksena 100 mg) on kofeiinitaso, jonka alle haluat päästä nukkumaanmenoaikaan mennessä. Euroopan elintarviketurvallisuusviranomainen (EFSA) toteaa, että 100 mg:n kerta-annokset voivat vaikuttaa joidenkin aikuisten unen kestoon ja unirytmiin etenkin lähellä nukkumaanmenoaikaa. Laskuri vertaa seuraavan nukkumaanmenoaikasi kofeiinitasoa kynnysarvoon ja selvittää, milloin alitat sen.

Päivittäiset enimmäismäärät

Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto (FDA) toteaa, ettei 400 mg päivässä yleensä aiheuta haittavaikutuksia useimmille terveille aikuisille. EFSA päätyy samaan lukuun, eikä enintään 200 mg:n kerta-annoksiin liity turvallisuushuolia. Raskaana oleville ja imettäville naisille EFSA suosittelee enintään 200 mg päivässä.

Mallin rajoitukset

Malli kuvaa tyypillistä aikuista. Kofeiinin poistumisnopeus vaihtelee ihmisestä toiseen; tupakointi ja ehkäisypillerit ovat kaksi tunnettua syytä. Myös saman juoman kofeiinimäärä vaihtelee reseptin ja valmistuserän mukaan. Caffeine Clockin luvut ovat suunnittelua helpottavia arvioita, eivät lääketieteellisiä mittaustuloksia tai neuvoja.

Lähteet

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. Euroopan elintarviketurvallisuusviranomainen. Caffeine (englanninkielinen teemasivu, joka tiivistää kofeiinin turvallisuutta koskevan vuoden 2015 tieteellisen lausunnon). 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