Bagaimana Kafein Mempengaruhi Otak dan Tubuh Manusia: Apa yang Ditunjukkan Sains

Bagaimana Kafein Mencapai Otak

Efek stimulan dari kopi, teh, atau minuman berenergi dapat dimulai sedini 15 menit setelah konsumsi, menurut tinjauan farmakologi kafein yang diterbitkan oleh News-Medical.net. Setelah diserap ke dalam aliran darah, tindakan utama kafein di otak adalah memblokir reseptor untuk adenosin, molekul yang biasanya menumpuk selama siang hari dan menandakan otak untuk melambat dan merasa mengantuk, menurut penjelasan dari program kesejahteraan Thrive Universitas Florida Atlantic.

Dengan menempati reseptor adenosin tanpa mengaktifkannya, kafein mencegah 'tombol mati' alami ini dari bekerja, yang terus merangsang aktivitas otak lebih lama dari yang seharusnya, materi FAU menjelaskan. Penyumbatan reseptor adenosin juga dijelaskan sebagai mekanisme farmakologi pusat kafein dalam studi 2023 tentang konsumsi kafein kronis yang dipublikasikan dalam jurnal Biomolecules.

Dopamin, Norepinefrin dan Kewaspadaan

Menurut penjelasan FAU, memblokir reseptor adenosin mempengaruhi beberapa neurotransmiter lainnya, termasuk GABA, glutamat, dopamin, norepinefrin, dan serotonin. Kafein juga meningkatkan kadar molekul pensinyalan seluler yang disebut cAMP, yang sumber yang sama menghubungkan dengan peningkatan katekolamin seperti dopamin dan norepinefrin — bahan kimia yang terkait dengan fokus dan kewaspadaan.

Studi Biomolecules, dipimpin oleh peneliti Cátia R. Lopes, memberi tikus kafein dalam air minum mereka selama sekitar dua minggu. Tim melaporkan bahwa paparan ini meninggalkan reseptor A1 dan A2A adenosin sebagian besar berfungsi seperti sebelumnya dan tidak mengubah memori, suasana hati, atau gerakan hewan dalam tes perilaku. Para peneliti menemukan peningkatan cadangan energi dan keseimbangan redoks (antioksidan) yang lebih baik di koneksi sel saraf di korteks, menunjukkan efek metabolik di daerah otak itu. Karena penelitian dilakukan pada tikus, penemuannya tentang metabolisme otak tidak selalu identik pada manusia.

Bagaimana Tubuh Memecah Kafein

Setelah penyerapan, kafein dibersihkan terutama oleh sistem enzim sitokrom P450 hati, yang mengubahnya menjadi tiga senyawa terkait: paraksantin (sekitar 84 persen dari dosis), teobromin (sekitar 12 persen) dan teofilin (sekitar 4 persen), menurut News-Medical.net. Pada orang dewasa yang sehat, waktu paruh kafein — waktu yang diperlukan untuk setengahnya meninggalkan aliran darah — adalah sekitar lima hingga enam jam, meskipun sumber yang sama mencatat ini bervariasi: merokok berat dapat memotongnya sekitar setengahnya, sementara kehamilan dapat memperluasnya hingga lima belas jam.

Panduan Resmi tentang Batas Harian

Administrasi Makanan dan Obat-obatan AS menyatakan bahwa 400 miligram sehari — kira-kira dua hingga tiga cangkir kopi berukuran 12 ons — adalah 'umumnya tidak terkait dengan efek negatif' untuk sebagian besar orang dewasa yang sehat, sambil mencatat bahwa toleransi tergantung pada berat badan, obat-obatan, dan sensitivitas individual. Otoritas Keamanan Pangan Eropa mencapai angka serupa dalam pendapat ilmiah 2015, menyimpulkan bahwa dosis tunggal hingga 200 miligram dan total asupan harian hingga 400 miligram tidak menimbulkan kekhawatiran keselamatan untuk orang dewasa yang sehat, menurut ringkasan yang diterbitkan oleh Dewan Informasi Makanan Eropa (EUFIC).

EFSA menetapkan ambang batas yang lebih rendah untuk kelompok lain: hingga 200 miligram sehari untuk wanita hamil dan menyusui, dan 3 miligram per kilogram berat badan untuk anak-anak dan remaja, menurut ringkasan EUFIC. FDA secara terpisah menyarankan terhadap minuman berkafein untuk anak di bawah usia dua tahun dan mencatat bahwa para ahli medis merekomendasikan terhadap minuman berenergi untuk anak-anak dan remaja karena kandungan gula dan kafein mereka.

Konsumsi Berlebihan, Dosis Beracun dan Dehidrasi

Melampaui asupan khas dapat membawa peningkatan detak jantung, palpitasi jantung, tekanan darah tinggi, insomnia, kecemasan, gugup, gangguan perut, mual, dan sakit kepala, kata FDA. Agensi memperkirakan bahwa efek beracun seperti kejang dapat muncul setelah konsumsi cepat sekitar 1.200 miligram kafein — kurang dari setengah sendok teh zat murni — dan memperingatkan bahwa produk kafein murni dan sangat terkonsentrasi 'dapat memiliki konsekuensi kesehatan serius, termasuk kematian.'

Reputasi kafein sebagai diuretik dehidrasi hanya didukung sebagian oleh bukti. Sebuah studi yang diterbitkan di Frontiers in Nutrition menemukan bahwa dosis sekitar 6 miligram per kilogram berat badan menghasilkan peningkatan output urin yang terukur, sementara dosis yang lebih rendah sekitar 3 miligram per kilogram tidak mengganggu keseimbangan cairan dibandingkan dengan air biasa. Para peneliti menyimpulkan bahwa untuk sebagian besar peminum biasa yang mengonsumsi setara dengan dua hingga tiga cangkir kopi sehari, kafein tidak mungkin menyebabkan dehidrasi yang berarti.

Toleransi dan Penarikan

Penggunaan reguler menyebabkan toleransi, dan berhenti tiba-tiba dapat memicu penarikan. Sebuah ulasan yang dipimpin oleh profesor psikiatri Johns Hopkins University Roland Griffiths dan Laura Juliano dari American University, mencakup 57 studi eksperimental dan sembilan survei dan diterbitkan dalam jurnal Psychopharmacology pada 2004, mengidentifikasi sakit kepala, kelelahan atau kantuk, suasana hati rendah dan mudah tersinggung, kesulitan berkonsentrasi, dan gejala seperti flu seperti mual dan nyeri otot sebagai efek utama, menurut ringkasan temuan yang didistribusikan oleh ScienceDaily.

Ulasan menemukan bahwa asupan harian setinggi 100 miligram — sekitar satu cangkir kopi kecil — sudah cukup untuk menghasilkan gejala penarikan pada beberapa orang setelah berhenti. Di seluruh studi yang diperiksa, kira-kira setengah dari peserta yang berhenti kafein melaporkan sakit kepala, dan sekitar 13 persen mengalami kesusahan atau gangguan yang cukup parah untuk mengganggu aktivitas normal seperti kerja. Gejala biasanya dimulai 12 hingga 24 jam setelah dosis terakhir, mencapai puncak dalam satu hingga dua hari, dan berlangsung antara dua hingga sembilan hari, pernyataan ringkasan ScienceDaily.