A cafeína funciona mudando a química do cérebro. Ela bloqueia a ação natural de um componente químico do cérebro associado ao sono. É assim que funciona. A substância química adenosina se une a receptores de adenosina no cérebro. Essa junção de adenosina causa sonolência ao diminuir a atividade das células nervosas. No cérebro, a combinação de adenosina também faz com que os vasos sangüíneos se dilatem (presumivelmente para permitir que entre mais oxigênio durante o sono).
A adenosina é produzida pela sua atividade diária.
Para uma célula nervosa, a cafeína se parece com a adenosina. A cafeína, portanto, se combina aos receptores de adenosina. No entanto, ela não diminui a atividade das células da mesma forma. As células não conseguem mais perceber a adenosina porque a cafeína tomou todos os receptores aos quais a adenosina se junta. Então, ao invés de diminuir a atividade por causa do nível de adenosina, as células aumentam sua atividade. Você pode ver que a cafeína também faz com que os vasos sangüíneos do cérebro se contraiam, uma vez que bloqueia a capacidade da adenosina de dilatá-los. Este efeito explica por que alguns medicamentos para dor de cabeça contêm cafeína. Se você tiver uma dor de cabeça vascular, a cafeína vai fechar os vasos sangüíneos e aliviá-la.
Com a cafeína bloqueando a adenosina, aumenta a excitação dos neurônios no cérebro. A hipófise percebe toda essa atividade e pensa que algum tipo de emergência deve estar ocorrendo, então libera hormônios que ordenam que as glândulas supra-renais produzam adrenalina (epinefrina). A adrenalina é, sem dúvida, o hormônio do alerta "lutar ou correr" e tem vários efeitos em seu corpo:
