Calculateur de demi-vie de la caféine

Dernière mise à jour : 2026-05-12

Demi-vie de la caféine

La demi-vie de la caféine est le temps nécessaire pour que sa concentration plasmatique soit réduite de moitié. C'est un concept issu de la pharmacocinétique, lui-même emprunté à la physique nucléaire : contrairement à une élimination linéaire où une même quantité absolue disparaît à chaque heure, la caféine suit une décroissance exponentielle — une fraction constante de la quantité présente est métabolisée par unité de temps, quelle que soit la concentration du moment.

Concrètement, 400 mg de caféine (quatre expressos) deviennent 200 mg après une demi-vie — soit une dose encore stimulante — tandis que 100 mg tombent à 50 mg sur la même durée. La quantité résiduelle à un instant donné se déduit donc de la dose initiale, du temps écoulé et de la valeur individuelle de la demi-vie.

La formule

$C(t) = C_0 \times 0{,}5^{\, t \,/\, t_{1/2}}$

• $C_0$ : dose initiale (mg)
• $t$ : temps écoulé depuis la prise (heures)
• $t_{1/2}$ : demi-vie (heures, valeur par défaut 5,7 h)
• $C(t)$ : caféine restante au moment $t$

Après une demi-vie, il reste 50 % de la dose initiale ; après deux, 25 % ; après trois, environ 12,5 %. Au bout de cinq demi-vies (environ 28 heures avec la valeur par défaut), la caféine n'a plus d'effet pratique.

Exemples de calcul

Café de milieu d'après-midi

Pour un espresso (60 mg) pris à 15h00 et un coucher visé à 23h00, avec une demi-vie de 5,7 h :

$C(8) = 60 \times 0{,}5^{8/5{,}7} \approx 60 \times 0{,}378 \approx 22{,}7 \text{ mg}$

Il reste environ 38 % de la dose initiale. Pour un espresso, le résultat est à la limite ; une tasse filtre (100 mg) laisserait environ 38 mg, ce qui pèse davantage sur l'endormissement.

Prise sous contraceptifs oraux

Avec une demi-vie de ~8 h (contraceptifs oraux) et 200 mg pris à 08h00, il reste à 22h00 :

$C(14) = 200 \times 0{,}5^{14/8} \approx 200 \times 0{,}297 \approx 59{,}4 \text{ mg}$

Contre environ 37 mg avec une demi-vie de 5,7 h. Le contexte médicamenteux change radicalement le résultat.

Vérification du lendemain matin

Pour estimer la caféine restante au réveil, prenons un café de 150 mg consommé à 22h00 et une vérification à 07h00 le lendemain matin. Comme l'heure de vérification tombe le jour civil suivant, le commutateur Jour suivant doit être activé : le calculateur comptabilise alors 9 heures de temps écoulé (2 heures jusqu'à minuit, plus 7 ensuite), et non l'écart horaire de −15 heures. Avec une demi-vie de 5,7 h :

$C(9) = 150 \times 0{,}5^{9/5{,}7} = 150 \times 0{,}5^{1{,}58} \approx 150 \times 0{,}334 = 50{,}1 \text{ mg}$

Le commutateur reste sur Même jour lorsque la prise et la vérification ont lieu au cours d'une même journée.

Variations individuelles

La valeur par défaut de 5,7 heures est une moyenne de la population adulte en bonne santé et non-fumeuse. En réalité, la demi-vie varie considérablement :

L'enzyme principale est CYP1A2 dans le foie. Le tabac l'induit (demi-vie courte) ; la grossesse et certains médicaments l'inhibent (demi-vie longue).

Caféine et qualité du sommeil

Les études sur le sommeil montrent régulièrement que la caféine consommée dans les 6 heures précédant le coucher retarde l'endormissement et réduit la qualité du sommeil lent profond, même en l'absence de sensation d'éveil subjective. Une étude de Drake et al. (2013, Journal of Clinical Sleep Medicine) a mis en évidence des perturbations objectives du sommeil pour de la caféine prise jusqu'à 6 heures avant le coucher.

À titre indicatif, un seuil courant consiste à viser moins de 25 % de la dose résiduelle à l'heure du coucher. Avec une demi-vie de 5,7 h, ce seuil correspond à environ 2 demi-vies, soit environ 11,4 heures de métabolisation.

La « sieste caféinée » illustre l'effet du délai d'action : la caféine atteint son pic plasmatique 30 à 45 minutes après la prise, si bien qu'un café suivi d'une sieste de 20 minutes fait coïncider le réveil avec le début de l'effet stimulant. La demi-vie, elle, suit son cours normalement et conditionne la quantité résiduelle plus tard dans la journée.

Paramètres et valeurs par défaut

Teneur habituelle en caféine :

• Café filtre (240 ml) : 80–100 mg
• Espresso simple : 60 mg
• Double espresso : 120 mg
• Thé noir (240 ml) : 47 mg
• Thé vert (240 ml) : 28 mg
• Cola (330 ml) : 34 mg
• Boisson énergisante : 80–300 mg (très variable)

Limites du modèle

1. Absorption instantanée. En réalité, le pic plasmatique est atteint 30 à 45 minutes après la prise. Pour des contrôles très proches de l'ingestion, la concentration réelle peut être inférieure à l'estimation.
2. Dose unique. En cas de consommation de plusieurs boissons caféinées, chaque prise se calcule séparément et les résultats s'additionnent.
3. Demi-vie populationnelle. Le champ demi-vie peut être ajusté en fonction des facteurs génétiques, de l'état de santé et des médicaments en cours.
4. Pas d'effets de tolérance. Les consommateurs réguliers développent une surexpression des récepteurs à l'adénosine, ce qui modifie la sensibilité subjective sans changer la pharmacocinétique.