يعمل الكافيين محاصرا لمستقبلات الأدينوزين الأربعة وبالأخص: A1 و A2A؛ مما يؤدي إلى تأثيرات ثانوية على العديد من الناقلات العصبية -مثل الدوبامين الذي يحاصره الأدينوزين- مما يزيد من حساسية الدوبامين.[7][8]مما يفسر قدرة الكافيين على إحداث اعتماداً عليه.[9][10][8]
يلعب A1 مع مستقبلات A2A للأدينوزين الداخلي دورًا في تنظيم استهلاك الأكسجين في عضلة القلب وتدفق الدم التاجي.تحفيز مستقبل A1 له تأثير مثبط لعضلة القلب عن طريق تقليل توصيل النبضات الكهربائية وقمع وظيفة خلية منظم ضربات القلب، مما يؤدي إلى انخفاض معدل ضربات القلب.هذا يجعل الأدينوزين دواءً مفيدًا لعلاج وتشخيص تسرع ضربات القلب أو تسارع ضربات القلب بشكل مفرط.يفسر هذا التأثير على مستقبلات A1 أيضًا سبب وجود لحظة قصيرة من توقف القلب عند إعطاء الأدينوزين كدفعة وريدية سريعة أثناء إنعاش القلب.في الحالات الفسيولوجية العادية، يعمل هذا كآلية وقائية ومع ذلك، في حالة تغير وظائف القلب، مثل نقص تدفق الدم الناجم عن انخفاض ضغط الدم أو النوبة القلبية أو السكتة القلبية الناجمة عن بطء القلب غير المسبّب للالتهاب، للأدينوزين تأثير سلبي على الأداء الفسيولوجي عن طريق منع الزيادات التعويضية الضرورية في معدل ضربات القلبوضغط الدم التي تحاول الحفاظ على التروية الدماغية.
استتباب العظام
تلعب مستقبلات الأدينوزين دورًا رئيسيًا في استتباب العظام. لقد ثبت أن مستقبل A1 يحفز تمييز ناقضة العظم ووظيفتها.[11] لقد وجدت الدراسات أن حصار مستقبلات A1 يثبط وظيفة ناقضة العظم، مما يؤدي إلى زيادة كثافة العظام.