Koffein und seine Wirkung

Ein Artikel von Bodybuilding.com
von David Robson

Die am weitesten verbreitete psychoaktive Substanz der Welt, Koffein, erfreut sich uneingeschränkter Beliebtheit als anregendes Getränk in Form von Kaffee, Tee und einer großen Bandbreite an Energydrinks, wovon letztere in rascher Abfolge auf den Markt kommen.

Auch Getränke, deren Zielgruppe die jüngeren Konsumenten sind, sowie Mountain Dew und Cola, enthalten große Mengen an Koffein – genug um bei der Behörde für Gesundheit Besorgnis zu erregen.

Allein in den USA werden jeden Tag 1 ½ Tassen Kaffee von jedem der 275 Millionen Einwohner konsumiert, was einer Menge von 168 mg pro Person entspricht. Natürlich trinken viele deutlich mehr als das. Koffein ist eine süchtig machende Substanz, was es zu einer Droge macht, aber haben wir zuviel des Guten wenn wir auf ein paar Tassen Kaffee am Morgen und andere koffeinhaltige Produkte den Tag über bestehen?

Es ist schwer die Langzeitfolgen von ununterbrochenem Koffeinkonsum abzusehen, aber eine Sache liegt auf der Hand: Die Gesellschaft im Allgemeinen vertraut scheinbar auf diese weltweite Lieblingsdroge und ihre aufputschende Wirkung.

Was ist Koffein und wie funktioniert es?

Geschichte:

Man könnte sagen, dass Koffein, neben der Tatsache, dass es das meistverbrauchte Aufputschmittel auf der ganzen Welt ist, eine der ersten Drogen war, welche von einer solchen Vielzahl von Menschen konsumiert wurde. Ursprünglich aus Äthiopien stammend wurde Kaffee im 4. Jahrhundert n. Chr. im mittleren Osten immer beliebter.

Die Chinesen fingen vor Tausenden von Jahren an Tee zu trinken, und die Sufis von Yemen nutzten ihn im 15. Jahrhundert in Form von Kaffee, um sich mit seiner Hilfe für ihre Gebete wach zu halten – eine Legende besagt, dass sich Bodhidharma, der 28.Patriarch des Buddhismus in Indien, die Augenlider abschnitt, um länger meditieren zu können, sie auf den Boden warf, auf dem, an exakt der gleichen Stelle, die ersten Teepflanzen wuchsen.

Kaffeehäuser verbreiteten sich im 16. Jahrhundert nach Istanbul, Kairo und Mekka. 100 Jahre später öffnete zum ersten Mal ein Kaffeeshop in Europa. Es scheint, als ob eine beliebte Substanz, besonders in der anregenden Form von Kaffee, die Menschheit von Grund auf ununterbrochen begleitet hat.

Anregende Wirkung

Die Affinität zu Koffein – in der Medizin bekannt unter dem Namen Trimethylxanthine – beruht vermutlich auf der erregenden und stimulierenden Wirkung, die es auf das Gehirn hat – dazu später mehr.

Obwohl es viele Möglichkeiten gibt es zu konsumieren, von denen viele angenehm für die Geschmacksnerven sind, ist pures Koffein in seiner isolierten Form eigentlich ein weißes, kristallines Pulver und schmeckt sehr bitter.

Bevor es in der kommerziellen Produktion eingesetzt oder in natürlicher Form verkauft wird Koffein aus einer Vielzahl von Quellen gewonnen:
  • Tee
  • der Kaffeebaum
  • Guarana Beeren
  • Kolanuss
  • Kakao
  • Matetee
Koffein, im wesentlichen ein Stimulant des Zentralen Nervensystems, wird in der Medizin als mildes Diuretikum verwendet und dazu, um die Herzfunktion anzuregen.

Allerdings wird es in erster Linie als Energybooster verwendet, welcher die Wachsamkeit erhöht, worauf ich früher bereits hingewiesen hatte.

Wie viel Kaffee konsumieren sie eigentlich?

Wie bereits erwähnt, kann man Koffein in einer Vielzahl von Produkten finden. Die Menge des in diesen Produkten gefundenen Koffeins kann merklich variieren, viele beliebte Getränke enthalten eine enorme Menge an Koffein im Vergleich zu einer normalen Tasse Kaffee, welche im Schnitt 100mg pro Tasse enthält. Wie gezeigt, kann man Koffein in vielen gängigen Getränken, Snacks und anregenden Produkten finden.

Wie stimuliert Koffein den Körper?

Koffein stimuliert den Körper indem es den sympathischen Strang des zentralen Nervensystems (ZNS) aktiviert, was zu einer höheren Herzfrequenz, verbessertem Blutfluss und Bluttransport in die Muskeln, der Abgabe von Glukose durch die Leber und einem reduzierten Blutfluss zur Haut und den Inneren Organen führt.

Das ZNS wird von dem Hormon Adrenalin stimuliert, welches von der Hypophyse (Hirnanhangsdrüse) freigesetzt wird, üblicherweise als Reaktion auf eine vermeintliche Bedrohung.

Ein Effekt namens kognitive Inhibition, welcher eine Unterbrechung des Verlaufes auslöst, der normalerweise dazu dient, die Nervenübertragung zu regulieren, tritt auf, wenn das dem Adenosin strukturell gesehen sehr ähnliche Koffein an der Oberfläche der Adenosinrezeptoren andockt, ohne diese dabei zu aktivieren.

Adenosin spielt eine wichtige Rolle bei Schlaf und Schlaflosigkeit. Koffein verhindert die Überanreicherung von Adenosin in den Zellen indem es an den Adenosinrezeptoren andockt, was bewirkt, dass dessen schlaffördernde Wirkung unterdrückt wird. Dieser Prozess bewirkt letztendlich die Ausschüttung von Adrenalin und die Stimulation des Zentralen Nervensystems.

Unter diesem Aspekt betrachtet, könnte Koffein als eine Substanz beschrieben werden, die einen der Hauptprozesse, durch den das ZNS beruhigt wird, unterbindet und nicht als Energybooster im eigentlichen Sinne.

Wir haben in unseren Zellen ein Molekül namens Zyklisches AMP (ein Molekül, welches als sekundärer Botenstoff agiert und Signale von der Zelloberfläche zu den Proteinen in der näheren Umgebung transportiert). Koffein verursacht die Speicherung von Zyklischem AMP in den Zellen, folglich wird ein Abbau blockiert. Dies wiederum verstärkt und verlängert die Tätigkeit von Adrenalin.

Koffein fungiert als erregendes Mittel (es verbessert die physische und mentale Leistungsfähigkeit), basierend auf der zuvor beschriebenen Wirkung. Die Metaboliten von Koffein und ihre jeweilige Tätigkeit:
  1. Theobromin
    Theobromin dient als Vasodilator, es steigert den Transport von Sauerstoff und Nährstoffen zum Gehirn.
  2. Theophyllin
    Theophyllin entspannt die glatten Muskeln (insbesondere die feinen Bronchienzweige) und verbessert die Leistungsfähigkeit der Herzfrequenz.
  3. Paraxanthine
    Paraxanthine hilft bei der Lipolyse (der Gewinnung von Energie aus Fett)

Die Anwendung von Koffein

Mit seiner stetig wachsenden Beliebtheit wird Koffein in den verschiedensten Darreichungsformen konsumiert, und das nicht nur zu Zwecken des Genusses. Lasst uns die unterschiedlichen Formen der Einnahme von Koffein genauer betrachten.

1. Koffein als Verbesserer der sportlichen Leistung

Koffein ist ein unter den Athleten weit verbreitetes Mittel zur Stimulierung. Es wurde darüber als eine Substanz, die positive Effekte auf die sportliche Leistung, wie ein höherer Energielevel, bessere Reaktionszeiten und Wachsamkeit, und Verbesserungen im Ausdauerbereich, berichtet. Experten glauben, dass Koffein die Muskelzellen dazu bringt. verhältnismäßig mehr Fett zu mobilisieren, als es unter normalen Bedingungen der Fall wäre.

Die vom Muskel freigegebenen Fettsäuren, die die Ausdauerarbeit unterstützen sollen, sind dazu gedacht Glykogen der Muskeln zu sparen. Dadurch kann Glykogen leichter zu einem späteren Zeitpunkt des Wettkampfes oder Trainings genutzt werden, und der Athlet kann länger trainieren auf Grund der Nutzung der größeren Fettsäureenergiespeicher.

Dies könnte in erster Linie auf einen Metaboliten von Koffein zurückzuführen sein, das Paraxanthine und seiner Fähigkeit die Lipolyse zu unterstützen. Die kritische Phase, in der das Glykogen eingespart wird, ist für die ersten 15 Minuten eines Trainings angedacht.

Während dieser Zeit, hat Koffein gezeigt, dass es die Verwendung von Glykogen um 50 % verringert hat. Somit ist es sinnlos die Wettkämpfe oder Trainingseinheiten, in denen am häufigsten zu Koffein als Unterstützung gegriffen wurde länger (40 Minuten oder länger) dauern zu lassen, wenn sich der Athlet nicht maximal anstrengt.

Wie schon gezeigt, stimuliert Koffein das Gehirn, aktiviert das ZNS und steigert die Wachsamkeit. Als Ergebnis unterzieht sich der Körper einer Umwandlung im Sinne: Er wird mehr auf sein Umfeld eingestellt und kann schneller darauf eingehen.

Dies hat eindeutig Folgen für den Athleten, von denen einige die Empfindung der körperlichen Anstrengung während des Trainings oder eines Wettkampfes vermindern, die Reaktionsfähigkeit verbessern, schnellere Bewegungen ermöglichen und das Bewusstsein erhöhen.

Die Effizienz der Herzfrequenz wird verbessert, ebenso der Nähr- und Sauerstofftransport zum Gehirn. All das kann zur Steigerung der körperlichen Leistungsfähigkeit beitragen.

Um diese zu verbessern, ist eine Gabe von zwei bis drei Tassen Kaffee, oder entsprechend 200 mg in Tablettenform am besten. Allerdings ist dies eine fragliche Angabe, da der eine viel braucht oder verträgt, der andere nicht, daher kann man keine genaue Angabe über eine ratsame Dosierung machen.

2. Um die Sehschärfe zu verbessern

Ein weiterer anregender Effekt von Koffein ist, die Fähigkeit die Sehschärfe und die Kognitiven Fähigkeiten zu verbessern. Es wurde gezeigt, dass 75-150 mg die Nervenaktivität in bestimmten Bereichen des Gehirns anhebt, was beim Lösen einfacher intellektueller Aufgaben hilft – zum Beispiel: mehr oder weniger passiv ausgeführte, automatische, auf Informationen beruhende Aufgaben wie einfache Rechenoperationen, sowie die Zeit der Reaktion auf Gehörtes.

Obwohl Koffein bei komplexeren Aufgaben helfen kann, ist dies oft von der Persönlichkeit des Konsumenten und einer Reihe anderer Faktoren abhängig, einschließlich der Tageszeit und dem unmittelbaren Umfeld. Allerdings berichten viele Menschen über einen positiven Nutzen bei der Einnahme von Koffein vor mentalen Beschäftigungen wie z.B. das Lernen für eine Klausur.

Man glaubt, dass Koffein das Erinnerungsvermögen unterstützt. Dies wird spekuliert auf Grund der Tatsache, dass Koffein eine Rolle bei der Adrenalinproduktion im Gehirn spielt, und Adrenalin, passend zu seinem Angriffs- oder Fluchtreflex, nach Einnahme von Koffein Erinnerungen wichtiger und schockierender Ereignisse in anderen Bereichen des Gedächtnisses besser speichern kann.

3. Um die körperliche Verfassung zu verbessern

Um Fett zu verbrennen greifen viele zu Koffein in seiner geläufigsten Form Kaffee, oder als Supplement, um die Lipolyse zu beschleunigen oder Fettgewebe zu zerstören. Das Koffein (sein Metabolit Paraxanthine) mobilisiert Fettsäuren um sie als Brennmaterial anstelle von Glykogen zu verwenden. Es ist ebenso dazu gedacht die Thermogenese anzukurbeln, welche bei Energieaufwand und Gewichtsverlust hilft. Zudem wird es angewandt, um den Appetit zu zügeln. Viele Fatburner und Supplemente zum Gewichtsverlust auf dem heutigen Markt enthalten Koffein.

4. Als Therapie

Koffein wird sehr häufig als Schmerzstiller benutzt, in erster Linie um Kopfschmerzen zu behandeln (ein solches Produkt ist Excedrine, welches ebenfalls Acetaminophen und Aspirin enthält). Wie bereits erwähnt arbeitet Koffein als Vasodilator, demnach hilft es den Blutfluss zum ins Gehirn zu verbessern, um so die Kopfschmerzhaften zu beseitigen.

Koffein wird ebenfalls angewandt um bei Neugeborenen mit Apnoe (Atemstillstand) die Atmung anzuregen, bei Frühgeburten oder Operationen. Zudem kann es in Fällen in denen die Atmung unterdrückt ist (beispielsweise bei einer Überdosis Heroin oder anderer Opiate), angewandt werden. Auf Grund seiner atemwegserweiternden Wirkung hält man Koffein auch in der Asthmabehandlung für sinnvoll, bei einigen Untersuchungen ergaben sich allerdings nur bescheidene Ergebnisse.

Macht Koffein süchtig?

Koffein ist ein Suchtmittel, dass auf den gleichen Leitungen wie Kokain, Heroin und Amphetamine operiert, die diese nutzen um durch die Stimulation des ZNS Gefühle von Energie herzustellen. Obwohl auch mildere als diese anderen stimulierenden Drogen Abhängigkeit verursachen, tut es Koffein sehr häufig: Diejenigen, die sich fühlen als ob sie ohne ihren morgendlichen Kaffee zu nichts zu gebrauchen sind, oder die über den Tag verteilt mehrere Tassen brauchen, sind vermutlich süchtig. – Man hat für den Koffeinmissbrauch sogar einen Begriff geprägt: "Koffeinismus"

Bei einer Koffeinabhängigkeit wird der Körper überempfindlich gegenüber Adenosin, einem Neurotransmitter im Gehirn, sobald man den Koffeinkonsum reduziert. Einschränken des Koffeinkonsums bewirkt einen rapiden Abfall des Blutdrucks, und hieraus resultierend einem Blutüberschuss im Kopf, und folglich Entzugskopfschmerzen, von denen für gewöhnlich berichtet wird. Das deutet auf eine Abhängigkeit hin.

Wie viele andere Drogen hat auch Koffein einen Gewöhnungseffekt, d.h. je mehr man es konsumiert, um so weniger wird man darauf ansprechen. Dieser Rückgang der Sensibilität bedeutet, dass eine größere Menge benötig wird, um die gleiche Wirkung zu erzielen. Eine gute Regel für diejenigen, die sich der positiven Wirkung von Koffein erfreuen wollen, ohne es in Riesenmengen zu verbrauchen, ist, sparsam damit umzugehen. Mit anderen Worten: Benutze es wenn du es brauchst, und nicht ununterbrochen.

Dies ist nichts wert, wenn ein Athlet Koffein als anregendes Hilfsmittel für ein Sportevent oder eine Trainingseinheit einsetzen will, am besten ist es wenn er sich des Koffein 48 Stunden vorher enthält. Wenn der Körper bereits eine Toleranz gegenüber der Effekte aufgebaut hat (bei denen, die pro Tag mindestens drei Tassen Kaffee trinken), wird Koffein wahrscheinlich keinen signifikanten Glykogenspareffekt haben.

Fazit

Koffein ist aus etlichen Gründen die am meisten verwendete Droge auf der ganzen Welt: Es hat eine stimulierende Wirkung, gibt dem Anwender physische und mentale Unterstützung, ist in vielen gängigen Produkten enthalten, und wird in der Medizin und bei therapeutischen Behandlungen angewendet.

Unsere Abhängigkeit vom Koffein ist derart weitreichend, dass es hieß, 70% der weltweiten Produktivität würde deutlich sinken, falls man seinen Genuss ab morgen einstellen würde. Angesichts seiner Beliebtheit und angeblichen Nutzens muss der Koffeingebrauch in Maßen nicht unbedingt schlecht sein. Also - genießen, aber mit Vorsicht!



Quellen:

  1. Aetna, InteliHealth.(2006). Coffee, Grounds For Concern?
  2. Davis, Payton N. "Various Effects of Caffeine on the Body." Clinical Nutrition Review April 1990.
  3. HARRIE. J.R, Caffeine and Headache. JAMA 213.4.628.1970
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  5. McNaughton, Lars. "Ergogenic Effects of Caffeine." Clinical Nutrition Review. January 1990.
  6. Trice, I., and Haymes, E. (1995). "Effects of caffeine ingestion on exercise-induced changes during high intensity, intermittent exercise". International Journal of Sports Nutrition. 37-44.
  7. Weinberg BA, Bealer BK. The world of caffeine. New York & London: Routledge, 2001. ISBN 0-415-92722-6.

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