Koffein: Das beliebteste Aufputschmittel der Welt

tasse mit kaffeebohnen

Koffein ist in der Kaffeebohne enthalten

Koffein ist die beliebteste Droge der Welt. Es ein starkes Nervenstimulans, was Müdigkeit verschwinden lässt und Wachsamkeit fördert. 

Es kommt hauptsächlich in d​en Samen, Nüssen, und Blättern einiger Pflanzen vor, die ihren Ursprung in Südamerika haben. Am bekanntesten ist der Samen der Kaffeepflanze (Meistens Arabica-Kaffee - coffea arabica oder Robusta-Kaffee - coffea robusta), auch "Kaffeebohne" genannt.

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Allein in Deutschland gibt es über 66 Millionen Kaffeetrinker, hier werden im Schnitt 2311 Tassen pro Sekunde getrunken und 300mg Koffein pro Kopf am Tag konsumiert. (1)

Wir nehmen Koffein nicht nur durch Kaffee zu uns, es ist auch in Kakao (Schokolade), Tee, Energy Drinks, Softdrinks (z.B. Cola), und Guarana (oft als Getränkezusatz), enthalten.

Es wird hauptsächlich wegen seiner aufputschenden Wirkung angewendet, außerdem verbessert es die Konzentration und lässt Müdigkeitserscheinungen verfliegen.

Zusätzlich kann es die Speicherfähigkeit unseres Gehirns erweitern und das Lernvermögen kurzfristig steigern.

Zum Teil wird es im Sportbereich in höheren Dosen angewendet, da es den Blut-Kreislauf anregt, und körperliche Leistung stärkt.

Strenggenommen ist Koffein kein Nootropikum, obwohl es auf vielen Seiten so klassifiziert wird. Aufgrund seiner aufputschenden Wirkung wird es als Stimulans aufgeführt.

Mehr zur Definition eines Nootropikums: Was sind Nootropika?

Andere Bezeichnungen: Coffein, Kaffee-Extrakt, Mateina, Methyltheobromin, Thein o. Tein (=das Koffein im Tee)

Das wichtigste auf einen Blick

energie

Energie

konzentration

Konzentration

motivation

Motivation

  • Coffein kommt natürlich in der Kaffee- und Teepflanze vor, kann aber auch künstlich hergestellt werden.
  • Es ist ein Stimulans, was Müdigkeit verschwinden lässt und Wachheit fördert.
  • Studien berichten von verbesserter Reaktionszeit, erhöhter Motivation, und längerer Aufmerksamkeitsspanne.
  • Dosierung: 200-600mg pro Tag bei Menschen, die regelmäßig Koffein zu sich nehmen; 100mg für Personen, die nicht regelmäßig Koffein konsumieren.
  • Der Körper baut mit der Zeit eine Toleranz gegen Koffein auf, und die Wirkung wird schwächer. (Dosisabhängig)
  • Zeit bis zum Eintritt der Wirkung: 30 - 45 Minuten.
  • Wirkdauer: 4 - 5 Stunden.
  • Wirkmechanismus: In seiner Struktur ähnelt Koffein dem Nukleosid Adenosin, dessen Wirkung es blockiert, indem es seinen Platz an den entsprechenden Nervenrezeptoren einnimmt.
  • Bei Überdosierung (über 400mg als Einzeldosis) können folgende Nebenwirkungen auftreten: Nervosität, Herzrasen, Unbehagen, Schlafstörungen, Muskelzuckungen.
  • Letale Dosis: Die tödliche Dosis liegt bei ca. 10g (Personenabhängig), jedoch können schon ab einer Menge von 1g Anzeichen einer Vergiftung auftreten.
  • Die Einnahme großer Mengen, über einen langen Zeitraum hinweg, kann zu Coffeinismus führen.

Empfohlene Dosierung

Für jemanden der vorher noch kein Koffein konsumiert hat, bzw. nicht regelmäßig Kaffee oder ähnl. trinkt, ist 100mg pro Tag ein guter Anfang.

koffeingehalt

Koffeingehalt pro Kaffee: 75 - 100mg

Wer öfters Kaffee trinkt oder anderweitig schon eine Coffein-Toleranz aufgebaut hat, sollte eine Dosis zwischen 200-600mg wählen.

Dauer bis zum Eintritt der Wirkung: 30 - 45 Minuten

In welcher Form es eingenommen wird, spielt eigentlich keine Rolle, jedoch habe manche Koffeinträger wie z.B. Kaffee, andere gesundheitliche Vorzüge.

Diese Tabelle zeigt den Koffeingehalt verschiedener Lebensmittel:

Produkt

Portion

Koffeingehalt (mg)

Koffein-Tablette

(normale Stärke)

1 Tablette

100 mg

Cola

330 ml

50 mg

Espresso

40 ml

40 mg

Kakao

150 ml

6 mg

Vollmilchschokolade

100 g

15 mg

Kaffee

(Robusta, geröstet)

150 ml (1 Tasse)

100 mg

Kaffee

(Starbucks)​

140 ml (1 Tasse)

75 mg

Red Bull

250 ml

80 mg

Schwarzer Tee

(Teebeutel)

300ml (1 Tasse)

52 mg

Grüner Tee

(Teebeutel)

300 ml (1 Tasse)

64 mg

Mountain Dew

355 ml

55 mg

Koffein eignet sich besonders gut im Stack zusammen mit Theanin, welches die Nebenwirkungen des Koffeins ausgleicht und andere kognitive Vorteile mit sich bringt. Theanin befindet sich auch in den Blättern der Teepflanze, und ist neben Koffein einer der Hauptwirkstoffe im Tee.

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Wirkung & Nutzen

Erhöhte kognitive Leistung

Schon viele Studien beschäftigten sich mit der Wirkung von Koffein auf kognitive Fähigkeiten und Gedächtnis.

Coffein kann die allgemeine Reaktionszeit ​verbessern (2) und unsere Aufmerksamkeitsspanne bei bestimmten Denkaufgaben verlängern.

Andere Nachforschungen zeigten, dass Koffein die Leistung unserer motorischen Fähigkeiten, Konzentration, und Wachsamkeit, verbessert. (3)(4)

fitness leistung

Mehr Fitness-Leistung

Körperliche Leistungsfähigkeit

Ein weiterer Vorteil der Coffein-Einnahme: Mehr Leistung bei körperlichen Aktivitäten. Einige Studien berichten von erhöhter Muskelkraft und mehr Ausdauer beim Trainieren. (5)(6)(7)(8)

Motivation

Einige Nachforschungen erkennen Koffein eine leistungssteigernde Wirkung auf unsere Denkfähigkeit an. (9)(10)(11)

Einige dieser Studien haben sich mit der Wirkung von Coffein auf unsere Motivation beschäftigt:

Nachforschungen mit Ausdauer-Radfahrern ergaben folgendes: Im Vergleich zu Placebo- verbesserte sich die Wahrnehmung von Erschöpfung und Motivation.

Der kurzzeitige Schub ist höchstwahrscheinlich auf Koffeins Einfluss auf Dopamin und anderen Botenstoffen im Gehirn, zurückzuführen. (11)

Wirkungsmechanismus

Adenosin-Antagonist

Koffein blockt adenosin

Wirkungsweise: Coffein blockt Adenosin

Koffein ähnelt in seiner chemischen Struktur dem organischen Molekül Adenosin, dessen Aufgabe ist das Gehirn vor Überanstrengung zu schützen.

Aufgrund seiner ähnlichen Struktur, kann Koffein den Platz des Adenosins an den Nervenrezeptoren einnehmen, und seine Funktion blockieren. Dieser Prozess wird auch "kompetitive Hemmung" genannt.

Acetylcholin

In Nagetieren wurde eine erhöhte Acetylcholin-Ausschüttung in der vorderen Gehirnregion festgestellt. (12) Man vermutet, dass dies eine Nachwirkung des Adenosin-Antagonismus ist.

Dopaminfreisetzung

Aufgrund der oben beschrieben kompetitiven Hemmung von Adenosin, wird mehr Dopamin freigesetzt.

Eine erhöhte Dopaminförderung kann unser Erinnerungsvermögen steigern und für die motivierende Wirkung des Koffeins verantwortlich sein.

Eine Studie zeigte, dass eine erhöhte Dopaminfreigabe (durch Koffein) das Gedächtnis bei extrovertierten Personen steigerte. (13)(14)

adrenalin achterbahn

Adrenalin

Adrenalin

Koffein scheint für eine erhöhte Adrenalin-Ausschüttung (nach dem Konsum) verantwortlich zu sein. (15)

Bei Nagetieren wird regelmäßige Koffein-Einnahme mit dem Abfall von Adrenorezeptoren in Verbindung gebracht. (16)

Testosteron

Koffeinkonsum vor körperlicher Anstrengung hat einen moderaten Einfluss auf den Testosteronspiegel.

Eine Studie zeigte, dass Coffein (Dosisabhängig) den Cortisol- und Testosteronspiegel um 50% (C.) und 15% (T.) steigerte. (17)

Eine andere Studie zeigte, dass Koffein Müdigkeit abschwächt, und zu mehr Leistung beim Fahrrad-Sprints führt. Den Radfahrern wurden Koffein-Kaugummis verabreicht, bevor sie mit den Übungen begannen. Es wird angenommen, dass die gesteigerten Testosteron-Werte (bzw. das reduzierte T:C Verhältnis) für die Abnahme der Müdigkeit verantwortlich ist. (18)

Testosteron spielt eine große Rolle bei Protein-Synthese und Muskel-Hypertrophie - beide sind für schwerer körperlicher Arbeit von Bedeutung. (19)

Coffein

Chemische Struktur

Struktur & Eigenschaften

Der chemische Name von Koffein lautet: 1,3,7-Trimethylxanthin. Es wird der natürlich auftretenden Gruppe der Purine zugeordnet, und besteht aus drei Methylgruppen, die an den N1, N3, und N7 Kohlenstoffen des Xanthin-Rads angebracht sind.

Unter normalen Gegebenheiten ist pures Koffein ein weißes, kristallines Pulver, was einen bitteren Geschmack besitzt.

Aufnahme, Verteilung, & Stoffwechsel

Coffein ist wasserlöslich und wird nach oraler Aufnahme im Magen-Darm-Trakt vollständig absorbiert.

Human-Studien zeigten, dass die Höchstkonzentration im Blut nach 30 bis 60 Minuten erreicht ist. Die Halbwertszeit beläuft sich auf 2 - 5 Stunden.

Koffein wird in der Leber zu Paraxanthin, Theobromin, und Theophyllin umgewandelt. Eine Vielzahl von Faktoren kann den Koffein-Stoffwechsel beeinflussen, z.B. die Leberfunkion oder bestimmte Medikamente wie:

  • Das Antidepressiva Fluvoxamin verzehnfacht die Halbwertszeit des Coffeins (bis zu 56 Stunden). (22)
  • Die Verhütungs-Pille verdoppelt die Halbwertszeit. (23)
  • Bei starken Rauchern scheint sich die Halbwertszeit des Koffeins um 50% zu verringern. (23)
  • Bei Hochschwangeren kann sich die Halbwertszeit verdreifachen. (23)

Sicherheit und Nebenwirkungen

nebenwirkungen

Toxizität

Für Männer und Frauen älter als 19 Jahre, wird empfohlen, die Tagedosis auf maximal 400mg einzuschränken. Schwangere oder stillende Frauen sollten nicht mehr als 300mg pro Tag konsumieren. (20)

Bei zu hohem Koffeinkonsum (mehrt als 400 oder 500mg auf einmal) kann es zu Nebenwirkungen wie Unbehagen, Aufregung, Schlafstörungen, unregelmäßiger Herzschlag, Muskelzuckungen, und undeutlicher Sprache, führen.

Größere Überdosen können Wahnvorstellungen, Psychosen, Desorientiertheit, und Depressionen auslösen.

Sucht und Toleranz

Koffein-Abhängigkeit (Coffeinismus) kann durch Langzeit-Koffeinkonsum auftreten. Der Körper bildet mit der Zeit eine Toleranz gegen Koffein und seine Wirkung verblasst. (21)

Anzeichen für übertriebenen Koffeinkonsum sind: Reizbarkeit, Nervösität, Herzklopfen, Schlafstörungen, und schneller Herzschlag.

Letale Dosis

Bei einem gesunden erwachsenen Menschen liegt die tödliche Dosis bei etwa 10g. Nebenwirkungen und Anzeichen, die auf eine Vergiftung hindeuten, können schon ab 1g (je nach Toleranz) auftreten.

Referenzen

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