cafeína
Blockiert die Adenosinrezeptoren und unterdrückt damit die Müdigkeit, statt Energie zu liefern. Wirkt stark, kostet Schlaf, und der Abbau ist genetisch verschieden.
Auch bekannt als: Caffeine, Coffein, Coffein
que es
Koffein ist ein Alkaloid aus der Gruppe der Methylxanthine, chemisch 1,3,7-Trimethylxanthin. Pflanzen bilden es als Fraßschutz, es ist also ein Insektengift, das beim Menschen in kleiner Dosis anders wirkt. Kaffee, Tee, Guaraná, Kakao und die Kolanuss enthalten es natürlich.
Zur Orientierung: Eine Tasse Filterkaffee liefert grob 80 bis 120 Milligramm, ein Espresso 60 bis 80, schwarzer Tee 40 bis 50, eine Dose Energydrink meist 80. Reines Koffein aus der Tablette wirkt identisch, ist aber genauer zu dosieren, was für den sportlichen Einsatz der entscheidende Unterschied ist.
como funciona
Es blockiert die Müdigkeit, es liefert keine Energie
Das ist der wichtigste Satz über Koffein, und er wird fast immer falsch erzählt. Koffein enthält keine Kalorien und setzt keine Energie frei. Es unterdrückt die Wahrnehmung von Müdigkeit.
Der Mechanismus dahinter ist Adenosin. Jede Zelle, die arbeitet, verbraucht ATP, und beim Abbau von ATP fällt Adenosin an. Über den Tag reichert es sich im Gehirn an und bindet an seine Rezeptoren, vor allem die Untertypen A1 und A2A. Diese Bindung dämpft die Erregbarkeit der Nervenzellen, bremst die Ausschüttung von Dopamin und Noradrenalin und erzeugt genau das, was wir als zunehmende Müdigkeit und steigenden Schlafdruck erleben. Adenosin ist damit die Uhr, die dem Gehirn sagt, wie lange es schon wach ist.
Koffein sieht dem Adenosin chemisch ähnlich genug, um an dieselben Rezeptoren zu passen. Es besetzt sie, ohne sie zu aktivieren. Das Adenosin ist weiter da, es kommt nur nicht mehr an. Die dämpfende Bremse fällt weg, die dopaminerge Signalübertragung läuft ungebremst weiter, und der Mensch fühlt sich wach.
Motivo: Ausschnitt einer Nervenzellmembran im Querschnitt mit einem Adenosinrezeptor. Links dockt ein Adenosinmolekül in der Tasche an und die Zelle wird gedämpft, rechts sitzt ein Koffeinmolekül in derselben Tasche, ohne etwas auszulösen. Im Hintergrund schweben mehrere Adenosinmoleküle, die keinen freien Rezeptor finden. Objetivo: Zeigt, dass Koffein keine Energie liefert, sondern nur den Platz besetzt, und dass die Müdigkeit dahinter unverändert wartet. Estilo: Gráfico vectorial plano y objetivo, al estilo de una ilustración de libro de texto: contornos nítidos, pocos colores planos, sin fotorrealismo, sin texturas, sin sombras de relieve, sin iluminación espacial, fondo monocromático y tranquilo, sin texto en la imagen. Texto: „Adenosin“, „Koffein“, „Rezeptor“, sonst nichts. Formato: quer, etwa 16:9
Daraus folgt die unangenehme Konsequenz: Die Müdigkeit ist nicht weg, sie ist nur nicht spürbar. Sobald das Koffein abgebaut ist, wartet das angesammelte Adenosin auf freie Rezeptoren. Das ist der Nachmittagseinbruch, keine Nebenwirkung, sondern die Rechnung.
Was daraus im Training wird
Die Leistungswirkung ist zum größten Teil zentralnervös und nicht muskulär. Die wahrgenommene Anstrengung sinkt bei gleicher tatsächlicher Belastung, die Bereitschaft, einen Satz auszureizen, steigt, und die Ansteuerung motorischer Einheiten verbessert sich messbar. Das erklärt, warum der Effekt bei langen Ausdauerbelastungen größer ausfällt als bei kurzen Kraftleistungen: Je länger die Belastung, desto mehr Gewicht hat die Frage, wie sehr sie sich anstrengend anfühlt.
Der oft zitierte direkte Effekt auf die Kalziumfreisetzung im Muskel und auf die Fettverbrennung tritt in Konzentrationen auf, die mit normalen Dosen nicht erreicht werden. Als Erklärung für die Trainingswirkung taugt er nicht.
Warum es bei manchen nicht anschlägt
Koffein wird fast vollständig in der hígado abgebaut, zu über 90 Prozent durch ein einziges Enzym: Cytochrom P450 1A2. Die Halbwertszeit liegt beim Erwachsenen im Schnitt bei vier bis sechs Stunden, die Streuung ist aber enorm.
Verantwortlich dafür ist unter anderem eine Genvariante im CYP1A2-Gen (rs762551). Träger der AA-Variante bauen Koffein schnell ab, Träger der CC-Variante langsam. Rauchen beschleunigt den Abbau erheblich, hormonelle Verhütung und Schwangerschaft verlangsamen ihn deutlich. Wer also sagt, Koffein wirke bei ihm nicht oder halte ihn die halbe Nacht wach, beschreibt in aller Regel seinen Enzymstatus, nicht seine Willenskraft. Mehr zu diesem Prinzip unter Genvariationen.
Toleranz
Werden die Adenosinrezeptoren dauerhaft blockiert, baut die Nervenzelle mehr davon. Bei gleicher Koffeindosis sind dann anteilig mehr Rezeptoren frei, die Wirkung lässt nach. Das ist echte pharmakologische Toleranz und der Grund für Kopfschmerz und Abgeschlagenheit beim Absetzen: Auf einmal steht ein vergrößerter Rezeptorbestand einem unverändert vorhandenen Adenosin gegenüber.
Lo que muestran los estudios
Rendimiento
Eine Übersicht über 21 veröffentlichte Metaanalysen kommt zu dem Schluss, dass Koffein die Leistung über ein breites Spektrum verbessert: Ausdauer, Maximalkraft, Kraftausdauer, Schnellkraft, Sprungleistung und Bewegungsgeschwindigkeit. Die Qualität der Belege wird überwiegend als mittelmäßig eingestuft, und der Effekt ist bei aeroben Belastungen deutlicher als bei anaeroben. Die meisten Einzelstudien wurden an jungen Männern durchgeführt.
Wann es nach hinten losgeht
Am eindrücklichsten ist eine Untersuchung an 101 männlichen Wettkampfsportlern, die alle drei Bedingungen durchliefen: Placebo, 2 und 4 Milligramm je Kilogramm Körpergewicht. Über die gesamte Gruppe gemittelt verbesserte die höhere Dosis die Zeit im 10-km-Zeitfahren um 3 Prozent. Aufgeschlüsselt nach Genotyp zerfällt dieser Mittelwert in drei völlig verschiedene Ergebnisse.
Für die schnellen Verstoffwechsler wirkte Koffein wie erhofft und in der höheren Dosis stärker. Beim Mischtyp passierte nichts. Bei den langsamen Verstoffwechslern machte dieselbe Dosis die Leistung deutlich schlechter. Ein Gruppenmittelwert von drei Prozent beschreibt hier keinen einzigen der drei Fälle.
Das ist kein Einzelbefund und nicht auf Ausdauer beschränkt. Dieselbe Arbeitsgruppe prüfte den Genotyp später an rund hundert Wettkampfsportlern in der Kraft: Träger der CC-Variante drückten mit 4 mg je Kilogramm 12,8 Prozent weniger Handkraft als unter Placebo, bei AC und AA änderte sich nichts. In beiden Untersuchungen verliert also dieselbe Gruppe, und zwar deutlich.
Es sind zwei Studien derselben Gruppe, mit Zeitfahren und Handkraft als Endpunkt. Man sollte daraus keine Gentest-Empfehlung ableiten. Aber sie erklärt sehr gut, warum die Erfahrungsberichte im Umfeld so weit auseinandergehen.
Dormir
In einer kontrollierten Untersuchung wurden 400 Milligramm Koffein zu verschiedenen Zeitpunkten vor dem Zubettgehen gegeben und der Schlaf zusätzlich mit einem Messgerät erfasst. Nicht nur die Einnahme direkt vor dem Schlafengehen störte den Schlaf, sondern auch die drei Stunden und sogar die sechs Stunden davor, jeweils signifikant gegenüber Placebo.
Das ist für Trainierende die wichtigste Zahl im ganzen Artikel. Wer um 18 Uhr trainiert und dafür ein Pre-Workout nimmt, bezahlt es mit messbar schlechterem Schlaf, auch wenn er problemlos einschläft. Und Schlaf ist der stärkste Hebel für Regeneration, den es gibt, siehe Optimización del sueño.
Dosis
- 3 bis 6 mg pro Kilogramm Körpergewicht, also 210 bis 420 mg bei 70 Kilogramm. Oberhalb davon steigt die Wirkung nicht weiter, die Nebenwirkungen schon.
- Etwa 45 bis 60 Minuten vor der Belastung, dann ist der Blutspiegel am höchsten.
- Für die meisten reichen 3 mg/kg. Wer unruhig oder zittrig wird, ist zu hoch, nicht zu niedrig.
- Nach 14 Uhr nichts mehr, wenn abends geschlafen werden soll. Bei langsamem Abbau eher noch früher.
- Wer den Effekt für Wettkämpfe erhalten will, kann die Dosis in der Woche davor reduzieren. Ob eine vollständige Pause den Effekt tatsächlich wiederherstellt, ist weniger klar, als oft behauptet.
Efectos secundarios
Für gesunde Erwachsene gilt eine Tagesmenge bis 400 Milligramm als unbedenklich, für die Einzeldosis 200 Milligramm, im Sport auch 3 mg je Kilogramm Körpergewicht. Darüber wird aus der Wirkung eine Nebenwirkung, und zwar über denselben Mechanismus.
Unruhe, Zittern, Herzklopfen. Die Blockade der Adenosinrezeptoren nimmt die Bremse von der Ausschüttung von Noradrenalin. Was in der passenden Dosis Wachheit ist, wird in der zu hohen Zittern, ein Druckgefühl in der Brust und ein spürbar schnellerer Puls. Der Blutdruck steigt akut um wenige mmHg, bei regelmäßiger Zufuhr lässt dieser Effekt nach. Qué puedes hacer: Die Dosis ist zu hoch, nicht zu niedrig. Von 6 auf 3 mg je Kilogramm zurückgehen, das kostet fast nichts an Wirkung. Wer schon bei 100 Milligramm zittert, ist wahrscheinlich langsamer Verstoffwechsler, siehe oben. Bei bekannten Herzrhythmusstörungen, einer Angsterkrankung oder behandlungsbedürftigem Bluthochdruck gehört die Menge ärztlich besprochen, hier ist Selbstversuch der falsche Weg.
Schlechterer Schlaf, auch ohne Einschlafprobleme. Der Schlafdruck baut sich über Adenosin auf. Blockierte Rezeptoren heißt weniger Tiefschlaf, selbst wenn das Einschlafen klappt. Sechs Stunden Abstand reichen messbar nicht. Qué puedes hacer: die letzte Zufuhr auf acht Stunden vor dem Zubettgehen legen, bei langsamem Abbau eher zehn. Wer abends trainiert, nimmt für diese Einheit kein Koffein, sondern verlegt es auf die Morgeneinheiten. Der Schlafverlust kostet mehr Regeneration, als das Pre-Workout an Leistung bringt, siehe Optimización del sueño.
Toleranz und Entzug. Der vergrößerte Rezeptorbestand steht nach dem Absetzen dem unverändert vorhandenen Adenosin gegenüber, daher Kopfschmerz und Abgeschlagenheit über einige Tage. Qué puedes hacer: über eine Woche ausschleichen statt abrupt aufhören, dann bleibt der Kopfschmerz meist aus. Wer den Effekt für Wettkämpfe erhalten will, senkt die Dosis in der Woche davor, statt ganz zu pausieren.
Reines Pulver. Hier liegt das einzige echte Risiko. Ein gestrichener Teelöffel entspricht mehreren Gramm und damit einer potenziell tödlichen Dosis. Qué puedes hacer: Feinwaage mit 0,01 g Auflösung oder Kapseln kaufen. Löffelschätzung ist bei diesem Stoff kein Kompromiss, sondern der Fehler, an dem Menschen gestorben sind.
Clasificación
Koffein ist neben creatina das einzige Nahrungsergänzungsmittel mit einem Effekt, den man im Training tatsächlich merkt. Es ist billig, gut untersucht und legal. Der Preis dafür ist eine Währung, die im Kraftsport unterschätzt wird: Schlaf.
Die vernünftige Anwendung ist deshalb nicht die tägliche, sondern die gezielte. Koffein am Morgen und vor den schweren Einheiten, nichts am späten Nachmittag, und in einer Dosis, die man selbst verträgt statt der auf der Dose. Wer es täglich in steigender Menge braucht, um überhaupt ins Training zu kommen, behandelt damit ein Schlafdefizit und macht es gleichzeitig schlimmer.
Fuentes
- Fredholm BB et al. Actions of caffeine in the brain with special reference to factors that contribute to its widespread use. Pharmacol Rev. 1999. PubMed
- Grgic J et al. Wake up and smell the coffee: caffeine supplementation and exercise performance, an umbrella review of 21 published meta-analyses. Br J Sports Med. 2020. PubMed
- Daly JW, Fredholm BB. Caffeine, an atypical drug of dependence. Drug Alcohol Depend. 1998. PubMed
- Guest N et al. Caffeine, CYP1A2 genotype, and endurance performance in athletes. Med Sci Sports Exerc. 2018. PubMed
- Wong O et al. CYP1A2 genotype modifies the effects of caffeine compared with placebo on muscle strength in competitive male athletes. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2021. PubMed
- Drake C et al. Caffeine effects on sleep taken 0, 3, or 6 hours before going to bed. J Clin Sleep Med. 2013. PubMed
- EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies. Scientific opinion on the safety of caffeine. EFSA J. 2015.
Este artículo se ha elaborado utilizando sistemas de inteligencia artificial. Más información al respecto