Koffein richtig nutzen: Studienlage und Empfehlungen

Die anregende Wirkung von Koffein hat wahrscheinlich jeder schon einmal durch die morgendliche Tasse Kaffee selbst erlebt. Daher ist es durchaus naheliegend durch Koffein auch die sportliche Leistungsfähigkeit zu optimieren. Tatsächlich handelt es sich bei Koffein um eines der bekanntesten und am besten untersuchtesten Nahrungsergänzungsmittel zur Leistungssteigerung im Sport. Wie du Koffein richtig nutzen solltest und in welchem Zusammenhang es für dich Sinn ergibt, kann jedoch individuell verschieden sein. Daher soll dieser Text dir einen Anhaltspunkt liefern, ob und warum Koffein für dich sinnvoll sein könnte.

Was ist Koffein? Was du erwarten kannst und wie du es sinnvoll supplementierst

Koffein ist ein Alkaloid, das natürlicherweise in Kaffee- und Kakaobohnen sowie schwarzen und grünen Teeblättern vorkommt. Weitere natürliche Quellen sind die Samen des Guaranabaums, die Matepflanze und die Nüsse des Kolabaums. Aufgrund seiner anregenden Wirkung wird es aber bereits seit Längerem verschiedensten Genussmitteln wie Softdrinks oder Energydrinks zugesetzt wird. Die Bioverfügbarkeit von reinem Koffein beträgt beinahe 100 Prozent, wobei die Aufnahme je Quelle zu unterscheiden ist.

Das Koffein aus Kaffee kommt in löslichen Komplexen vor und setzt nach Einwirken der Magensäure das anregende Alkaloid frei. Die maximale Konzentration wird dadurch bereits nach 15 bis 30 Minuten erreicht. Dagegen ist das häufig auch als Teein bezeichnete Koffein aus Tee Kaffee an Polyphenole gebunden und wird erst im Dickdarm resorbiert. Daher erreicht es später eine wirksame Konzentration als Koffein aus Kaffee. Wie lange das Koffein im Körper wirkt ist individuell verschieden und kann zwischen 2 und 10 Stunden dauern.

Neben der Resorptionsgeschwindigkeit unterscheiden sich weiterhin auch die Koffeingehalte verschiedener Getränke. So enthält schwarzer Kaffee je nach Röstung und Stärke 80 bis 100 mg / 100ml, grüner und schwarzer Tee 10 bis 25 mg /100ml, bzw. 25 bis 50 mg / 100ml und Cola lediglich 10 mg / 100ml. Eine höhere Koffeindichte findet sich bei Espresso oder manchen Energy-Shots mit 110 bis 130 mg/ 100ml, wobei sich hier gleichermaßen die konsumierte Gesamtmenge reduziert.

Insgesamt ist daher die gezielte Zufuhr an Koffein durch Getränke am ehesten noch durch Kaffee sinnvoll, wobei auch hier die Verträglichkeit der Kaffeesäuren oder geschmackliche Gründe das Erreichen wirkungsvoller Konzentrationen einschränken können. Isoliertes Koffein in Form von Tabletten erscheint für Sportler die beste Wahl zu sein und ermöglicht eine gezielte Dosierung.

Wie wirkt Koffein?

Aufgrund seiner stimulierenden Wirkung auf das zentrale Nervensystem wird Koffein von Athleten verschiedener Sportarten geschätzt. Es wirkt dabei als Adenosinantagonist, das die Adenosinrezeptoren besetzt aber nicht aktiviert.

Adenosin wirkt seinerseits schlafinduzierend, sowie hemmend auf die Konzentration und die Wachsamkeit. Weiterhin löst eine Bindung von Adenosin an seinem Rezeptor eine verringerte Ausschüttung der Hormone Dopamin, Serotonin und Adrenalin sowie der Neurotransmitter Acetylcholin und Noradrenalin aus.

Auf zellulärer Ebene aktiviert Adenosin das Enzym Phosphodiesterase, das wiederum für geringere cAMP Spiegel sorgt. CAMP wirkt als second messenger als Signalmolekül und steht ganz allgemein für Energiemangel. Daher aktiviert cAMP unter anderem Prozesse der Energiebereitstellung und wirkt unter anderem über die Freisetzung von Glucose in der Leber oder der ATP-Bildung als ein wichtiger Regulator des Energiestoffwechsels. Weiterhin scheint Adenosin auch für eine gesteigerte Schmerzwahrnehmung verantwortlich zu sein und Transportvorgänge für Calcium und Kalium zu hemmen.

Somit unterdrückt Koffein die entspannende Wirkung von Adenosin und ermöglicht damit aktivierende und anregende Effekte. Da Koffein sowohl die Blut-Plasma-Spiegel erhöht, als auch die Blut-Hirn-Schranke passieren kann, erklärt sich seine Wirkung auf das zentrale Nervensystem, sowie einzelne Körpergewebe.

Durch die schmerzverstärkenden Effekte von Adenosin, werden auch schmerzstillende Wirkungen von Koffein diskutiert.

Aufgrund der fehlenden Hemmung der Calciumkanäle durch Adenosin erhöht Koffein das verfügbare Calcium in der Zelle und ermöglicht damit verbesserte Muskelkontraktionen, während gesteigerte ATPase-Aktivitäten im Zusammenhang mit erhöhten cAMP-Spiegeln die Energiebereitstellung durch Koffein indirekt erhöhen.

Weiterhin wirkt Koffein erweiternd auf die Bronchen und die peripheren Blutgefäße sowie steigernd auf Puls und Blutdruck. Neben rein körperlichen Wirkungen, konnte in Studien aber sogar bereits eine erhöhte kognitive Leistungsfähigkeit, Konzentrationsfähigkeit sowie Verbesserungen des Langzeitgedächtnisses beobachtet werden. Kurz gesagt, wirkt Koffein genau gegenteilig zu Adenosin und verhilft dir so zu einer anregenden Wirkung auf mehreren Körperebenen.

Studienlage und Empfehlungen zu Koffein

Aufgrund dieser Wirkungen, die auch für die akute Leistungsfähigkeit in verschiedenen Sportarten interessant sind, stand Koffein bis zum Jahr 2004 auf der Dopingliste des Internationalen olympischen Komitees. Da allerdings vor allem bei höheren Dosierungen auch die individuelle Verträglichkeit limitierend sein kann und aufgrund dessen eher schlechtere als bessere Leistungen erzielt werden, wurde Koffein wieder von der Dopingliste gestrichen. Du kannst Koffein bedenkenlos nutzen.

Neben der generellen Aktivierung des Nervensystems über Hormone und Neurotransmitter sehen einige Studien vor allem die schmerzstillende Wirkung von Koffein als Ursache für die erhöhte Leistungsfähigkeit an. Diese Wirkung scheint dosisabhängig im Bereich ab 5 bis 6 mg je Kilogramm Körpergewicht aufzutreten. Geringere Gaben an Koffein konnten diesen Effekt nicht zeigen.

Weiterhin führte Koffein in weiteren Studien durch eine erhöhte Konzentration von freien Fettsäuren im Blut zu einer verzögerten Ermüdung. Obwohl der Anstieg der freien Fettsäuren durch Koffein mehrfach nachgewiesen wurde, ist der angenommene glykogensparende Effekt umstritten. Eine erhöhte Fettoxidation nach Koffeinkonsum konnte in einer Meta-Analyse von Graham und Kollegen (2008) nicht bewiesen werden. Ein erhöhter Energie-und Fettverbrauch durch Koffein ist dennoch möglich, wenn eine verbesserte Gesamtleistung erbracht wurde.

Diese ist bezogen auf die Ausdauerleistungsfähigkeit bereits mehrfach gezeigt worden. Die große Mehrzahl an Studien beobachtete positive Effekte auf die Ausdauerleistungsfähigkeit bei Dosierungen von 3 bis 6 mg je Kilogramm Körpergewicht Koffein vor dem Training. Diese Effekte lassen sich teilweise auch auf die bronchenerweiternden Effekte von Koffein zurückführen, die dadurch die Aufnahme von Sauerstoff ermöglichen können. Allerdings tritt diese Wirkung erst ab Dosierungen von 6 bis 9 mg je Kilogramm Körpergewicht auf.

Untersuchungen, welche die Auswirkungen auf ein Krafttraining ermittelten, verwendeten größtenteils dieselben Dosierungen und zeigten ebenfalls geringe, aber sichtbare Vorteile einer Supplementation. Anders als beim Ausdauertraining ist die Studienlage bezüglich Koffein und Krafttraining aber noch widersprüchlich. Insgesamt sind aber Verbesserungen in Maximalkraft und Kraftausdauer dosisabhängig zu erwarten.

So zeigen Meta-Analysen, welche die aktuelle Studienlage zusammenfassen, 1 bis 2 Prozent Leistungssteigerung sowohl in Kraft, -als auch Ausdauerleistungen nach einer Koffeinsupplementation. Was nach wenig klingt, kann allerdings auf hohen Leistungsniveaus einen großen Unterschied ausmachen.

Weiterhin eignet sich Koffein auch im Sport zur Erhöhung der Wachheit, Konzentrationsfähigkeit und einem verbesserten Fokus. Daher kann Koffein auch unabhängig der genauen Sportart nutzbringend eingesetzt werden.

Wie kannst du Koffein richtig nutzen?

Koffein ist ein Supplement, das bereits sehr gut untersucht wurde und generell positive Effekte auf die Kraft, -und Ausdauerleistung sowie kognitive Parameter zeigt. Damit du Koffein richtig nutzen kannst, solltest du auf jeden Fall die richtige Dosierung wählen. Für einen 90 Kilogramm schweren Athleten läge der Bereich von 3 bis -9 mg bei 270 bis 810 mg Koffein. Der beste Einnahmezeitpunkt ist 30 bis 60 Minuten vor der Belastung.

Da Koffein allerdings rezeptorvermittelt wirkt, tritt mit zunehmender Gewöhnung auch eine Resistenz ein, die entweder eine Steigerung der Dosis oder eine Phase der Entwöhnung mit stark reduzierter Zufuhr erfordert. Diesen Effekt kennt jeder, der morgens mehrere Tassen Kaffee benötigt, um, wach zu werden, wogegen Menschen, die nicht regelmäßig Kaffee trinken, bereits nach einer Tasse kaum noch schlafen können.

Daher ist die Wahl der Dosis sehr individuell abhängig von den persönlichen Zufuhrgewohnheiten koffeinhaltiger Getränke oder Supplemente. Vor dem Hintergrund möglicher Nebenwirkungen wie unter anderem Herzrasen, Harndrang, Kopfschmerzen oder Übelkeit und Magenbeschwerden, erscheint eine gezielte oder zyklische Zufuhr von Koffein empfehlenswert. Andersherum können auch verschlechterte Leistungen durch den Koffeinentzug bei daran gewöhnten Personen beobachtet werden.

Nebenwirkungen treten häufig ab 13 mg pro Kilogramm Körpergewicht auf, können aber je nach individueller Gewöhnung und Verträglichkeit bereits viel früher verspürt werden. Daher ist es wichtig, die passende Dosis langsam herauszufinden und auf eine Dauereinnahme in hohen Mengen zu verzichten. Vor allem im Hinblick auf Wettkämpfe solltest du die Dosierung im Training vorsichtig testen

Fazit

Koffein ist ein nützliches Supplement für Sportler vieler Disziplinen. Aufgrund seiner vielfältigen anregenden Wirkungen kannst du positive Effekte auf deine Leistungsfähigkeit und kognitiven Fokus erwarten. Die individuelle Dosis von 3 bis 9 mg je Kilogramm Körpergewicht kann nach Gewöhnung unterschiedlich ausfallen. Eine optimale Zufuhr erfolgt über Koffeintabletten 30 bis 60 Minuten vor dem Training und sollten bedarfsorientiert und intermittierend eingesetzt werden. Koffeinhaltige Getränke eignen sich aufgrund der geringen Dosierung dagegen nur bedingt als Lieferant des stimulierenden Alkaloids.

Autor: Alexander Seifried