Coffein
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Aufgrund der guten Nachweisbarkeit der Stimulanzien wurde in den 80er Jahren in zunehmenden Maße versucht, stimulierende Wirkungen durch hohe Coffein-Dosen zu erreichen. Das IOC reagierte daraufhin und deklarierte Coffein als verbotene Substanz (Gruppe der Stimulanzien), deren Anwendung für den Wettkampf verboten ist. Um den Genuss von coffeinhaltigen Getränken aber nicht vollständig einzuschränken, wurde für Coffein ein Grenzwert im Urin festgelegt:
Der Coffein-Grenzwert beträgt 12 µg/ml Urin.
Coffein gehört zur Gruppe der Methylxanthine
Hierzu zählen auch Theophyllin und Theobromin. Die anfängliche Aussage, dass z.B. durch Trinken von Kaffee der Grenzwert nicht erreicht werden kann, musste allerdings korrigiert werden. Untersuchungen haben gezeigt, dass in Einzelfällen bereits bei einer Zufuhr von etwa 300mg Coffein (2 Tassen mit je 150 ml eines stark bereiteten Kaffees) innerhalb einer Stunde Werte von über 12 µg/ml erreicht werden können. Da die Halbwertszeit von Coffein bei etwa 4-6 Stunden liegt, kann es im Laufe des Tages bei kontinuierlichem Genuss von coffeinhaltigen Getränken zur Akkumulation der Coffeinwerte kommen und der Grenzwert schnell überschritten werden. Auch ein individuell abweichender Stoffwechsel (Coffeinmetabolismus) kann zu einer erhöhten Coffein-Ausscheidung führen. Abb.1 zeigt, dass in der Regel nach Zufuhr von ca. 300mg Coffein innerhalb einer Stunde der Grenzwert im Urin kaum überschritten wird (Versuch mit 9 Probanden). Abb.2 zeigt dagegen eine Person, die unter den gleichen Bedingungen (gleiche Menge an Kaffeekonsum wie bei den anderen Probanden unter Abb.1) deutlich Coffeinkonzentration über 12 µg/ml Urin aufweist. Letzteres Phänomen wird auf einen individuellen Metabolismus zurückgeführt.
Empfehlung für Athleten
Am Wettkampftag sollten nicht mehr als zwei Tassen (je ca.150ml) eines "normalen" Kaffees getrunken und während eines Wettkampfes bzw. unmittelbar nach dem Wettkampf vor einer Dopingkontrolle auf coffeinhaltige Getränke ganz verzichtet werden. Espresso wird nicht als normaler Kaffee angesehen, da die Coffeinkonzentrationen deutlich höher sind. Coffein kann in verschiedensten Getränken vorhanden sein (siehe Tabelle weiter unten).
Ausscheidungsversuche mit Coffein: Trinken von Kaffee
Bei den Ausscheidungsversuchen in Abb.1 und 2 wurde ein Kaffee bereitet, der entsprechend in 300ml ca. 275-300 mg Coffein enthielt. Der Kaffee wurde in ca. 30 min getrunken und Urinroben wurden in den entsprechenden zeitlichen Abständen vor dem Versuch und danach gesammelt.
Abb.1 Coffeinausscheidung nach Aufnahme von ca. 285 mg Coffein, 9 Probanden, 12 Stunden vorher kein Coffeinkonsum
Abb.2 Athlet mit verändertem individuellen Coffein-Stoffwechsel, Coffeinausscheidung nach Aufnahme von ca. 275-300 mg Coffein Kurve (1): vorher normaler Coffeinkonsum, Kurve (2): 3h vorher kein Coffeinkonsum.
Coffeinhaltige Getränke
Coffein ist der Hauptwirkstoff im Kaffee und Tee. Beim Tee wird Coffein auch als "Teein" bezeichnet.
In der folgenden Tabelle sind durchschnittliche Coffein-Konzentrationen in coffeinhaltigen Getränken angegeben.
| Getränk | Coffein-Konzentration | Menge / Tasse o. Dose |
|---|---|---|
| Kaffee | 600- 1000 mg/l | 90-150 mg / Tasse (150 ml) |
| Tee | 300 - 500 mg/l | 45-75 mg / Tasse (150 ml) |
| Cola | 160 mg/l | 40 mg / Dose (250 ml) |
| Red Bull | 320 mg/l | 80 mg / Dose (250 ml) |
| Isostar | 160 - 300 mg/l | 40 - 75 mg / Dose (250 ml) |
Wirkungen des Coffeins
Coffein sowie die Methylxanthine Theophyllin und Theobromin (s.Strukturformeln) besitzen im Wesentlichen drei Wirkungen
- Sie blockieren die Adenosin-Rezeptoren
- Sie hemmen die Phosphododiesterase und somit die Spaltung von cyclo-AMP, womit die cyclo-AMP vermittelte Stimulation der Zellen verlängert wird. Hierzu werden aber höhere Konzentrationen an Coffein benötigt
- Methylxanthine setzen Ca-Ionen aus den intrazellulären Speichern frei, was zu einer unkontrollierten Kontraktion der Muskulatur führen kann (Zittern und Tremor). Allerdings wird hierzu noch einmal eine höhere Konzentation der Methylxanthine benötigt.
Die relative Wirksamkeit des Coffeins sowie des Theophyllins und Theobromins ist in der folgenden Tabelle skizziert.
- Derivat
- ZNS-Wirkung
- Herz-Wirkung
- Bronchien Erweiterung
- Skelettmuskel
- Diurese
- Coffein
- Theophyllin
- Theobromin
nach Forth, Henschler, Rummel, Starke: Alllgemeinen und speziellen Pharmakologie und Toxikologie, 6.Auflage. Wissenschaftsverlag Mannheim, Leipzig, Wien, Zürich, 1992, S.383.
