Coffein

Kaffee und Co. sind nicht nur als Genussmittel beliebt, sondern auch als Mittel zur Leistungssteigerung. Foto: iStock.com/joloei

Anti-Doping Regeländerung Anfang 2004: Coffein ist seit dem 1.1.2004 nicht mehr als Dopingsubstanz ausgewiesen.

Wirkungen

Coffein sowie die Methylxanthine Theophyllin und Theobromin (s. Abb.1) besitzen im Wesentlichen drei Wirkungen:

  1. Sie blockieren die Adenosin-Rezeptoren.
  2. 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 benötig.
  3. 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 Konzentration 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: Allgemeinen und spezielle Pharmakologie und Toxikologie, 6. Auflage. Wissenschaftsverlag Mannheim, Leipzig, Wien, Zürich, 1992, S.383.


Abb. 1 Strukturformeln der Methylxanthine

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) 

Coffein-Metabolismus

Coffein wird im menschlichen Organismus zu über 95% verstoffwechselt (Abb. 2) und weniger als 5% wird unverändert in den Urin ausgeschieden.    

Abb.2 Coffein-Metabolismus

Ausscheidungsversuche mit Coffein: Trinken von Kaffee

Bei den Ausscheidungsversuchen in Abb. 3 und 4 wurde ein Kaffee bereitet, der entsprechend in 300 ml Getränk 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.3 Coffeinausscheidung nach Aufnahme von ca. 285 mg Coffein, 9 Probanden, 12 Stunden vorher kein Coffeinkonsum
Abb.4 Athlet mit verändertem individuellen Coffein-Stoffwechsel, Coffeinausscheidung nach Aufnahme von ca. 275-300 mg Coffein, Kurve (1): vor dem Versuch normaler Coffeinkonsum, Kurve (2) 3h vor dem Versuch kein Coffeinkonsum.

Abb.3 zeigt, dass in der Regel nach Zufuhr von ca. 300 mg Coffein innerhalb einer Stunde der Grenzwert im Urin kaum überschritten wird (Versuch mit 9 Probanden).

Abb.4 zeigt dagegen eine Person, die unter den gleichen Bedingungen (gleiche Menge an Kaffeekonsum wie bei den anderen Probanden unter Abb. 3) deutlich Coffeinkonzentrationen über 12 µg/ml Urin aufweist. Letzteres Phänomen wird auf einen individuellen Metabolismus zurückgeführt.  

Geschichte

Die Welt Anti-Doping Agentur (WADA) hat Coffein ab 1.1.2004 von der Dopingliste genommen, es wird aber weiterhin beobachtet. Die bisherigen Informationen (im Folgenden) zu Coffein und zum Doping-Reglement sind somit nicht mehr gültig und haben nur noch historische Bedeutung.

Bis Ende 2003 wurden im Sport Dopingverstöße mit Coffein bekannt. Da ein positiver Coffeinbefund auch durch den Genuss von coffeinhaltigen Getränken wie z.B. Kaffee möglich war, sollten Athleten die weiter unten aufgeführten Informationen unbedingt beachten.

Warum wurde Coffein auf die Dopingliste gesetzt?

Aufgrund der guten Nachweisbarkeit der Stimulanzien wurde in den 80er Jahren im 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 von 12µg/ml im Urin festgelegt. Dieser Grenzwert sollte durch normalen Konsum von coffeinhaltigen Getränken nicht überschritten werden.

Die anfängliche Aussage, dass z.B. durch Trinken von Kaffee der Grenzwert von 12 µg/ml im Urin nicht erreicht werden kann, musste allerdings korrigiert werden. Untersuchungen haben gezeigt, dass in Einzelfällen bereits bei einer Zufuhr von etwa 300 mg 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.

Empfehlung für Athleten bis 31.12.2003

Am Wettkampftag sollten nicht mehr als zwei Tassen (je ca. 150 ml) 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: Coffein-Konzentration einzelner Getränke).