“Coffee” via Flickr by Jennie Faber

Nachdem die Kategorie Brainfood mit dem eher unbekannten Ephedrin eröffnet worden ist, folgt nun eine populärere Substanz: Coffein (auch Koffein).
Coffein wird meist mit Kaffee in Verbindung gebracht. Vorallem wir Studenten greifen gerne auf dieses “Dopingmittel” Kaffee zurück, wenn der Lernstoff scheinbar zeitgleich mit dem Schrumpfen der Tagesanzahl bis zum Prüfungstermins wächst. Auch als Genuss- (als Kaffee mit viel Zucker und Milch - meine Vorliebe) oder sogar Suchtmittel sind die weißen, geruchlosen, bitter schmeckenden Coffeinkristalle in der heutigen Gesellschaft weit verbreitet. Doch wie genau wirkt diese “Zaubersubstanz”, welche positiven und negativen Konsequenzen folgen aus dem Konsum, wie hoch dosiert ist Coffein in den einzelnen Nahrungsmitteln und was gibt es sonst noch alles wissenswertes? Diesen Fragen möchte ich in diesem Beitrag gerne nachgehen.

“Strukturformel von Coffein” via Wikipedia

Coffein mit der Summenformel C8H10N4O2 wurde erstmals (durch Goethes Anregung (lest den Werther!!!)) in den Kaffeebohnen entdeckt. Auch heute noch ist die erste Assoziation von Koffein Kaffee (und meist auch umgekehrt). Coffein kommt aber noch in weit über 50 anderen Pflanzen vor, wie beispielsweise in Guarana, Schwarztee oder der Kolanuss.
Abhängig von der Kaffeesorte enthalten die Bohnen eine Coffeinkonzentration von 0,9% bis 2,6%, die Kolanuss und der Schwarztee bis 3,5%.

Wirkung von Coffein:
Coffein bewirkt ähnlich wie Ephedrin einen Anstieg der Herztätigkeit und damit des Blutdrucks. Es wirkt dabei auf das Zentralnervensystem. Weitere Effekte sind die Erweiterung der Atemwege und Anregung der Darmtätigkeit. Koffein hat in erster Linie eine erregende Wirkung auf die Psyche und steigert Antrieb wie auch Konzentration und verringert die Müdigkeit.
Sind wir wach, so tauschen unsere Nervenzellen Botenstoffe aus und verbrauchen Energie. Um unser Gehirn vor Überlastung zu schützen, schütten diese Zellen ausserdem eine Substanz namens Adenosin aus. Dieses Adenosin dockt an Rezeptoren in den Nervenbahnen an, was den Nervenzellen das Signal gibt, ihre Leistung (etwas) zu drosseln. Nun trinkt ein lerneifriger Student eine Tasse Kaffee; das darin enthaltene Koffein dockt aufgrund seiner ähnlichen Struktur an die gleichen Rezeptoren wie das Adenosin an, ohne den Nervenzellen jedoch das Signal zu geben, ihre Arbeitsleistung zu verringern. Das von den Zellen produzierte Adenosin kann nicht mehr an die Rezeptoren andocken, da das Coffein die freien Plätze bereits besetzt. Das Gehirn arbeitet also fleissig weiter.
Wird der Kaffeekonsum über die Lerntage weitergeführt, so verändern sich die Nervenzellen; sie bilden mehr Rezeptoren, sodass das Adenosin wieder andocken und dadurch den Befehl zur Leistungsverminderung geben kann - der vom Lernenden gewünschte Effekt bleibt aus.
Hier zeigt sich die Suchtmittelkomponente von Koffein; um eine über die Zeit konstante Wirkung zu haben, muss die konsumierte Menge stetig gesteigert werden; Überspitzt ausgedrückt ein Wettrüsten zwischen USA Körper und der UDSSR Verstand.
Auch wenn es mir als grosser Kaffeeliebhaber schwer fällt, so entfaltet sich die lernspezifisch beste Wirkung, wenn auf den Kaffeekonsum während “Nicht-Lern-Phasen” verzichtet wird. Diese Methode praktiziere (oder versuche es zumindest) ich aktuell gerade während meinen Semesterferien. Während der Prüfungszeit sollte dann regelmässig für einige Tage der Koffeinkonsum eingeschränkt (gestrichen) werden; hier ist zu beachten, dass neben Kaffee auch diverse andere Getränke Coffein enthalten.

“Kaffee Bohnen” via Flickr by Selma90

Koffein führt zu einem höheren Wasserlassen. Testen kann man dies durch ein interessantes Selbstexperiment. Man trinke eine Tasse Kaffee oder Schwarztee und anschliessend ein Glas Wasser. Nach wenigen Minuten wird man interessanterweise einen Harndrang verspüren Je häufiger man jedoch Koffein konsumiert, desto geringer wird dieser Effekt.

Optimale Dosierung von Koffein
Nun gut, wie viel / wenig Kaffee, Tee, …, Coke sollte man denn nun zu sich nehmen?
Empfohlen wird - während dem Lernen - ein häufiger Konsum in geringen Mengen. Beispiel: Jede Stunde 20mg Koffein; das ist etwa eine halbe Espressotasse (30 ml). Die Wirkung setzt innerhalb von wenigen Minuten (max. 45 Minuten) ein und hält in der Regel 3 bis 4 Stunden an.
Interessanterweise führt ein Mix von Coffein mit Glycose (also Kaffee mit Zucker) zu interessanten, leistungsmaximierenden Effekten. Wer sich dafür interessiert, dem sei folgende Arbeit von Andrew B. Scholey und David O. Kennedy ans Herz gelegt.

Überdosierung
Eine Überdosierung kann zu Zittrigkeit, Herzrasen, Bluthochdruck, unter Umständen auch zu Angstanfällen führen. Dafür sind aber meist extrem hohe Mengen notwendig (ab ca. 500mg Coffein).

Quellen:
Wikipedia
Coffein führt zu einem höheren Harndrang
NCBI Studie von 2004
Sehr empfehlenswerter englischer Coffein Artikel

Weitere interessante Artikel und Links zu Coffein:
Coffein und Lernen
Coffein - eher chemiehaltiges Dokument (PDF)
Coffeingehalt von Kaffee - Kantonslabor BS