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Zum Tag des Coffeins am 8. Februar: Mehr als ein Wachmacher: Wie wirkt Coffein noch?

weiße Tablette, dahinter liegen Kaffeebohnen auf einem Brett
In einer Tasse Filterkaffee (200 ml) sind 100 mg Coffein enthalten, in 100 g Vollmilchschokolade sind es 15 g Coffein. | Bild: Microgen / AdobeStock

Coffein gehört zur Gruppe der Purinalkaloide und kommt in der Natur unter anderem in der Kaffeepflanze, in Teeblättern und Kakaobohnen vor. Nach oraler Aufnahme wird die Xanthin-Verbindung rasch aus dem Magen-Darm-Trakt resorbiert, verteilt sich im ganzen Körper und passiert rasch die Blut-Hirn-Schranke. 

Die Halbwertszeit von Coffein liegt zwischen drei und fünf Stunden und ist dabei abhängig vom Alter und genetischen Unterschieden. Jeder Mensch reagiert also individuell auf Coffein.

Gut zu wissen: Tag des Coffeins am 8. Februar

Jährlich wird am 8. Februar der Tag des Coffeins begangen. Der Aktionstag fällt zu Ehren des Geburtstags von Friedlieb Ferdinand Runge immer auf den 8. Februar. Der deutsche Chemiker gilt als der Entdecker des Koffeins. /vs

Wie wirkt Coffein?

Die Substanz ist hauptsächlich wegen ihrer stimulierenden Wirkung bekannt. Dieser Effekt kommt dadurch zustande, dass Coffein an Adenosin-Rezeptoren als Antagonist wirkt und die dämpfenden Effekte von Adenosin im zentralen Nervensystem blockiert. 

Weiterhin wird durch Coffein die Freisetzung von Neurotransmittern wie Noradrenalin und Dopamin erhöht, wodurch die kognitive Leistungsfähigkeit und Wachsamkeit ansteigt. Weitere Effekte von Coffein sind:  

  • Verstärkung der Herztätigkeit
  • verbesserte Durchblutung der Organe
  • Erweiterung der Bronchien
  • Zunahme der Diurese (Harnausscheidung durch die Nieren)

In Dosierungen bis etwa 85 mg Coffein treten hauptsächlich zentral erregende Wirkungen auf – Antrieb und Konzentration sind gesteigert und Müdigkeit beseitigt. Erst in höheren Dosen ab 150 bis 200 mg werden auch das Atemzentrum und der Kreislauf angeregt. 

Gesunde Erwachsene sollten nicht mehr als 200 mg Coffein als Einzeldosis zu sich nehmen. Über den Tag verteilt gilt eine Gesamtmenge bis zu 400 mg als gesundheitlich unbedenklich. Für Schwangere liegt die empfohlene Höchstmenge allerdings mit 200 mg Coffein deutlich niedriger.

In der folgenden Übersicht ist der Gehalt an Coffein in verschiedenen Lebensmitteln aufgeführt:

Getränke und SchokoladeDurchschnittlicher Gehalt an Coffein [mg]
Tasse Filterkaffee (200 ml)100
Espresso (40 ml)40
Tasse schwarzer Tee (200 ml)50
Tasse Kakao (150 ml)5
100 g Zartbitterschokolade60
100 g Vollmilchschokolade15
Dose Cola (355 ml)37
Energy-Drink (250 ml)80

Die Löslichkeit von Coffein in Wasser hängt stark von der Temperatur ab. So können in 100 ml Wasser bei Raumtemperatur nur rund 2 g Coffein gelöst werden, am Siedepunkt von Wasser sind es dagegen etwa 70 g.

Wofür wird Coffein medizinisch verwendet?

Eine wichtige medizinische Verwendung von Coffein ist die Behandlung der primären Apnoe bei Frühgeborenen. Unter einer Apnoe versteht man das Aussetzen der Atmung, wobei ein solcher Atemstillstand von wenigen Sekunden bis zu mehreren Minuten andauern kann. 

Die Therapie wird für Frühgeborene ≤ 29 Wochen und einem Geburtsgewicht von ≤ 1.250 g empfohlen, die gleichzeitig eine Atemunterstützung erhalten.

Gut zu wissen: Ab wann spricht man von Frühchen?

Eine Schwangerschaft dauert in der Regel 38 bis 42 Wochen. Säuglinge, die vor Vollendung der 37. Schwangerschaftswoche zur Welt kommen, werden als Frühgeborene bzw. Frühchen bezeichnet. Der Großteil von ihnen wiegt bei der Geburt weniger als 2.500 Gramm. 

Frühchen können nur bedingt selbstständig atmen, trinken bzw. ihre Körpertemperatur regulieren. Daher müssen sie nach der Geburt häufig auf einer Frühgeborenenstation in einem Inkubator (Brutkasten) intensivmedizinisch versorgt werden. /vs

Störungen der Atemfunktion kommen bei Frühgeborenen durch ein unreifes Atemzentrum, ein niedriges Lungenvolumen und eine verminderte Reaktion auf eine Sauerstoffunterversorgung zustande. Coffein kann dabei die Häufigkeit der Atemaussetzer vermindern, indem es das zentrale Nervensystem anregt und die Empfindlichkeit des Atemzentrums gegenüber CO₂ erhöht. 

Als Fertigarzneimittel ist auf dem Markt das Präparat Peyona® 20 mg/ml Infusionslösung und Lösung zum Einnehmen erhältlich. Das Arzneimittel enthält pro Milliliter 20 mg einer Coffein-Citronensäure-Mischung, das entspricht 10 mg Coffein. 

Bei Bedarf können in der Apotheke auch passende Zubereitungen hergestellt werden. Im Neuen Rezeptur-Formularium ist dabei unter der Ziffer 3.1. mit der Coffeincitrat-Lösung 10 mg/ml / 20 mg/ml ein geprüfter Rezepturvorschlag zu finden. Zur Herstellung dieser Lösung wird Coffein zusammen mit Citronensäure in Gereinigtem Wasser gelöst, dabei entsteht das Salz Coffeincitrat. Als Schutz vor mikrobiellem Verderb wird Kaliumsorbat dazugegeben – das Konservierungsmittel gilt als Mittel der Wahl in pädiatrischen Zubereitungen und ist auch für Frühgeborene geeignet.

Coffein auch zur Überwindung von Müdigkeit

In der Selbstmedikation wird Coffein auch zur kurzfristigen Beseitigung von Ermüdungserscheinungen und zur Steigerung der Leistungsfähigkeit eingesetzt. Entsprechende Tabletten enthalten dazu 200 mg Coffein. Bei Bedarf wird ½ bis 1 Tablette mit Flüssigkeit eingenommen, diese Dosierung kann einmal innerhalb von 24 Stunden wiederholt werden. 

Patienten mit Herzrhythmusstörungen oder einer Schilddrüsenüberfunktion dürfen Coffein nur in niedriger Dosis von 100 mg einnehmen.

Coffein in Kombination mit Analgetika als Wirkverstärker

Zusammen mit analgetischen Wirkstoffen wie beispielsweise Acetylsalicylsäure, Paracetamol und Ibuprofen wird Coffein auch als sogenanntes Co-Analgetikum eingesetzt. In Dosierungen von 50 bis 100 mg steigert Coffein die schmerzlindernde Wirkung der Substanzen und sorgt für eine schnellere Wirkung. Patienten benötigen dadurch weniger Schmerzmittel, wodurch das Risiko für Nebenwirkungen sinkt. 

Besonders bei Kopfschmerzen vom Spannungstyp und bei leichten bis mittelschweren Migräneattacken hat sich diese Kombination als wirksam gezeigt. 

Auch wenn lange angenommen wurde, dass der Zusatz von Coffein einen Übergebrauch der Analgetika fördert, haben neuere Untersuchungen gezeigt, dass es dafür aktuell keine Belege gibt. Ein Missbrauchspotenzial der Kombination von Analgetika mit Coffein scheint daher nicht vorzuliegen.

Gut zu wissen: Wie wirkt Coffein als Co-Analgetikum?

Zahlreiche Forschende haben sich bereits mit einem möglichen Wirkmechanismus von Coffein im Schmerzgeschehen beschäftigt. Untersuchungen an Tieren und in Zellkulturen haben gezeigt, dass Coffein über verschiedene Mechanismen eine analgetische Wirkung hervorrufen kann. 

Coffein kann, wie analgetische Wirkstoffe, die Bildung von Prostaglandinen hemmen, allerdings nicht durch Blockade der dazu nötigen Cyclooxygenase-Enzyme, sondern durch Hemmung der Neusynthese dieser Enzyme. 

Weiterhin vermindert Coffein den Blutfluss und die Fließgeschwindigkeit im Gehirn, darauf könnte die Wirkung bei vasomotorisch bedingten Kopfschmerzen zurückzuführen sein. Vasomotorische Kopfschmerzen werden durch eine Erweiterung von Gefäßen im Gehirn ausgelöst. 

Zudem erhöht Coffein die Geschwindigkeit der Resorption und die Bioverfügbarkeit der analgetischen Wirkstoffe.

Auch in Kombinationspräparaten gegen Erkältungsbeschwerden kann Coffein enthalten sein. Die Substanz wirkt als Stimulanz und soll die bei viralen Effekten auftretende Müdigkeit lindern.

Beispiele für Kombinationspräparate mit Coffein:

FertigarzneimittelWirkstoffe
Aspirin® Coffein 500 mg/50 mg TablettenAcetylsalicylsäure 500 mg, Coffein 50 mg
Doppel Spalt compact 500 mg/50 mg TablettenAcetylsalicylsäure 500 mg, Coffein 50 mg
Grippostad® C Hartkapseln Paracetamol 200 mg, Ascorbinsäure 150 mg, Coffein 25 mg, Chlorphenaminmaleat 2,5 mg
Thomapyrin® intensivAcetylsalicylsäure 250 mg, Coffein 50 mg, Paracetamol 250 mg
Thomapyrin® Tension DuoIbuprofen 400 mg, Coffein 100 mg
vivimed® mit Coffein gegen Kopfschmerzen 333 mg/50 mg Tabletten Paracetamol 333 mg, Coffein 50 mg

Coffein auch als Nahrungsergänzungsmittel erhältlich

Vor allem Sportler setzen zur Steigerung ihrer Leistung auch Nahrungsergänzungsmittel (NEM) mit Coffein ein. Diese NEM werden im Handel als frei verkäufliche Pulver angeboten. Bei der Verwendung ist jedoch Vorsicht geboten, denn es kann leicht zu gefährlichen Überdosierungen kommen. 

Wie bereits erwähnt sollten erwachsene Menschen nicht mehr als 200 mg Coffein als Einzeldosis einnehmen, dies entspricht etwa einer Messerspitze an Pulver. Die empfohlene Tageshöchstdosis liegt bei 400 mg Substanz. Eine solche geringe Menge lässt sich nicht mit einer Küchenwaage präzise abwiegen und auch die beigefügten Dosierlöffel führen leicht zu Ungenauigkeiten. 

Zu hohe Mengen an Coffein können zu Übelkeit, Herzrasen, Unruhe und erhöhtem Blutdruck führen, ab 5 bis 10 g – enthalten in 1 bis 2 Teelöffeln – wird es lebensgefährlich. Beim Trinken von Kaffee braucht man sich dahingehend aber keine Sorgen machen, denn die damit aufgenommenen Mengen sind unproblematisch. Um 5 g Coffein einzunehmen, müssten rund 10 Liter Kaffee getrunken werden.

Gut zu wissen: Bei Nahrungsergänzungsmitteln ist keine Zulassung nötig

Nahrungsergänzungsmittel wie Koffeinpulver gelten als Lebensmittel und müssen anders als Arzneimittel kein Zulassungsverfahren durchlaufen. Sie werden daher nicht auf Sicherheit geprüft, bevor sie in den Verkauf gelangen. 

Die Verantwortung und die Einhaltung der lebensmittelrechtlichen Bestimmungen liegt vielmehr bei der Herstellerfirma. Vorgeschrieben sind lediglich Angaben auf der Verpackung zur täglichen Verzehrmenge und ein Warnhinweis, dass diese Menge nicht überschritten werden darf. 

Überwacht wird das Ganze durch die Lebensmittelüberwachungsbehörden der einzelnen Bundesländer.

Quellen:
- https://www.gelbe-liste.de/wirkstoffe/Coffein_21349
- https://www.ernaehrungs-umschau.de/fileadmin/Ernaehrungs-Umschau/pdfs/pdf_2007/04_07/EU04_210_215.pdf
- https://www.pharmazeutische-zeitung.de/genussmittel-mit-pharmakologischer-wirkung-151867/?utm_source=E-Mail&utm_medium=Newsletter&utm_campaign=TDT-11-12-2024
- Fachinformation Coffeinum N 0,2 g Tabletten
- https://www.deutsche-apotheker-zeitung.de/news/artikel/2024/10/17/vorsicht-bei-koffeinpulvern