Koffein, eines der ältesten Stimulanzien, das von Menschen genutzt wird, findet sich nicht nur in Kaffeebohnen, sondern auch in über 60 anderen Pflanzen wie Teeblättern, Mate-Blättern, Kakaobohnen, Guaranabeeren und Kolanüssen. Es dient als natürliches Insektizid, indem es das Nervensystem von Insekten beeinträchtigt. Koffein wird auch bestimmten Lebensmitteln wie Energy-Drinks künstlich zugesetzt. Im Tee wird Koffein oft als Teein bezeichnet, ist aber chemisch identisch. Die Wirkung von Tee-Koffein setzt später ein und hält länger an.
Wie Koffein im Körper wirkt
Das über Nahrung oder Getränke aufgenommene Koffein gelangt vom Magen und Dünndarm ins Blut und wird im ganzen Körper verteilt. Im Gehirn blockiert Koffein die Adenosin-Rezeptoren, die normalerweise hemmende Impulse weitergeben. Diese Impulse verlangsamen die Sauerstoffversorgung der Zellen, was zu Müdigkeit und Trägheit führt. Durch die Blockade dieser Rezeptoren stellt Koffein die Weichen von Entspannung auf Aktivität. Zusätzlich erweitert Koffein die Blutgefäße im Gehirn, was die Sauerstoffversorgung der Großhirnrinde erhöht. Die Großhirnrinde ist für Intellekt, Sprache und emotionale Intelligenz verantwortlich. Koffein beschleunigt die Denkgeschwindigkeit, erhöht die Aufmerksamkeit, aktiviert das Sprachzentrum und verkürzt die Reaktionszeit. Das Ausmaß dieser Effekte hängt von der individuellen Konstitution und Tagesform ab.
Koffein bewirkt auch eine vermehrte Ausschüttung der Stresshormone Adrenalin und Cortisol, die der Körper normalerweise in Gefahrensituationen ausschüttet. Dadurch steigen Blutdruck, Herztätigkeit und Sauerstoffversorgung der Zellen. Man fühlt sich wacher, leistungsfähiger und kann sich besser konzentrieren. Die anregende Wirkung erreicht nach 30 bis 60 Minuten ihren Höhepunkt und hält vier bis sechs Stunden an.
Empfohlene Koffeinzufuhr
Bei gesunden Erwachsenen gelten Einzeldosen von bis zu 200 mg Koffein (etwa 3 mg pro Kilogramm Körpergewicht) als unbedenklich. Über den Tag verteilt sollten nicht mehr als 400 mg Koffein (etwa 5,7 mg pro Kilogramm Körpergewicht) konsumiert werden.
Für Kinder gelten folgende Richtlinien:
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- Kinder bis zum 3. Lebensjahr sollten keine koffeinhaltigen Getränke konsumieren.
- Gesunde Kinder (3 bis 10 Jahre) sollten maximal 2 mg Koffein pro Kilo Körpergewicht pro Tag aufnehmen.
- Gesunde Jugendliche (11 bis 18 Jahre) sollten maximal 3 mg Koffein pro Kilo Körpergewicht pro Tag aufnehmen.
Schwangere und Stillende sollten täglich maximal 200 mg Koffein aufnehmen. Bei Schwangeren durchdringt das Koffein die Plazenta, und der Fötus kann es noch nicht abbauen, was das Wachstum des Fötus beeinträchtigen kann. Hoher Koffeinkonsum während der Schwangerschaft erhöht das Risiko für eine Fehlgeburt. Stillende Frauen geben Koffein über die Muttermilch an ihr Kind weiter.
Risiken und Nebenwirkungen von Koffein bei Kindern
Knapp zwei Drittel der Kinder und Jugendlichen haben bereits Energy-Drinks konsumiert, die Stoffe wie Koffein, Taurin und Zucker enthalten. Diese sollen wach machen und das Nervensystem stimulieren, indem sie den Blutdruck erhöhen und den Puls steigern. Felix Oberhoffer, Kinderkardiologe am LMU-Klinikum in München, sieht dies nach der medizinischen Studienlage kritisch.
Eine Studie ergab, dass ein Teenager mit 50 Kilogramm Körpergewicht bereits mit zwei Dosen eines Energy-Drinks den von der EFSA als unbedenklich eingestuften Grenzwert überschreitet. Dabei zeigte sich eine signifikante Erhöhung des Blutdrucks und eine Veränderung des Herzrhythmus.
Ab etwa 10 g kann Koffein tödlich sein, bei Kindern sind es bereits 5 g. Bei regelmäßig hohem Koffeinkonsum nimmt die wach- und leistungsfähig machende Wirkung von Koffein ab, da der Körper mehr Adenosin-Rezeptoren entwickelt.
Koffein kann die Wirkung von Medikamenten beeinflussen, indem es sie entweder verstärkt oder abschwächt. Die Wirkung von Schmerzmitteln mit den Wirkstoffen Ibuprofen, Acetylsalicylsäure oder Paracetamol kann verstärkt werden. Bestimmte Medikamente wie die Anti-Baby-Pille oder einige Antibiotika verlangsamen den Abbau von Koffein im Körper. Koffein kann die Aufnahme von künstlich hergestellten Schilddrüsenhormonen behindern.
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Auswirkungen auf das Gehirn und Verhalten
Eine neue Studie hat herausgefunden, dass Koffeinkonsum in der Schwangerschaft wichtige Signalwege im Gehirn des ungeborenen Kindes verändern kann. Zu den Verhaltensauffälligkeiten zählten unter anderem Aufmerksamkeitsstörungen und Hyperaktivität.
Während der Pubertät schlafen Menschen und andere Säugetiere besonders intensiv. In dieser Phase reift auch das Gehirn am schnellsten. Doch wenn pubertierende Ratten Koffein erhalten, verzögern sich die Reifungsprozesse in ihrem Hirn.
Der durchschnittliche Koffeinkonsum von Kindern und Jugendlichen ist in den letzten 30 Jahren um über 70 % gestiegen. Eine Studie an Ratten ergab, dass ein Koffeinkonsum, der auf den Menschen umgerechnet drei bis vier Tassen Kaffee pro Tag entspricht, zu vermindertem Tiefschlaf und einer verzögerten Hirnentwicklung führt. Im Gehirn der koffeintrinkenden Tiere fanden die Forschenden am Ende des Versuchs weit mehr Nervenverbindungen. Der verlangsamte Reifungsprozess im Hirn äußerte sich auch im Verhalten: Die Ratten, die Koffein konsumiert hatten, blieben scheu und vorsichtig.
Energy-Drinks und ihre Gefahren
Energy-Drinks sind bei Kindern und Jugendlichen beliebt. Doch schon ein halber Liter davon überschreitet die Tagesdosis an Koffein für Kinder bis zwölf Jahren. Herzrasen, Schweißausbrüche und ernsthafte Herzprobleme können die Folge sein. Fachleute fordern deshalb größere Warnhinweise auf Energy-Drinks, klarere Kennzeichnungen zum Koffeingehalt und ein Verkaufsverbot an Minderjährige.
Constanze Rubach von der Verbraucherzentrale Niedersachsen kritisiert außerdem die Größe der abgegebenen Portionen: „Beim Konsum zweier 500 ml-Dosen pro Tag liegt die Koffeinzufuhr weit über der gesundheitlich unbedenklichen Höchstmenge für Kinder und Jugendliche - und das unabhängig vom Alter. Jedoch gibt es den Großteil der Energy-Drinks nur in 500 ml-Dosen zu kaufen. Einmal öffnen bedeutet dann meist auch austrinken - schließlich sind Getränkedosen nicht wiederverschließbar.“
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Koffeinkonsum in den USA
Eine Untersuchung der Universität Michigan zeigt, dass auch in den USA jeder vierte Jugendliche täglich Koffein konsumiert. Dr. Susan Woolford erklärte: „Koffein ist eine Droge, die das Gehirn und das Nervensystem stimuliert. Zu viel davon kann bei jungen Menschen zu einer Reihe von Gesundheitsproblemen führen. Das Gehirn von Teenagern befindet sich noch in der Entwicklung, und übermäßiger Koffeinkonsum kann ihre Stimmung, den Schlaf und die schulischen Leistungen beeinträchtigen, neben anderen Nebenwirkungen. Sie können mit der Zeit abhängig werden, wie dies auch bei anderen Drogen der Fall ist.“
Die beiden wichtigsten Gründe, warum Jugendliche in den USA Energy-Drinks trinken, sind der Geschmack und die Tatsache, dass Freunde diese Getränke ebenfalls konsumieren.
Auswirkungen auf Schlaf und Knochen
Koffein beeinträchtigt den Schlaf von Jugendlichen am stärksten. Jede 10 Milligramm Koffein, die ein 13-jähriger Junge zu sich nimmt, verringert beispielsweise seine Chance auf einen guten Schlaf, der 8,5 Stunden dauern sollte, um bis zu 12 %. Kaffeekonsum kann auch dazu führen, dass der Körper Kalzium verliert, was mit der Zeit zu Knochenschwund führen kann.
Geschlechtsspezifische Unterschiede
Forscher haben herausgefunden, dass Koffein auf Jungen und Mädchen vor der Pubertät gleichermaßen wirkt. Nach der Pubertät gibt es jedoch geschlechtsspezifische Unterschiede bei der Wirkung von Koffein auf den Körper. Insgesamt zeigen heranwachsende Jungen eine stärkere Reaktion auf Koffein als heranwachsende Mädchen. Bei Männern sinkt die Herzfrequenz als Reaktion auf Koffein stärker als bei Mädchen.
Tipps für Eltern
Viele koffeinhaltige Getränke enthalten viel Zucker, der zu Fettleibigkeit und Karies beitragen kann. Eine Begrenzung von Koffein ist besser für die allgemeine Gesundheit Ihres Teenagers. Vergewissern Sie sich, dass Ihre Kinder wissen, dass Energy-Drinks und Limonaden sowohl in Bezug auf Zucker als auch auf Koffein nicht gut für sie sind. Sprechen Sie mit Ihrem Teenager über die Gefahren von Koffein, so wie Sie auch über Drogen oder Alkohol sprechen. Wenn Sie selbst täglich ungesunde Energy-Drinks, gesüßte Tees und Kaffees trinken, können Sie von Ihrem Teenager nicht erwarten, dass er es anders macht.
Taurin in Energy-Drinks
Neben Koffein enthalten Energy-Drinks oft Taurin. Taurin ist beim Menschen und anderen Säugetieren an vielen physiologischen Aufgaben beteiligt und spielt eine große Rolle bei Wachstum und Reifung von Nervenzellen. Ob eine zusätzliche Einnahme von Taurin im Rahmen von Herzerkrankungen einen Nutzen gibt, wird derzeit erforscht und gilt als vielversprechend. Es gibt Hinweise darauf, dass Taurin antioxidativ wirkt und entzündungshemmende Effekte hat.
Allerdings machen die hohen Koffeinkonzentrationen in Energy-Drinks diesen Effekt von Taurin zunichte und treiben den Blutdruck nach oben. Für Jugendliche ist zu viel Koffein im Energy-Drink.
Was machen Taurin und Koffein im jugendlichen Gehirn?
Thomas Lücke leitet die Kinder- und Jugendmedizin der Universitätsklinik Bochum und erklärt, was im Gehirn geschieht, wenn wir Energy-Drinks zu uns nehmen: Sowohl Koffein als auch Taurin überwinden die Blut-Hirn-Schranke, gelangen also aus dem Blut ungehindert an die Nervenzellen. Dort bindet Koffein an die Adenosinrezeptoren und blockiert sie. Taurin hingegen wirkt GABAerg, wie man fachsprachlich sagt. Das bedeutet, es agiert wie der beruhigende Botenstoff GABA (Gamma-Aminobuttersäure) und damit als Gegenspieler des erregenden Neurotransmitters Glutamat. In der Summe haben Energy-Drinks einen stimulierenden Effekt, die Wirkung des Koffeins überwiegt.
Vor allem nicht für ein Organ, das noch bis weit ins junge Erwachsenenalter reift. Erst mit 25 Jahren gilt das Gehirn als vollständig entwickelt. Die Zeit rund um die Pubertät ist zudem eine kritische Phase, in der sich neuronale Netzwerke nochmals neu verknüpfen. Richtig gefährlich wird der Konsum in der Kombination mit alkoholhaltigen Getränken.
Energy Shots - fatale Steigerung der Energy-Drinks
Als Energy Shots gelten flüssige Nahrungsergänzungsmittel, die Koffein, Taurin und andere Substanzen in hoher Konzentration enthalten. Die Shots sollen schnell Energie liefern und leistungsfähig machen. Sowohl das Bundesinstitut für Risikobewertung als auch die Verbraucherzentralen warnen davor, die mit den Shots ausgegebene Verzehrempfehlung von einer Portion pro Tag zu überschreiten. Die Hersteller der Energy Shots nutzen eine Gesetzeslücke, denn für Nahrungsergänzungsmittel gelten diese Höchstmengen-Regelungen nicht. Besonders für Kinder und Jugendliche können die Shots gefährlich werden, wenn sie mehrere Portionen schnell hintereinander konsumieren.