Thema: Sport und physische Leistungsfähigkeit

Kaffee bzw. Koffein ist schon seit Jahrzehnten bei Sportlern als leistungssteigernd bekannt. Wegen seines Effektes stand Koffein früher auf der Liste der verbotenen Substanzen der Welt-Anti-Doping-Agentur (WADA), wurde aber im Jahr 2004 wieder von der Dopingliste gestrichen.

Der damalige Grenzwert von 12 ?g/ml im Urin war so hoch, dass man Unmengen hätte zu sich nehmen müssen, um diese Grenze zu erreichen – was allerdings mit Koffeintabletten durchaus möglich ist.
 

Schon moderate Dosen verbessern die Leistung

Ob man dem Körper Koffein mit einem Kaffee oder als reines Koffein, z. B. in Pulverform, zuführt, scheint die leistungsfördernde Wirkung kaum zu beeinflussen [1]. Allerdings wird Koffein am zügigsten resorbiert, wenn es in einer Flüssigkeit gelöst aufgenommen wird, z. B. in Form eines Kaffees. Der leistungsverbessernde Effekt tritt dann am schnellsten ein. Die Zufuhr sowohl vor als auch während des Sports ergibt eine leichte zusätzliche Leistungssteigerung [2, 3]. Dabei zeigen
schon moderate Dosen Koffein eine leistungsfördernde Wirkung, wie die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) bereits im Jahr 2011 feststellte. Das zuständige Gremium teilte mit, dass die Einnahme von drei mg Koffein pro kg Körpergewicht (also etwa 200 bis 300 mg Koffein oder zwei bis drei Tassen Kaffee) die Ausdauerleistung verbessert [4].
 

Koffein im Ausdauertraining

Koffein erweist sich beim Ausdauertraining als besonders wirkungsvoll, wie eine Fülle von Studien belegt [1, 4, 5-7]. Amerikanische Wissenschaftler fassten den Forschungsstand 2009 in einem Review zusammen. Im Mittelpunkt stand die Ausdauerleistung beim Laufen, Radfahren und Rudern. 21 Studien flossen in die Auswertung ein, in der Mehrzahl zeigte sich eine Leistungssteigerung durch in moderaten Mengen konsumiertes Koffein (drei bis sechs mg pro kg Körpergewicht) [8]. Doch auch geringere Dosen können effektiv sein, wie eine Studie aus dem Jahr 2016 zeigt [9].
 

Koffein im Mannschafts- und Kraftsport

Während die Datenlage in Bezug auf den ergogenen Effekt beim Ausdauertraining schon lange belegt ist, war die Situation bei kurzzeitigen Höchstleistungen weniger eindeutig. Im Jahr 2010 brachte ein Review von insgesamt 29 Studien zu diesem Thema auch hier mehr Klarheit [10]. 11 von 17 miteinander verglichenen Untersuchungen belegten signifikante Leistungsverbesserungen bei mannschafts- und kraftbasierten Sportarten. Spätere Studien bestärkten die Vermutung, dass Koffein die Leistungsfähigkeit von Kraftsportlern steigern kann: so beispielsweise eine 2011 veröffentlichte Untersuchung, bei der Forscher 13 wenig trainierte Männer Gewichte beim Bankdrücken stemmen ließen. Teilnehmer, die vor der Belastung Koffein (fünf mg pro kg Körpergewicht) eingenommen hatten, konnten nicht nur mehr Wiederholungen ausführen, sondern vermochten auch deutlich größere Gewichte zu stemmen. Dabei fühlten sich die Versuchspersonen mit Koffein subjektiv kräftiger und ermüdeten weniger rasch als diejenigen in der Vergleichsgruppe, die nur ein Placebo erhalten hatten [11].

Einen positiven Effekt des Koffeins fanden Wissenschaftler auch in einer Studie aus dem Jahr 2015: Sie untersuchten die Funktion des vorderen Oberschenkelmuskels. Im Ergebnis zeigte sich eine Verbesserung der Muskelkontraktionen und damit der Kraft nach Koffeineinnahme [12]. Eine Verbesserung der maximalen Kontraktionskraft verschiedener Muskelgruppen fanden auch britische Forscher bei trainierten Kraftsportlern, wenn sie vorher Koffein zu sich genommen hatten [13]. Die Verstärkung der Muskelkraft führt laut einer weiteren Untersuchung nicht, wie man vermuten könnte, zu vermehrten Muskelschäden [14].

Eine 2014 erschienene Studie untersuchte den Koffeineffekt bei Kraftsportlern, die mit maximal möglicher Geschwindigkeit Gewichte stemmen sollten. Dabei nahm die individuelle Geschwindigkeit im Laufe der Übung mit zunehmender Erschöpfung ab. Bei Athleten, die 60 Minuten vor der Übung sechs mg Koffein pro kg Körpergewicht eingenommen hatten, zeigte sich, dass dies dem Geschwindigkeitsabfall entgegenwirken kann [15].
 

Wirkmechanismen

Für die ergogene Wirkung des Koffeins machen Fachleute vor allem den antagonistischen Effekt von Koffein auf die Adenosin-Rezeptoren im Gehirn verantwortlich [16, 17]. Dies konnte 2016 in einem Versuch mit Ratten detailliert untersucht und belegt werden [18]. Studien weisen darauf hin, dass unter dem Einfluss von Koffein die Erschöpfung später einsetzt und die subjektive Bewertung der Anstrengung positiv beeinflusst wird [1, 19]. Außerdem werden nachweislich Wachheit, Aufmerksamkeit und Stimmung beim Training verbessert [19, 20]. Dies alles trägt zur Verbesserung des Leistungsvermögens bei.

Auch schmerzlindernde Eigenschaften des Koffeins scheinen eine Rolle zu spielen: Athleten, die vor einem intensiven Ausdauertraining Koffein zu sich genommen hatten, klagten während und nach der Übung seltener über Muskelschmerz als die Teilnehmer, die lediglich ein Placebo erhalten hatten [21, 22, 23]. Die Verringerung von Schmerzen könnte zu anhaltend kräftigeren Muskelkontraktionen führen und somit die Leistung verbessern, vermuteten die Forscher. Unterstützt wird diese Hypothese durch eine Studie, bei der die Testpersonen intensives Gewichtheben absolvieren sollten. Teilnehmer, die zuvor Koffein eingenommen hatten, zeigten nicht nur bessere Leistungen, sie nahmen auch die Anstrengung und Muskelschmerzen weniger wahr als Personen in der Kontrollgruppe ohne Koffein [24].  Schmerzlindernde Effekte konnten bis zu drei Tage anhalten [25]. Der leistungssteigernde Effekt wird möglicherweise nicht nur über die Adenosin-Rezeptoren vermittelt: In einer Studie aus dem Jahr 2012 konnte auch eine Verbesserung des Atemminutenvolumens nachgewiesen werden, was die Sauerstoffversorgung der Muskeln verbessern könnte [26].
 
In moderaten Mengen genossen, hat weder Koffein noch Kaffee eine Auswirkung auf den Wasserhaushalt von Sportlern [27].
 

FAZIT

Koffein bzw. koffeinhaltiger Kaffee steigern die körperliche Leistung. Dies macht sich nicht nur im Ausdauersport bemerkbar, sondern auch bei Sportarten, in denen kurzzeitige Höchstleistungen erforderlich sind, wie bei Mannschaftsspielen oder beim Krafttraining. Schon moderate Dosen Koffein zeigen eine leistungsfördernde Wirkung.
 

  1. Hodgson, A.B. et al. PLoS One, 8(4):e59561, 2013.
  2. Conway, K.J., Orr, R. & Stannard, S.R. J Appl Physiol, 94:1557–1562, 2003.
  3. Cox, G.R. et al. J Appl Physiol (United States), 93(3):990–999, 2002.
  4. EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies (NDA), EFSA Journal, 9(4):2053, 2011. doi:10.2903/j. efsa.2011.2053
  5. Burke, L.M. Appl Physiol Nutr Metab, 33:1319–1334, 2008.
  6. Doherty, B. & Smith, P.M. Scand J Med Sci Sports, 15:69–78, 2005.
  7. Goldstein, E.R. et al. International society of sports nutrition position stand: caffeine and performance. Journal of the International Society of Sports and Nutrition, 7:5, 2010.
  8. Ganio, M.S. et al. J Strength Cond Res, 23(1):315–24, 2009.
  9. Talanian, J.L. & Spriet, L.L. Appl Physiol Nutr Metab, 41(8):850–5, 2016.
  10. Astorino, T.A. & Roberson, D.W. J Strength Cond Res, 24(1):257–65, 2010.
  11. Duncan, M.J. & Oxford, S.W. J Strength Cond Res, 25(1):178–185, 2011.
  12. Behrens, M. Nature Scientifi c Reports 5, Article number:10209, 2015.
  13. Timmins, T.D. & Saunders, D.H. J Strength Cond Res, 28(11):3239–44, 2014.
  14. Ribeiro, B.G. et al. J Strength Cond Res, 30(8):2354–60, 2016.
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  16. Davis, J.M. et al. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol, 284(2):R399–404, 2003.
  17. Keisler, B.D. & Armsey, T.D. Curr Sports Med Rep, 5(4):215–9, 2006.
  18. Zheng, X. & Hasegawa, H. Pharmacol Biochem Behav, 140:82–9, 2016.
  19. Backhouse, S.H. et al. Appetite, 57(1):247–52, 2011.
  20. Spriet, L.L. Sports Med, 44 (Suppl2):S175–S184, 2014.
  21. Gliottoni, R.C. et al. Int J Sport Nutr Exerc Metab, 19(2):150–161, 2009.
  22. Bellar, D. et al. J Strength Cond Res, 25(5):1225–1228, 2011.
  23. Davis, J.K. et al. Sports Medicine, 39,813–832, 2009.
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  25. Hurley, C.F. et al. Cond Res, 27(11) 3101–9, 2013.
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  27. Armstrong, L. E. et al. Exerc Sport Sci Rev, 35:135–140, 2007.