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Koffein

Koffein

Koffein – anregendes Suchtmittel im Kaffee
Koffein ist die Droge, die in Bohnenkaffee, Tee, Kakao oder Cola- Getränken enthalten ist.
Sie schmeckt bitter. Kaffeepulver wird aus den gemahlenen Fruchtkernen (Bohnen) des
Kaffeestrauchs gewonnen.Der Kaffeestrauch ist in Asien und Afrika heimisch, wird aber auch in Mittel- und Südamerika angebaut. Nachdem das Fruchtfleisch der kirschenähnlichen Frucht entfernt ist, werden die Kerne geröstet und vor der Zubereitung gemahlen. Das Kaffeepulver wird mit kochendem Wasser überbrüht oder aufgekocht (türkische Art).Rohe Kaffeebohnen enthalten circa 0,9 bis 2 Prozent Koffein, geröstete Bohnen bis zu 20 Prozent mehr. Der Teestrauch wächst in den Tropen und Subtropen. Man verwendet für die Zubereitung des Tees die getrockneten Blätter der Pflanze, die mit heißem Wasser aufgebrüht
werden. Neben dem Koffein enthalten die Teeblätter noch Teophyllin, das eine ähnliche Wirkung wie Koffein hat. Koffein ist ebenfalls in Blättern der Kakaopflanze, somit auch in
Schokoladenprodukten enthalten. Das Koffein in Cola-Getränken wird zur Hälfte aus der Kolanuss gewonnen, die andere Hälfte wird hinzugefügt.
Alltagsdroge Koffein
Die legale Droge Koffein gehört in Deutschland zur Alltagskultur. Neben Tee ist Kaffee das meistgetrunkene heiß zubereitete Getränk. Kaffee und Teetrinker haben in der Regel festgelegte Situationen und Tageszeiten, zu denen sie Koffein zu sich nehmen. So benötigen viele ihren Morgenkaffee oder –tee zum Wachwerden, den Kaffee nach einem Mittagessen oder den Nachmittagskaffee mit Kuchen. Je nach Zubereitungsart, zum Beispiel nach
türkischer Art oder als Filterkaffee, enthält eine Tasse Kaffee unterschiedlich hohe Mengen Koffein. Durchschnittlich liegt der Koffeingehalt bei etwa 75 Milligramm. Eine Tasse Tee
enthält in der Regel etwas weniger. Große Mengen Koffein werden auch in Cola- Getränken konsumiert. Koffein ist ebenfalls in manchen Arzneimitteln enthalten, so zum Beispiel
in Schmerzmitteln.
Die Wirkung von Koffein
Koffein, aufgenommen durch Getränke, verteilt sich innerhalb von fünf Minuten im gesamten Körper und wird sehr langsam in 5 bis 6 Stunden abgebaut. So lange etwa hält auch die Wirkung an. Koffein beeinflusst das Nervensystem, das Herzund Kreislaufsystem, Magen und Nieren sowie die Muskeln. Es wirkt anregend. Koffein
* hält wach und verhindert den Schlaf
* steigert die Ausdauer
* steigert die körperliche Leistungsfähigkeit
* verringert Kopfschmerzen. Daneben sind folgende körperliche Reaktionen messbar:
* Erhöhung des Blutdrucks
* harntreibende Wirkung
* vermehrte Produktion von Magensäure
* Händezittern.
Akute Gefahren
Bei normalem Koffeinkonsum, zum Beispiel fünf Tassen Kaffee (375 Milligramm) pro Tag, besteht keine akute Gefahr. Eine zu hohe Koffeinzufuhr, also Koffeinvergiftung, äußert
sich in Übelkeit, starker Erregung, Herzrasen, Schwindel und Krämpfen. Bei sehr starker Dosierung wandelt sich die erregende Wirkung des Koffeins in eine lähmende. Die tödliche Dosis liegt vermutlich bei über vier Gramm. Der Koffeingenuss vor und während einer Schwangerschaft sollte deutlich eingeschränkt bzw. ganz vermieden werden, da Fehl- und Totgeburten die Folge sein können. Bei Kindern besteht die Gefahr, durch den Konsum von Cola- Getränken zu hohe Mengen Koffein zu sich zu nehmen.
Langfristige Gesundheitsschäden
Bei einem regelmäßigen Koffeinkonsum von bis zu 600 Milligramm pro Tag, das entspricht etwa acht Tassen Kaffee, sind keine langfristigen Gesundheitsschäden festgestellt worden.
Wer mehr konsumiert, muss mit chronischer Schlaflosigkeit, Magenbeschwerden und Depressionen rechnen. Der Zusammenhang zwischen Koffein und der Entstehung verschiedener Krebsformen ist umstritten.

Hauptwirkungen des Coffeins

Coffein ist weltweit die am häufigsten konsumierte pharmakologisch aktive Substanz. Die Hauptwirkungen des Coffeins sind Anregung des Zentralnervensystems
Erhöhung der Herztätigkeit, Pulssteigerung
geringe Erhöhung des Blutdrucks[19][20]
Bronchialerweiterung (Bronchodilatation)
Hemmung der Rückresorption von Wasser aus dem Primärharn (diuretische Wirkung)
Anregung der Peristaltik des Darmes
Verringerung der Blutfließgeschwindigkeit im Gehirn und im Darmbereich.

Coffein hat zwar ein relativ breites Wirkungsspektrum, doch ist es bei geringen Dosen in erster Linie ein Stimulans. Darunter versteht man im Allgemeinen eine Substanz mit anregender Wirkung auf die Psyche, die Antrieb sowie Konzentration steigert und Müdigkeitserscheinungen beseitigt. Es wird eine anregende von einer erregenden Wirkung des Coffeins unterschieden, wobei für letztere eine höhere Dosis erforderlich ist. Bei niedriger Dosis tritt fast ausschließlich die zentral anregende Wirkung des Coffeins hervor, es werden also vor allem psychische Grundfunktionen wie Antrieb und Stimmung beeinflusst. Durch eine höhere Dosis kommt es auch zu einer Anregung von Atemzentrum und Kreislauf.

Während höhere Coffeinkonzentrationen auch die motorischen Gehirnzentren beeinflussen, wirkt das Coffein in geringeren Konzentrationen hauptsächlich auf die sensorischen Teile der Hirnrinde. Es kommt zu einer Erhöhung des Gehirntonus, d. h. der Spannung der Hirngefäße. Aufmerksamkeit und Konzentrationsvermögen werden dadurch erhöht; die Steigerung von Speicherkapazität und Fixierung (mnestische Funktionen) erleichtert den Lernprozess. Mit der Beseitigung von Ermüdungserscheinungen verringert sich das Schlafbedürfnis. Die Erhöhung des Blutdrucks ist gering und verschwindet bei chronischer Aufnahme; ein Effekt kann erst wieder beobachtet werden, nachdem mindestens 24 h kein Coffein aufgenommen wurde. Die Stimmung kann sich bis zu leichter Euphorie steigern. In Folge von Assoziationsbahnung verkürzen sich die Reaktionszeiten, was zu einer Beschleunigung des psychischen Tempos führt. Gleichzeitig kommt es zu einer – nur minimalen – Verschlechterung der Geschicklichkeit, speziell bei Aufgaben, die exaktes Timing oder komplizierte visuomotorische Koordination erfordern. Das breite Wirkungsspektrum verdankt Coffein mehreren Wirkungskomponenten, die auf molekularer Ebene in bestimmte Zellvorgänge eingreifen. Das Coffein kann die Blut-Hirn-Schranke fast ungehindert passieren und entfaltet seine anregende Wirkung hauptsächlich im Zentralnervensystem.
 
Seine Wirkung begründet sich auf zellulärer Ebene wie folgt: Im Wachzustand tauschen Nervenzellen Botenstoffe aus und verbrauchen Energie. Dabei entsteht Adenosin als Nebenprodukt. Eine der Aufgaben des Adenosins besteht darin, das Gehirn vor „Überanstrengung“ zu schützen. Es setzt sich an bestimmte Rezeptoren auf den Nervenbahnen (die Adenosinrezeptoren vom Subtyp A2a). Ist Adenosin gebunden, ist das ein Signal für die Zelle, etwas weniger zu arbeiten. Das ist ein Rückkopplungseffekt: Je aktiver die Nervenzellen, desto mehr Adenosin wird gebildet und desto mehr Rezeptoren werden besetzt. Die Nervenzellen arbeiten langsamer und das Gehirn ist vor „Überanstrengung“ geschützt. Das Coffein ist dem Adenosin in seiner chemischen Struktur ähnlich und besetzt dieselben Rezeptoren, aktiviert sie jedoch nicht. Adenosin kann nicht mehr andocken, und die Nervenbahnen bekommen kein Signal – deshalb arbeiten sie auch bei steigender Adenosinkonzentration weiter. Analgetische, also schmerzhemmende Effekte des Coffeins werden diskutiert. Als Mechanismus werden auch hier die antagonistischen Effekte an den Adenosinrezeptoren und die damit verminderte Wirkung des Adenosins auf das ZNS angenommen. Adenosin wirkt an den sensorischen Nervenendigungen schmerzerzeugend, indem es direkt auf spezifische A2-Rezeptoren einwirkt und eine Hyperalgesie verursacht.

Bei höheren Dosen verhindert Coffein den enzymatischen Abbau von cAMP (cyclischem Adenosin-3’,5’-monophosphat). Dieses spielt im menschlichen Organismus als second Messenger eine wichtige Rolle bei der Hormonregulierung des Zellstoffwechsels. Coffein hemmt jene Enzyme, spezifische Phosphodiesterasen, die für den Abbau von cyclischem zu acyclischem AMP verantwortlich sind. So kommt es durch den gehemmten Abbau zu einem Anstieg der cAMP-Konzentration in den Zellen. Wenn Coffein den Abbau von cAMP einschränkt, hält die von cAMP verursachte Adrenalinausschüttung länger an. Coffein verhindert die dämpfende Wirkung des Adenosin und verlängert die Dauer der Adrenalinwirkung.

Wenn ein Mensch über längere Zeit hohe Dosen Coffein zu sich nimmt, verändern sich die Nervenzellen. Sie reagieren auf das fehlende Adenosin-Signal und bilden mehr Rezeptoren aus, so dass wieder Adenosin-Moleküle an Rezeptoren binden können. Die Nervenzellen arbeiten langsamer. Die anregende Wirkung des Coffeins ist also stark eingeschränkt. Bereits nach 6 bis 15 Tagen starken Coffeinkonsums entwickelt sich eine derartige Toleranz.

Wird der Coffeinkonsum stark verringert, können Entzugserscheinungen wie Kopfschmerzen, Übelkeit usw. auftreten, die aber meistens nur von kurzer Dauer sind. Coffein ist ohne hohe Preise und Kriminalisierung verfügbar und das weltweit am häufigsten konsumierte Stimulans. Die wissenschaftliche Literatur ist sich nicht darüber einig, ob Coffein wirklich ein Suchtmittel ist, es hat aber einige Gemeinsamkeiten mit typischen Suchtmitteln. Die wichtigsten Eigenschaften, die Coffein mit anderen Suchtstoffen gemeinsam hat, sind Entwicklung von Toleranz, psychische und körperliche Abhängigkeit mit Entzugserscheinungen. Toleranz tritt bei nicht unbedingt übermäßigem, aber regelmäßigem Coffeingenuss auf.

Coffein in Genussmitteln, wie z. B. in Schwarztee oder Schokolade, kann insbesondere für Kinder problematisch sein: so enthalten z. B. drei Dosen Cola und drei Schokoriegel etwa soviel Coffein, wie in zwei Tassen Kaffee enthalten sind (etwa 200 mg Coffein). Ein dreißig Kilogramm schweres Kind kommt somit auf eine Konzentration von 7 Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht; eine Dosis, die ausreicht, Nervosität und Schlafstörungen zu verursachen.

Eine günstige Wirkung des Coffeins besteht darin, dass es der alkoholbedingten Entzündung der Bauchspeicheldrüse entgegenwirkt.

Coffein stand auf der Dopingliste des Internationalen Olympischen Komitees, allerdings waren die Grenzwerte so hoch, dass Sportler durchaus Kaffee zum Frühstück trinken konnten. Dennoch wurde am 25. Juli 2000 der spanische Radprofi Óscar Sevilla (Team Kelme) „positiv“ auf Coffein getestet und daraufhin von seinem Verband von der Straßen-Weltmeisterschaft ausgeschlossen. Die World Anti-Doping Agency hat mit Wirkung zum 1. Januar 2004 das Stimulans Coffein von der Liste der verbotenen Substanzen gestrichen.

Die orale LD50 für eine Ratte liegt bei 381 Milligramm pro Kilogramm. Bei Menschen liegt die letale Dosis bei ungefähr 10 Gramm Coffein (5–30 g), was etwa 100 Tassen Kaffee (50–300 Tassen/Tag) entspricht.

Bei Überdosierung (Dosen über 1 g) treten Erregungserscheinungen, stark beschleunigter Puls und Extrasystolen auf; als Gegenmittel können Kohletabletten, Verapamil und Diazepam gegeben werden.

In sehr hoher Konzentration (ab etwa 10 mM im Zellaußenraum) setzt Coffein Calcium2+-Ionen aus dem endoplasmatischen Retikulum frei. Das geschieht durch seine spezifische Bindung an Ryanodin-Rezeptoren. Aufgrund dieser Eigenschaft wird Coffein in der physiologischen Forschung verwendet. Die benötigte Dosis übersteigt die letale Dosis von Säugetieren bei weitem, deshalb wird Coffein nur bei in-vitro-Experimenten eingesetzt.

Wechselwirkungen mit Medikamenten

Coffein verstärkt die herzfrequenzsteigernde Wirkung von Sympathomimetika. Es wirkt beruhigenden Wirkstoffen wie Antihistaminika, Barbituraten entgegen. 50 mg Coffein können eine relative analgetische Wirkungsstärke von 1,3 bis 1,7 bei gleichzeitiger Einnahme von Acetylsalicylsäure oder Paracetamol (mögliche Einsparung von Schmerzmitteln) aufweisen. Disulfiram und Cimetidin reduzieren den Coffeinabbau im Körper. Rauchen sowie Barbiturate beschleunigen den Coffeinabbau im Körper. Die Ausscheidung von Theophyllin wird durch Coffein verringert. Bei gleichzeitiger Einnahme von Antibiotika der Gruppe Gyrasehemmer (Chinolone) ist eine mögliche Verzögerung der Ausscheidung von Coffein und seinem Abbauprodukt Paraxanthin gegeben. Coffein kann eine mögliche Abhängigkeit von Substanzen vom Typ Ephedrin erhöhen.

Gegenanzeigen

Personen mit Leberzirrhose (mögliche Coffein-Anreicherung), Personen mit Herzarrhythmien, wie Sinustachykardien/Extrasystolen (mögliche Verstärkung), Personen mit Hyperthyreose (mögliche Verstärkung der Nebenwirkungen von Coffein) und Personen mit Angstsyndrom (mögliche Verstärkung) sollten Coffein nur in geringen Dosen (etwa 100 mg/Tag) einnehmen.

Von regelmäßiger Einnahme von hohen Dosen wird wegen des möglichen Auftretens von Coffeinismus abgeraten. In der Schwangerschaft sollte auf Coffein verzichtet werden.

Pharmakoepidemiologische Untersuchungen zum Coffein

Zur Pharmakoepidemiologie des Coffeins liegen Untersuchungen zum Einfluss des Coffeins auf den Blut-Lipidstatus aus nationalen Untersuchungs-Surveys in der Bevölkerung der Bundesrepublik Deutschland vor. Unter anderem konnte eine Erhöhung der Triglyceride im Serum bei Probanden mit einem Gebrauch coffeinhaltiger Arzneimittel nachgewiesen werden[26]. Auch zum Coffein-Einfluss auf den Glucose- und Magnesium-Gehalt des Serums wurden Ergebnisse veröffentlicht. Danach wurden höhere Glucosespiegel und erniedrigte Magnesiumspiegel in Seren von Probanden gemessen, die coffeinhaltige Arzneimittel verwendeten

Vom Genuss zur Abhängigkeit
Bei einem regelmäßigen Konsum von etwa 35o Milligramm Koffein (5 Tassen Kaffee pro Tag) entsteht eine körperliche Abhängigkeit. Bei Entzug der Droge Koffein reagiert der Mensch meist mit starken Kopfschmerzen, Reizbarkeit und Müdigkeit. Eine seelische Abhängigkeit entsteht nicht.
Aktueller Konsum
90 Prozent des gesamten Koffeinverbrauchs erfolgt durch Kaffee oder Tee. Der durchschnittliche Koffeinverbrauch der Weltbevölkerung liegt bei circa 50 Milligramm pro Tag. Der jährliche Kaffeeverbrauch in Deutschland liegt bei etwa 6 Kilogramm pro Kopf.

Entzug

Als Entzugsymptome wurden in einer empirischen Studie beobachtet: Kopfschmerzen, Erschöpfung, Energieverlust, verminderte Wachsamkeit, Schläfrigkeit, herabgesetzte Zufriedenheit, depressive Stimmung, Konzentrationsstörungen, Reizbarkeit und das Gefühl, keine klaren Gedanken fassen zu können. In einigen Fällen kamen auch grippe-ähnliche Symptome hinzu. Die Symptome setzen zwölf bis 24 Stunden nach dem letzten Coffein-Konsum ein, erreichen nach 20 bis 51 Stunden das Symptommaximum und dauern etwa zwei bis neun Tage. Bereits eine geringe Menge Coffein führt zur Rückfälligkeit.

Zu den Symptomen des Entzugs gehören auch Veränderungen der Theta-Wellen im Gehirn

Zur Geschichte von Kaffee und Tee
Der Kaffeestrauch (arabisch qahwa) stammt ursprünglich aus dem abessinischen Hochland. An der Küste des Roten Meeres wird er zwischen dem 11. und 14. Jahrhundert von Arabern kultiviert und angebaut. Dort lernen ihn 1440 einige Mönche als belebendes Getränk für ihre nächtlichen Gebete kennen. Über den Jemen (Verbot von Kaffeehäusern 1511 aus religiösen Gründen), Mekka und Kairo gelangt der Kaffee nach Konstantinopel: Das erste Kaffeehaus öffnete dort 1554, in Venedig um 1650. In den Reiseberichten des 17. Jahrhunderts häufen sich die Schilderungen über Kaffee und seine anregende Wirkung. Vor allem in europäischen Hafenstädten entstehen Kaffeehäuser. Der Siegeszug der schwarzen Bohne ist nicht mehr aufzuhalten. Zu Beginn des 18. Jahrhunderts kommt mit dem Umweg über Java die erste lebende Kaffeepflanze nach Amsterdam. Um 1770 gibt es allein in Paris über 800 Kaffeehäuser und eine eigene Zunft. Der Tee (chinesisch tej) hat eine wesentlich
ältere Geschichte: Schon lange vor unserer Zeitrechnung galt Tee in China als Arznei, später
dann als Genussmittel. Um 2 700 v. Chr. Wird der Tee zum ersten Mal schriftlich erwähnt. Der Ursprung des Teestrauchs liegt wahrscheinlich in Assam. Die Araber kennen den Tee bereits im 9. Jahrhundert. Im 14. Jahrhundert ist der Tee Volksgetränk in Asien. Mit der Zen-Religion entwickelt sich die Teezeremonie. Reisende bringen das Wissen über Tee nach Europa. 1610 landet die erste Schiffsladung Tee in Holland. 30 Jahre später ist Teetrinken ein modischer und teurer Zeitvertreib in den großen Städten. Er wird auch geraucht – aber ohne nachhaltige Wirkung. In Deutschland wird der Tee durch den holländischen Arzt
Cornelius Decker 1657 am Hofe des Großen Kurfürsten in Brandenburg eingeführt, Tee ist um diese Zeit in deutschen Apotheken zu kaufen. Die beiden starken Rivalen Kaffee und Schokolade machen dem Tee Konkurrenz. Kaffee wird bald auf dem Kontinent populärer. Lediglich in Großbritannien entwickeln sich die Konsumgewohnheiten durch Preisdumping anders. Eine wichtige Rolle spielt hierbei der Handel mit den Herkunftsländern, meistens
Kolonien der Briten.

Reines Koffein



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