Koffein & Performance in Sport & Training: Eine Zusammenfassung des aktuellen Positionspapiers der International Society of Sports Nutrition (ISSN)

Koffein zählt zweifelsohne zu den zuverlässigsten, effektivsten und günstigsten Mitteln, um die körperliche und geistige Leistungsfähigkeit zu steigern (3)(8)(9)(10).

Der psychoaktive Wirkstoff, der natürlicherweise in einer Vielzahl von Pflanzen vorkommt, wird in der Regel in Getränke-Form (z.B. Kaffee, Tee oder Soft-Drink) von einem Großteil der Erwachsenen westlicher Länder konsumiert (1)(11).

Junge Erwachsene und aktive (Freizeit-)Sportler greifen darüber hinaus auf koffeinhaltige Produkte – darunter Koffein-Tabletten, Energy-Drinks, Kaugummis, Gele und Pre-Workout Booster – zurück (5)(6)(7), um ihre Trainingsperformance zu boosten.

Die Auswirkungen von Koffein auf verschiedene Körpersysteme und sportliche Leistung. (Bildquelle: Sökmen et al., 2008)

In ihrem Positionspapier, welches Anfang 2021 publiziert wurde, liefert uns die International Society of Sports Nutrition (ISSN) einen Überblick zur aktuellen Studienlage, was das Thema Koffein und Performance in Sport und Training betrifft (1)(2).

Für all jene, die keine Zeit und Lust haben, um das Positionspapier von vorne nach hinten durchzuarbeiten, sollen die wichtigsten Fakten und Erkenntnisse in diesem Editorial-Beitrag kurz & prägnant zusammengefasst werden.

Hinweis: Dieser Artikel erschien als Editorial-Beitrag in der Juni 2021 Ausgabe des MHRx Magazins. Registriere dich kostenlos oder logge dich mit deinem bestehenden Account ein, um alle bisherigen Editorial-Beiträge zu lesen.

Koffein & Performance in Sport & Training: Eine Zusammenfassung des aktuellen Positionspapiers International Society of Sports Nutrition (ISSN)

Koffein & Performance

Trainingsstatus

• Sowohl untrainierte, als auch trainierte Sportler können vom leistungssteigernden Effekt des Koffeins profitieren.

Muskuläre Ausdauer & Kraft

• Die Zufuhr von Koffein könnte in der Lage sein, die Muskelerschöpfung im Zuge des Krafttrainings hinauszuzögern.
• Der zu erwartende Benefit hinsichtlich Körperkraft fällt mit lediglich 2-7% relativ gering aus, was bei Freizeitsportlern vernachlässigbar erscheinen mag, jedoch für Elite-Athleten das sprichwörtliche Zünglein an der Waage darstellen kann.
• Die Einnahme von Koffein trägt zu einer Steigerung des Power-Outputs beim Sprint bei, allerdings nur dann, wenn die Sprints durch längere Pausenzeiten (90 Sekunden bis 2 Minuten) andauern. Es konnten marginale Steigerungen (~2-4%) beim Vertikalsprung und bei der Wurfdistanz beobachtet werden.

Ausdauer-Performance

• Die bisherige Evidenz zeigt, dass die Einnahme von Koffein einen zuverlässigen Vorteil hinsichtlich der Ausdauer-Performance bietet, wobei der Umfang des Effekts von Individuum zu Individuum schwanken kann.
• Die Einnahme von Koffein ist in der Lage die wahrgenommene Anstrengung beim Ausdauertraining zu reduzieren und die Erschöpfung hinauszuzögern.
• Die Einnahme von Koffein bei einer Dosierung von 3-6 mg/kg Körpergewicht lieferte die größte Effektivität, wenn es um die Verbesserung der Ausdauer-Performance (2-4%) geht, wobei die minimale effektive Dosierung bei ~2 mg/kg Körpergewicht zu liegen scheint.

Sportartspezifische Performance        

• Basketballspieler profitieren von einer Koffein-Einnahme in Form einer gesteigerten Sprunghöhe, Anzahl von Freiwürfen und Rebounds.
• Fußballspieler profitieren von einer Koffein-Einnahme in Form der zurückgelegten Distanz, der Passgenauigkeit und der Sprunghöhe.
• Volleyballspieler profitieren von einer Koffein-Einnahme in Form einer gesteigerten Präzision.
• Rugbyspieler profitieren von einer Koffein-Einnahme in Form einer gesteigerten Anzahl von Body-Impacts, der Geschwindigkeit und der Sprungfähigkeit.
• Feldhockeyspieler profitieren von einer Koffein-Einnahme in Form einer verbesserten Sprintzeit sowie einer potenziellen Reduktion der Erschöpfung.
• Kampfsportler profitieren von einer Koffein-Einnahme in Form einer gesteigerten Anzahl offensiver Aktionen und der Anzahl der Würfe.
• Crosscountry-Skifahrer profitieren von einer Koffein-Einnahme in Form einer gesteigerten Geschwindigkeit und Ausdauer.

Kognitive Performance

• Die Einnahme von Koffein ist in der Lage die Stimmung, die Aufmerksamkeit, den Fokus, die Vigilanz, die Reaktionszeit, die Alarmbereitschaft, die Motivation und den Einsatz in bestimmten Individuen zu verbessern (insbesondere solchen, die unter Schlafmangel leiden).

Individuelle & umweltbedingte Reaktion auf Koffein

• Die Wirkung von Koffein kann individuellen Schwankungen unterlegen sein, was zumindest teilweise mit der Genetik und dem damit verbundenen Koffeinstoffwechsel verbunden ist, der schnell oder langsam ablaufen kann. Personen, die über einen schnellen Koffeinstoffwechsel verfügen, zeigen signifikante Steigerungen bei der Trainingsperformance, während die Leistung bei Individuen mit einem langsamen Koffeinstoffwechsel womöglich negativ beeinträchtigt werden.
• Die Halbwertszeit von Koffein liegt bei 4-6 Stunden, doch auch hier kann es – als Folge der genetischen Ausstattung, der Hormonkonzentration während der Schwangerschaft, dem Einsatz von Verhütungsmitteln, dem Geschlecht und Tabakkonsum (z.B. Rauchen) – individuelle Schwankungen geben, da der Koffeinstoffwechsel verlangsamt wird.
• Der Grad der adversen Reaktionen auf die Zufuhr von Koffein, wie z.B. Einschlafschwierigkeiten oder innere Unruhe, kann ebenfalls individuellen Schwankungen unterlegen sein. Anfällige Individuen sollten am besten ausreichend Ruhe und Erholung priorisieren und ein genaues Auge auf das Timing der Koffein-Einnahme werfen, um z.B. den Schlaf nicht zu beeinträchtigen.
• Zusätzliche Forschung ist vonnöten, um zu evaluieren, inwiefern die gewohnheitsmäßige Einnahme von Koffein die leistungsfördernde Wirkung beeinflusst bzw. schmälert.
• Die Studienlage stützt die Einnahme von Koffein bei Ausdauersport mit erhöhter Umgebungstemperatur (3-6 mg/kg) bzw. Höhenlage (4-6 mg/kg).
• Der Hydrationtsstatus und die Thermoregulation scheinen durch Koffein bei Training mit erhöhter Umgebungstemperatur nicht beeinflusst zu werden.
• Die Koffein-Einnahme scheint die negativen Effekte einer Hypoxie bei Athleten, die in erhöhter Lage trainieren bzw. performen, abzumildern.

Dosierung, Timing & Nebenwirkungen

• Die Einnahme von Koffein erfolgt in der Regel rund 30-90 Minuten vor der sportlichen Betätigung und liegt bei einer Dosierung von 3-6 mg/kg Körpergewicht.
• Eine sehr hohe Dosierung (~9 mg/kg Körpergewicht) liefert keinen zusätzlichen Vorteil. Im Gegenteil: Sie wird sogar mit einer Vielzahl von unerwünschten Nebenwirkungen in Verbindung gebracht.
• Eine verzögerte Einnahme des Koffeins kann bei längeren Trainingseinheiten und Belastungszeiträumen vorteilhaft sein. Es könnte daher Sinn machen, Koffein erst dann einzusetzen, wenn die Erschöpfung einsetzt (und nicht bereits vor der Belastung).
• Das optimale Timing der Koffein-Einnahme kann von der Quelle und Darreichungsform abhängig sein – so wird Koffein-Kaugummi beispielsweise schneller resorbiert, als orale zugeführte Tabletten, Kapseln oder Getränke.
• Zu den bekannten Nebenwirkungen der Koffein-Einnahme gehören Zittrigkeit und innere Unruhe („Anxiety“), wobei es hier individuelle Schwankungen bei der Verträglichkeit gibt.
• Der Grad der Nebenwirkungen steigt mit der Dosis: Kleinere Dosierungen wirken ergogenisch und sorgen für geringere Nebenwirkungen.

Koffein-Formen & Kombination mit anderen Wirkstoffen

• Wird Koffein in Form von Kaffee, Tee oder als Tablette/Pille zugeführt, wird die Spitzenkonzentration etwa nach 30 Minuten erreicht. Wird das Koffein dagegen in Form von Cola oder Schokolade aufgenommen, kann es bis zu 2 Stunden dauern, bis der Peak erreicht wurde.
• Die Einnahme von Koffein durch Kaffee gilt als bewährtes Mittel zur Steigerung der Leistungsfähigkeit beim Lauf- und Radsport. Ein potenzieller Nachteil von Kaffee ist jedoch die natürlich schwankende Koffeinmenge, was u.a. an der Wahl der Kaffeemarke oder der Zubereitung liegen kann. Aus diesem Grund bevorzugen Coaches und Athleten eine nicht-flüssige Einnahmeform des Koffeins.
• Der Verzehr von Energy-Drinks steigert erwiesenermaßen die Ausdauer, Kraft, die Sprintfähigkeit und die Sprung-Performance, allerdings lässt sich dieser leistungssteigernde Effekt nicht allein dem Koffein zuschreiben, da diese Getränke häufig zusätzliche Wirkstoffe (z.B. Taurin, B-Vitamine) enthalten.
• Das Koffein wird bei Koffein-Kaugummis durch die Mund-Schleimhaut aufgenommen, die gut durchblutet wird – dies führt zu einer rascheren Aufnahme. Die Ergänzung von Koffein in Form von Kaugummis sorgt dafür, dass keine Verdauung erforderlich ist, was für Athleten, die moderat bis intensiv trainieren, einen potenzieller Vorteil ggü. Getränken und Gels darstellen könnte.
• Der Einsatz von koffeinierten Nasensprays oder Aerosolen könnte rascher auf das Hirn einwirken, als Getränke und Tabletten/Kapseln.
• Das Durchspülen des Mundraumes mit Koffein bzw. koffeinhaltigen Flüssigkeiten („caffeine mouth rinsing“) über einen Zeitraum von 5 – 20 Sekunden könnte dazu in der Lage sein, bestimmte Signalpfade im Gehirn zu aktivieren, die mit Belohnung und Informationsverarbeitung in Verbindung stehen. Gleichzeitig könnte es Nebenwirkungen bei der Verdauung, die durch die Koffein-Aufnahme auftreten können, verringern.
• Koffeinhaltige Gele, die rund 10 Minuten vor dem Training bzw. der Belastung zugeführt werden, scheinen die Performance zu verbessern. Ein ähnlicher Effekt konnte nicht beobachtet werden, sofern die Einnahme 60 Minuten vor dem Event stattgefunden hat.
• Die Forschungslage bezüglich koffeinhaltiger Riegel ist bis dato überaus spartanisch. In einer Studie verbesserte der Verzehr eines koffeinhaltigen Riegels mit 100 mg Koffein die Zeit bis zur Erschöpfung (Time to Exhaustion) und die Informationsverarbeitung.
• Die Zufuhr von Creatin vor der Einnahme von Koffein scheint die leistungsfördernde Wirkung von Creatin nicht zu beeinflussen. Weitere Forschung ist jedoch auf diesem Gebiet vonnöten, um die exakte Wirkung der parallelen Einnahme besser verstehen zu können, weshalb aktuell zu einer separaten Einnahme von Creatin und Koffein geraten wird.
• Ein Teil der Forschungsliteratur deutet darauf hin, dass die Einnahme von Koffein, zusammen mit Kohlenhydraten, die Ausdauer-Performance stärker verbessert, als die Einnahme von Kohlenhydraten alleine.
• Unterschätze niemals den Placebo-Effekt: Athleten, denen man vorgegaukelt hat, dass sie Koffein in unterschiedlicher Dosierung erhalten haben, zeigten eine Leistungsverbesserung, die mit der wahrgenommenen Dosierung im Einklang stand.
• Die Muskelglykogen-Resynthese nach dem Training fällt bei einer hochdosierten Einnahme von Koffein (8mg/kg* Körpergewicht) höher aus, sofern diese in Kombination mit einer Einnahme von Kohlenhydraten erfolgt.

*Ein gut gemeinter Ratschlag: Derartige Koffeinmengen bitte nicht auf eigene Faust zuführen, insbesondere dann nicht, wenn ihr keine / kaum Erfahrungen mit Koffein gesammelt habt. Im Idealfall vorher mit einem Sportarzt oder dergleichen abklären, wenn ihr z.B. Leistungssportler seid. Es gibt m.M.n. keinen guten Grund, wieso sich Freizeitsportler solche hohen, akuten Koffeinmengen reinfahren sollten.

Er ist und bleibt der günstigste Performance-Booster von allen: Der gewöhnliche Filter-Kaffee.  Alternativ tut es aber auch ein Energy-Drink oder ein Pre-Workout Supplement. Beides kann die aerobe und anaerobe Leistung unterstützen. (Bildquelle: depositphotos / Elnur_)

Zusammenfassung & Abschließende Worte

Wer sportlich aktiv und ambitioniert ist, d.h. seine Leistung im Training oder bei Wettkämpfen pushen möchte, der kommt nur schwerlich um Koffein herum. Kein Wunder also, sich dieses Stimulanz reger Beliebtheit unter Militär-Personal und (Freizeit)-Athleten derart großer Beliebtheit erfreut.

Die Einnahme bzw. Supplementation mit Koffein fördert erwiesenermaßen die akute Performance bei sportlicher Belastung, u.a. bei länger andauerndem Ausdauersport (mit kurzzeitiger Dehydration), hochintensivem Training sowie bei erhöhter Umgebungstemperatur und in Höhenlage, wobei eine gängige Dosierung zwischen 3 – 6 mg/kg Körpermasse veranschlagt wird (das wären z.B. 270 – 540 mg für einen 90 kg schweren, gesunden Mann oder 180 – 360 mg für eine 55 kg schwere, gesunde Frau).

Von diesem Performance”-Schub profitieren nicht nur trainierte Sportler, sondern auch untrainierte Individuen (d.h. jene, die noch neu im Sport sind und nicht über Jahre und Jahrzehnte an Trainingserfahrung verfügen.

Und wie steht es um das optimale Timing der Koffein-Zufuhr? Nun, dieses hängt unter anderem von der Darreichungsform ab (z.B. Kaugummis Vs. Getränk Vs. Aerosol). Die meisten Nutzer nehmen es jedoch (meist in flüssiger Form, z.B. als Kaffee, Energy-Drink oder Pre-Workout Pulver) rund 60 Minuten vor dem Training bzw. der Belastung ein und es ist naheliegend, dass das ideale und individuelle Timing irgendwo zwischen 30 – 90 Minuten vor dem Training liegt – es sei denn, du trainierst über längere Perioden oder nimmst an länger andauernden Wettkämpfen teil (wo es dann Sinn machen kann, das Koffein in der Intra-Phase zuzuführen, wenn die Erschöpfung einsetzt).

Neben der körperlichen Leistungsfähigkeit beeinflusst die Einnahme von Koffein auch diverse kognitive Aspekte, wie z.B. die Aufmerksamkeit und die Vigilanz, was insbesondere für Individuen nützlich sein könnte, die unter Schlafmangel leiden.

Last but not least kann die Einnahme von Koffein auch mit gewissen Nebenwirkungen (z.B. Zittrigkeit, Herzrasen, innere Unruhe, Einschlafprobleme) verbunden sein, die man als leistungshungriger Sportler stets im Blick behalten sollte und die eine individuelle Anpassung – häufig in Form der Dosierung [und Gewöhnung] – erforderlich machen. Aufgrund der Tatsache, dass die Nebenwirkungen in der Regel dosis-abhängig sind, sollte man mit einer niedrigen Zufuhr (z.B. 50 – 100 mg) beginnen und sich von dort aus in seine persönliche „Wohlfühl-Zone“ hinarbeiten.

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Bildquelle Titelbild: depositphotos / Elnur_