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Für die stimulierende Wirkung des Kaffees verantwortlich ist die Substanz Koffein. [..] In geringen Dosen wirkt Koffein anregend auf die Psyche, steigert die Konzentrationsfähigkeit und mindert Müdigkeitserscheinungen. Koffein erhöht die Herztätigkeit, den Pulsschlag und den Blutdruck. Wird die Dosis erhöht, kann sich die Stimmung zu einer leichten Euphorie steigern. Nimmt man Koffein regelmässig in hoher Konzentration ein, bildet sich eine so genannte Toleranz, die Wirkung nimmt ab.
So haben wir die Wirkung von Kaffee in einem früheren Beitrag über den Kaffeewirkstoff-Koffein zusammengefasst. Wie genau gelingt es dem Koffein aber, unsere Müdigkeit zu mindern und die Konzentrationsfähigkeit zu erhöhen? In einer Sendung aus dem Jahr 1997 gibt das WDR Fernsehen anschauliche Antworten: Um zu verstehen, wie Koffein wirkt, zuerst ein kurzer Exkurs in unser Nervensystem:
(Bildquelle: WDR)
Wenn wir wach sind und arbeiten, sind unsere Nervenzellen die ganze Zeit sehr aktiv. Sie verbrauchen Energie und schicken durch Botenstoffe, so genannte Neurotransmitter, Informationen hin und her. Als Nebenprodukt entsteht hierbei in der Zelle eine Substanz namens Adenosin. Ab einer bestimmten Konzentration treten Moleküle dieses Stoffes aus dem Zellkörper aus und gelangen in den freien Raum zwischen den Nervenzellen.
Am Zellkörper befinden sich aber auch bestimmte Rezeptoren als Andockstellen für die Adenosin-Moleküle. Hier setzen sie sich wieder fest. Das löst in der Zelle eine Reihe von Veränderungen aus. Insbesondere werden wichtige Botenstoffe nicht mehr produziert und die Signalübertragung von einer Nervenzelle zur anderen wird vermindert: Die Zelle «feuert» langsamer.
(Bildquelle: WDR)
Jetzt kommt das Koffein ins Spiel: Weil die chemische Struktur des Koffeins der des Adenosins ähnlich ist, können sich die Koffein-Moleküle (gelbe Pfeile) anstelle des Adenosins (blaue Pfeile) an den Rezeptoren festsetzen und diese blockieren. Solange das Koffein-Molekül «angedockt» ist, kann das Adenosin die Müdigkeitsinformation nicht übermitteln. So können wir mit Koffein unseren natürlichen Ruhe-Wach-Kreislauf überlisten. Allerdings funktioniert dieser Mechanismus nicht beliebig lange:
Bei längerem Gebrauch gibt es auch eine Gegenreaktion auf das Koffein. Der Körper strebt nach Ausgleich für das fehlende Adenosin – deshalb, das haben Wissenschaftler herausgefunden, bilden die Nervenzellen nach einiger Zeit des Koffein-Konsums mehr Rezeptoren aus, die Adenosin aufnehmen können. Hier docken teils Koffein-Moleküle an, teils Adenosin-Moleküle.
Die Folge: Wer längere Zeit die gleiche Menge Kaffee trinkt, wird weniger stark angeregt und hat meist auch keine Einschlafprobleme, wenn er noch spätabends ein Tässchen trinkt. Dieses Phänomen nennen die Wissenschaftler «Toleranz». Die Toleranz ebnet den Weg zur Sucht – aber im Vergleich zu Heroin oder Kokain ist Koffein harmlos und wird von den meisten Menschen trotz einer gewissen Abhängigkeit nicht in gesundheitsschädlichen Mengen aufgenommen. Verzichtet ein starker Kaffeetrinker auf seine gewohnte Menge an Kaffee, kann es zu Entzugserscheinung wie Kopfschmerzen, Depressionen u.a. kommen. Doch klingen diese nach einigen Tagen wieder ab.