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Influence of coffee on the excretion of noradrenaline and adrenaline in urine

A pilot study for the comparison of two methodical models

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Summary

In field studies, the excretion rate of urinary catecholamines is very often used as an indicator of strain. Interfering effects which are due to caffeine, for example, can only be quantified if the influence of coffee consumption on the excretion of catecholamines is known quantitatively. This was the aim of our study with five subjects, on five consecutive working days, and with a strict standardization of nutrition. The urine samples were specified with respect to the following parameters: sampling period, volume, urine status, density, creatinine, noradrenaline, and adrenaline. Adrenaline showed a significant correlation with coffee consumption, whereas noradrenaline did not. Moreover, it could be demonstrated that relating the concentration of catecholamines to the creatinine excretion is insufficient for work physiology studies, especially if the urine sampling periods are as short as 2h.

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References

  1. Ammon HPT, Carlson LA, Fröberg J, Karlsson C-G, Levi L (1973) Effects of coffee and caffeine on sympatho-adrenomedullary activity, blood lipids psychological ratings and performance. Rep Lab Clin Stress Res No. 31. Karolinska sjukhuset, Stockholm

  2. Araki S (1978) The effects of water restriction and water loading on urinary excretion of lead, δ-aminolevulinic acid and coproporphyrin. Br J Ind Med 35:312–317

  3. Araki S (1980) Effects of urinary volume on urinary concentrations of lead, δ-aminolaevulinic acid, coproporphyrin, creatinine, and total solutes. Br J Ind Med 37:50–54

  4. Axelrod J, Reichenthal J (1953) The fate of caffeine in man and a method for its estimation in biological material. J Pharmacol Exp Ther 107:519–523

  5. Åkerstedt T, Fröberg JE (1979) Sleep and stressor exposure in relation to circadian rhythms in catecholamine excretion. Biol Psychol 8:69–80

  6. Barrett E, Addis T (1947) The serum creatinine concentration of normal individuals. J Clin Invest 26:875–878

  7. Bellet S, Roman L, DeCastro O, Kim KE, Kershbaum A (1969) Effect of coffee ingestion on catecholamine release. Metabolism 18:288–291

  8. Borsch-Galetke E (1977) Katecholaminausscheidung bei Feinwerkerinnen mit und ohne Akkordarbeit. Zbl Arbeitsmed 27:53–58

  9. Cox S, Cox T, Thirlaway M, Mackay C (1982) Effects of simulated repetitive work on urinary catecholamine excretion. Ergonomics 25:1129–1141

  10. Czok G (1966) Untersuchungen über die Wirkung von Kaffee. Z Ernährungswiss [Suppl 5]. Dr. Dietrich Steinkopff Verlag, Darmstadt

  11. Demaurex A, Kung HL, Wirz H (1983) Kreatinin und Dichte des Harns als Bezugsgrößen beim Biological Monitoring. Soz Präventivmed 28:88–94

  12. Eikmann Th, Lenaerts H, Prajsnar D, Einbrodt HJ (1981) Phenolausscheidung und Rauchverhalten. Öff Gesundh-Wesen 43:228–231

  13. Elkins HB, Pagnotto LD, Smith HL (1974) Concentration adjustments in urinalysis. Am Ind Hyg Assoc J 35:559–565

  14. Euler von US (1964) Quantitation of stress by catecholamine analysis. Clin Pharmacol Ther 5:398–404

  15. Forsman L (1981) Note on estimating catecholamines in urine sampled after 75-min periods of mental work and inactivity. J Psychosom Res 25:223–225

  16. Frankenhaeuser M (1969) Biochemische Indikatoren der Aktiviertheit: Die Ausscheidung von Katecholaminen. In: Schönpflug W (Hrsg) Methoden der Aktivierungsforschung. Verlag Huber, Bern Stuttgart Wien, S 195–214

  17. Frankenhaeuser M, von Wright MR, Collins A, von Wright J, Sedvall G, Swahn C-G (1978) Sex differences in psychoneuroendocrine reactions to examination stress. Psychosom Med 40:334–343

  18. Fröberg J, Carlson LA, Karlsson C-G, Levi L, Seeman K (1969) Effects of coffee on catecholamine excretion and plasma lipids. In: Heim F, Ammon HPT (Hrsg) Coffein and andere Methylxanthine. F. K. Schattauer Verlag, Stuttgart New York, pp 65–73.

  19. Fröberg J, Karlsson C-G, Levi L, Lidberg L, Seeman K (1970) Conditions of work: psychological and endocrine stress reactions. Arch Environ Health 21:789–797

  20. Gerathewohl SJ (1972) Streßuntersuchungen am Flugsicherungsleitpersonal. Aerztl Praxis 24:3541–3545

  21. Glücksmann J, Kujalová V, Zelený A (1972) Experiment on evaluation of professional strain on operatic artists by observing excretion changes of catecholamines. Divadelní ústav, Praha

  22. Gossler K, Schiele R, Schaller K-H, Weltle D, Müller S, Valentin H (1978) Das Verhalten einiger biochemischer Parameter bei der physischen Beanspruchung durch einen Langstreckenmarsch. Int Arch Occup Environ Health 41:103–115

  23. Grandjean E, Schaad R, Gilgen A (1969) Streß und Katecholaminausscheidung bei beruflicher Belastung. Z Präventivmed [Rev Méd prév]14:321–322

  24. Hale HB, Anderson CA, Williams EW, Tanne E (1968) Endocrine-metabolic effects of unusually long or frequent flying missions in C-130E or C-135B aircraft. Aerospace Med 39:561–570

  25. Hale HB, Shannon IL (1967) Validity of the human 17-hydroxycorticosteroid/creatinine ratio. Aerospace Med 38:1095–1098

  26. Hale HB, Williams EW, Smith BN, Melton CE Jr (1971) Excretion patterns of air traffic controllers. Aerospace Med 42:127–138

  27. Jacobs H, Beyer D (1971) Kreatininbestimmungen als Möglichkeit zur Normierung von Urinsammlungen. In: Keller M, Tzschaschel R (Hrsg) Arbeitsbericht 1970 der Zentralabteilung Strahlenschutz, Kernforschungsanlage Jülich, S 168–171, Jülich

  28. Jung RT, Shetty PS, James WPT, Barrand MA, Callingham BA (1981) Caffeine: its effect on catecholamines and metabolism in lean and obese humans. Clin Sci 60:527–535

  29. Kampmann JP, Mølholm Hansen J (1981) Glomerular filtration rate and creatinine clearance. Br J Clin Pharmacol 12:7–14

  30. Klimmer F (1978) Analyse mentaler and emotionaler Beanspruchung des arbeitenden Menschen. Dissertation, Darmstadt

  31. Klimmer F, Aulmann HM, Rutenfranz J (1972) Katecholaminausscheidung im Urin bei emotional und mental belastenden Tätigkeiten im Flugverkehrskontrolldienst. Int Arch Arbeitsmed 30:65–80

  32. Klimmer F, Rutenfranz J, Rohmert W (1979) Untersuchungen über physiologische und biochemische Indikatoren zur Differenzierung zwischen mentaler und emotionaler Beanspruchung bei psychischen Leistungen. Int Arch Occup Environ Health 44:149–163

  33. Kringe K-P, Neidhart B, Lippmann Ch (1982) Practical aspects of the routine determination by HPLC of free noradrenaline and adrenaline in urine and plasma. In: Molnar I (ed) Practical aspects of modern HPLC. Walter de Gruyter & Co, Berlin New York, pp 241–273

  34. Lentini S, Pirro C, Di Veroli C (1974) Effetti metabolici della caffeina: ruolo del sistema nervoso centrale e dell'AMP ciclico. Arch Sci Med [Torino] 131:38–45

  35. Levi L (1967) The effect of coffee on the function of the sympathoadrenomedullary system in man. Acta Med Scand 181:431–438

  36. Lightman SL, James VHT, Linsell C, Mullen PE, Peart WS, Sever PS (1981) Studies of diurnal changes in plasma renin activity, and plasma noradrenaline, aldosterone and cortisol concentrations in man. Clin Endocrinol 14:213–223

  37. Narayanan S, Appleton HD (1980) Creatinine: a review. Clin Chem 26:1119–1126

  38. Neidbart B, Kringe K-P, Deutschmann P (1983a) Critical investigation of the separation of noradrenaline and adrenaline from urine samples using Al2O3 as adsorbant. J Radioanal Chem 79:345–353

  39. Neidhart B, Kringe K-P, Lippmann C, Brockmann W (1983b) Richtigkeit und Genauigkeit der Catecholamin-Analyse: Ein Intra-Laboratorium-Methodenvergleich. Fresenius Z Anal Chem 315:232–240

  40. Norpoth H (1984) Kreatinin als Bezugsgröße bei der Angabe von Stoffkonzentrationen im Urin. In: Henschler D, Lehnert G (Hrsg) Biologische Arbeitsstoff-Toleranz-Werte (BAT-Werte), Arbeitsmedizinisch-toxikologische Begründungen, Band 1, 2. Lieferung 1984. Verlag Chemie, Weinheim

  41. Robertson D, Frölich JC, Carr RK, Watson JT, Hollifield JW, Shand DG, Oates JA (1978) Effects of caffeine on plasma renin activity, catecholamines and blood pressure. N Engl J Med 298:181–186

  42. Schaad R, Gilgen A, Grandjean E (1969) Die Ausscheidung von Katecholaminen beim Personal des Flugsicherungsdienstes. Schweiz Med Wochenschr 99:889–892

  43. Schiele R (1983) Streß am Arbeitsplatz. Labor- und Felduntersuchungen zur Beanspruchungsanalyse mit biochemischen Methoden. Forschungsbericht 339, Bundesanstalt fur Arbeitsschutz und Unfallforschung, Dortmund. Wirtschaftsverlag NW, Bremerhaven

  44. Schiele R, GoBler K, Schaller KH, Weltle D, Pfeiffer J, Schäcke G (1978) Streß im Berufsleben. Untersuchungen zum Verhalten verschiedener beanspruchungsbezogener biologischer Parameter unter definierten physischen und psychischen Belastungen. Forschungsbericht 185, Bundesanstalt fur Arbeitsschutz und Unfallforschung, Dortmund. Wirtschaftsverlag NW, Bremerhaven

  45. Selbach H (1969) Coffein, vegetative Regulationen und Zentralnervensystem. In: Heim F, Ammon HPT (Hrsg) Coffein und andere Methylxanthine. F. K. Schattauer Verlag, Stuttgart New York, S 21–41

  46. Seyffert H-M (1954) Physiologische und psychologische Wirkungen von Kaffee und Coffein. Arzneimittelforsch 4:207–209

  47. Starlinger H, Hawel W, Rutenfranz J (1969) Untersuchungen zur Frage der Catecholaminausscheidung im Harn als Kriterium für emotionalen Streß unter verschiedenen Umgebungsbedingungen (Vibrationsbelastung, Filmdarbietungen und Prüfungssituation). Int Z Angew Physiol 27:1–14

  48. Szadkowski D, Jörgensen A, Essing H-G, Schaller K-H (1970) Die Kreatinineliminationsrate als Bezugsgröße für Analysen aus Harnproben. I. Einfluß der Harntagesmenge und des circadianen Rhythmus auf die Kreatininausscheidung. Z Klin Chem Klin Biochem 8:529–533

  49. Szadkowski D, Schaller K-H, Essing H-G, Lehnert G (1971) Die Kreatinineliminationsrate als Bezugsgröße für Analysen aus Harnproben. II. Abhängigkeit arbeitsmedizinisch relevanter Parameter vom Harnvolumen. Z Klin Chem Klin Biochem 9:36–38

  50. Timio M, Gentili S (1976) A drenosympathetic overactivity under conditions of work stress. Br J Prev Soc Med 30:262–265

  51. Valentin H, Goßler K, Schaller KH, Schacke G, Schiele R, Weltle D (1977) Die Analyse des Stress aus arbeitsmedizinischer Sicht. Forschungsbericht 159, Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Unfallforschung, Dortmund. Wirtschaftsverlag NW, Bremerhaven 1977

  52. Waldeck B (1974) Ethanol and caffeine: a complex interaction with respect to locomotor activity and central catecholamines. Psychopharmacol [Berl] 36:209–220

  53. Waldeck B (1975) Effect of caffeine on locomotor activity and central catecholamine mechanisms: a study with special reference to drug interaction. Acta Pharmacol Toxicol [Suppl IV] 36:3–23

  54. Young DS, Pestaner LC, Gibberman V (1975) Effects of drugs on clinical laboratory tests. Clin Chem 21:113–313

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This study was supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft, Bad Godesberg (Ru 240/5-1)

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Klimmer, F., Neidhart, B., Legeler, T. et al. Influence of coffee on the excretion of noradrenaline and adrenaline in urine. Int. Arch Occup Environ Heath 54, 325–334 (1984). https://doi.org/10.1007/BF00378586

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Key words

  • Urinary noradrenaline and adrenaline
  • Coffee consumption
  • Creatinine