Träning, hormoner och hjärnkemi del 1
I det här inlägget tänkte jag titta lite närmare på träning och hur vårt hormonsystem och vår hjärna påverkas av det. Både konditionsträning och styrketräning påverkar våra hormoner, transmittorsubstanser och hjärna på en mängd olika vis. Jag har tänkt mig den här artikelserien som tre olika artiklar, bestående av träningens effekt på: hormoner, transmittorsubstanser och sist på förändringar och påverkan av hjärnan i övrigt. Den här första delen som följer nedan kommer att handla om träningens effekt på några av de viktigaste hormonerna i vår kropp.
Sammanfattningsvis består vårt hormonsystem av en samling körtlar som utsöndrar olika typer av hormon direkt i vårt blod för att reglera kroppsliga funktioner såsom metabolism, tillväxt, humör etc. De huvudsakliga endokrina organen är hypotalamus, hypofysen, tallkottkörteln och sköldkörteln. Utöver dessa finns sekundära organ, som t ex lever, bukspottskörtel etc. Utan att gå in på det alltför mycket i detalj så finns det helt enkelt en mängd organ som påverkan våra kroppsliga funktioner på en mängd olika vis; alltifrån att göra oss taggade av adrenalin inför ett träningspass, till att lagra in näring ur kosten vi äter i våra celler.
När vi tränar utsöndras adrenokortikotropiskt hormon (och vidare katekolaminer), beta-endorfiner, kortisol, testosteron, tillväxthormon, en mängd andra anabola/androgena hormon etc.
Beta-endorfiner är vårt kroppsegna morfin och finns i olika delar av vår hjärna och vävnad och utsöndras av hypofysen. Utsöndringen av beta-endorfiner korrelerar med laktatproduktionen vid träning (1). Dessa endorfiner verkar som regulatorer av transmittorsubstanser i hjärnan och förefaller bland annat ha effekter på hjärnans åldrande (2). De transporteras i blodet och interagerar med specifika opioid-receptorer i olika delar av kroppen. Beta-endorfiner har smärtstillande egenskaper och påverkar även syn, hörsel och lukt (3). Nyare studier visar också att beta-endorfiner framkallar eufori och har belönande egenskaper i hjärnan. De interagerar med det mesolimbiska belöningsystemet och är implikerade i olika former av missbruk och förefaller således ha beroendeframkallande egenskaper och intressanta effekter på lärande och minne (4). Beta-endorfiner är en anledning till att vi blir "beroende" av träning (jag skriver ordet inom citationstecken eftersom jag inte ämnar går närmare in på definitionen av beroende i den här texten). Genom påverkan på belöningssystemet mår vi helt enkelt bra av träning och vill återuppleva de belönande känslorna som förknippas med träningen. Det gäller framförallt konditionsträning och styrketräning med högre repetitioner, eftersom beta-endorfiner som jag nämnde ovan framförallt utsöndras i större mängder vid träning kring mjölksyratröskeln.
Adrenalin och noradrenalin är två stresshormon, så kallade katekolaminer. De ökar vår vakenhet, vidgar våra pupiller, ökar vår koncentration etc. När vi tränar ökar halterna av dessa pga ökad mängd adrenokortikotropiskt hormon som utsöndras från hypofysen. I vilande tillstånd vid kcal-balans överstiger fettoxidationen inte fettinlagringen, men när vi t ex utför medelhård träning ökar fettoxidationen 5-10 gånger, pga ökat energibehov och ökad tillgång på fria fettsyror och ovan nämnda katekolaminer stimulerar direkt frisättningen av underhudsfett, lagrat som triglycerider, till fria fettsyror (FFA) som kan användas i energiproduktionen och således förbrännas vid träning (5).
Träning påverkar även andra hormon som tillväxthormon, insulinliknande tillväxtfaktor-1 (IGF-1), testosteron och kortisol. Testosteron, tillväxthormon och IGF-1 är viktiga för muskeltillväxt på en mängd olika sätt (6, 7); testosteron-supplementering hos män t ex ökar muskelmassa även hos en icke-tränande kontrollgrupp (8). En tillfällig ökning av testosteron ses i flera studier på styrketräning (9, 10, 11). Kortisol är anti-inflammatoriskt och är inblandat i glukoneogenes etc (12).
Till skillnad från män, ökar inte kvinnors testosteron i samma utsträckning vid styrketräning utan de har istället högre nivåer av tillväxthormon (13). Det förefaller också påverkas av var en kvinna befinner sig i menstruationscykeln och vilket träningsupplägg som används, sett till intensitet, antal repetitioner/set osv (14).
Intensiv konditionsträning under längre tid har en benägenhet att tillfälligt sänka testosteronnivåerna under några timmar, samt öka kortisolet markant. Mer intervall-inriktad konditionsträning påverkar inte kortisol och testosteron lika mycket (15). Andra studier där tränade män utför medelhård konditionsträning (45 min på 70% av VO2max) visar dock vid sidan av sedvanliga ökningar av kortisol, adrenalin/noradrenalin på en ökning av både totalt och fritt testosteron och det förefaller vara beroende av intensitet och hur ansträngande träningen upplevs av kroppen (16).
Utsöndringen av kortisol ökar som sagt framförallt under längre träningspass och när träningen når en kritisk nivå av adrenerg stimulering ökar kortisolet kraftigt (17). Utsöndringen av kortisol är alltså beroende av intensitet och nivån av kroppslig stress som katekolaminerna bidrar med. Hur mycket kortisol som utsöndras är också beroende av tidpunkten man tränar på där ökningen visat sig vara större på morgonen (7.00), än kväll (19.00) och natt (24.00). Det beror på att kortisol utsöndras under regelbunda tidspunkter, där man generellt sett har högre värden på morgonen och lägre på kvällen. Har man ett kroniskt förhöjt kortisol är det i regel ett tecken på att man har för mycket stress och för lite vila i sitt liv. Kortisol är dock ett livsviktigt hormon och förutom ovan nämnda egenskaper får det oss också att komma igång på morgonen då kortisolet når sin topp, för att sedan sjunka fram till kvällen och natten. Ett för lågt kortisol är vanligt förekommande vid depression och ett för högt vid kronisk oro/ångest, överträning och andra förhållanden när stressen blir mer än man klarar av.
Det var allt för idag, mer om transmittorsubstanser i nästa artikel!
Referenser:
1. Changes in beta-endorphin levels in response to aerobic and anaerobic exercise. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1553453
2. Physiology of beta-endorphins. A close-up view and a review of the literature. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7520295
3. Peripheral beta-endorphin and pain modulation. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1814247
4. Beta-endorphin and drug-induced reward and reinforcement. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18602444
5. Lipid metabolism during endurance exercise. http://www.ajcn.org/content/72/2/558S.full
6. Cellular and molecular mechanisms responsible for the action of testosterone on human skeletal muscle. A basis for illegal performance enhancement. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1038/bjp.2008.118/full
7. Growth Hormone and the Insulin-Like Growth Factor System in Myogenesis. http://edrv.endojournals.org/content/17/5/481.short
8. The Effects of Supraphysiologic Doses of Testosterone on Muscle Size and Strength in Normal Men. http://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJM199607043350101
9. Testosterone and cortisol in relationship to dietary nutrients and resistance exercise. http://jap.physiology.org/content/82/1/49.short
10. Reproductive hormone increases in response to acute exercise in men. http://ukpmc.ac.uk/abstract/MED/2943968/reload=0;jsessionid=oFV3c5FT7AUSu6d2fJYR.4
11. Influence of aerobic versus anaerobic exercise on the relationship between reproductive hormones in men. http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/02640419508732244
12. Physiological Functions of Glucocorticoids in Stress and Their Relation to Pharmacological Actions. http://edrv.endojournals.org/content/5/1/25.short
13. Endogenous Anabolic Hormonal and Growth Factor Responses to Heavy Resistance Exercise in Males and Females. https://www.thieme-connect.com/ejournals/abstract/sportsmed/doi/10.1055/s-2007-1024673
14. http://jap.physiology.org/content/75/2/594.short Changes in hormonal concentrations after different heavy-resistance exercise protocols in women.
15. Plasma cortisol, androstenedione, testosterone and luteinizing hormone in running exercise of different intensities. http://informahealthcare.com/doi/abs/10.3109/00365518009101862
16. Effects of Endurance Exercise on Free Testosterone Concentration and the Binding Affinity of Sex Hormone Binding Globulin (SHBG). https://www.thieme-connect.com/ejournals/abstract/sportsmed/doi/10.1055/s-2007-971872
17. Effect of exercise on the secretion and metabolism of cortisol in man. http://joe.endocrinology-journals.org/content/62/2/341.short
Sammanfattningsvis består vårt hormonsystem av en samling körtlar som utsöndrar olika typer av hormon direkt i vårt blod för att reglera kroppsliga funktioner såsom metabolism, tillväxt, humör etc. De huvudsakliga endokrina organen är hypotalamus, hypofysen, tallkottkörteln och sköldkörteln. Utöver dessa finns sekundära organ, som t ex lever, bukspottskörtel etc. Utan att gå in på det alltför mycket i detalj så finns det helt enkelt en mängd organ som påverkan våra kroppsliga funktioner på en mängd olika vis; alltifrån att göra oss taggade av adrenalin inför ett träningspass, till att lagra in näring ur kosten vi äter i våra celler.
När vi tränar utsöndras adrenokortikotropiskt hormon (och vidare katekolaminer), beta-endorfiner, kortisol, testosteron, tillväxthormon, en mängd andra anabola/androgena hormon etc.
Beta-endorfiner är vårt kroppsegna morfin och finns i olika delar av vår hjärna och vävnad och utsöndras av hypofysen. Utsöndringen av beta-endorfiner korrelerar med laktatproduktionen vid träning (1). Dessa endorfiner verkar som regulatorer av transmittorsubstanser i hjärnan och förefaller bland annat ha effekter på hjärnans åldrande (2). De transporteras i blodet och interagerar med specifika opioid-receptorer i olika delar av kroppen. Beta-endorfiner har smärtstillande egenskaper och påverkar även syn, hörsel och lukt (3). Nyare studier visar också att beta-endorfiner framkallar eufori och har belönande egenskaper i hjärnan. De interagerar med det mesolimbiska belöningsystemet och är implikerade i olika former av missbruk och förefaller således ha beroendeframkallande egenskaper och intressanta effekter på lärande och minne (4). Beta-endorfiner är en anledning till att vi blir "beroende" av träning (jag skriver ordet inom citationstecken eftersom jag inte ämnar går närmare in på definitionen av beroende i den här texten). Genom påverkan på belöningssystemet mår vi helt enkelt bra av träning och vill återuppleva de belönande känslorna som förknippas med träningen. Det gäller framförallt konditionsträning och styrketräning med högre repetitioner, eftersom beta-endorfiner som jag nämnde ovan framförallt utsöndras i större mängder vid träning kring mjölksyratröskeln.
Adrenalin och noradrenalin är två stresshormon, så kallade katekolaminer. De ökar vår vakenhet, vidgar våra pupiller, ökar vår koncentration etc. När vi tränar ökar halterna av dessa pga ökad mängd adrenokortikotropiskt hormon som utsöndras från hypofysen. I vilande tillstånd vid kcal-balans överstiger fettoxidationen inte fettinlagringen, men när vi t ex utför medelhård träning ökar fettoxidationen 5-10 gånger, pga ökat energibehov och ökad tillgång på fria fettsyror och ovan nämnda katekolaminer stimulerar direkt frisättningen av underhudsfett, lagrat som triglycerider, till fria fettsyror (FFA) som kan användas i energiproduktionen och således förbrännas vid träning (5).
Träning påverkar även andra hormon som tillväxthormon, insulinliknande tillväxtfaktor-1 (IGF-1), testosteron och kortisol. Testosteron, tillväxthormon och IGF-1 är viktiga för muskeltillväxt på en mängd olika sätt (6, 7); testosteron-supplementering hos män t ex ökar muskelmassa även hos en icke-tränande kontrollgrupp (8). En tillfällig ökning av testosteron ses i flera studier på styrketräning (9, 10, 11). Kortisol är anti-inflammatoriskt och är inblandat i glukoneogenes etc (12).
Till skillnad från män, ökar inte kvinnors testosteron i samma utsträckning vid styrketräning utan de har istället högre nivåer av tillväxthormon (13). Det förefaller också påverkas av var en kvinna befinner sig i menstruationscykeln och vilket träningsupplägg som används, sett till intensitet, antal repetitioner/set osv (14).
Intensiv konditionsträning under längre tid har en benägenhet att tillfälligt sänka testosteronnivåerna under några timmar, samt öka kortisolet markant. Mer intervall-inriktad konditionsträning påverkar inte kortisol och testosteron lika mycket (15). Andra studier där tränade män utför medelhård konditionsträning (45 min på 70% av VO2max) visar dock vid sidan av sedvanliga ökningar av kortisol, adrenalin/noradrenalin på en ökning av både totalt och fritt testosteron och det förefaller vara beroende av intensitet och hur ansträngande träningen upplevs av kroppen (16).
Utsöndringen av kortisol ökar som sagt framförallt under längre träningspass och när träningen når en kritisk nivå av adrenerg stimulering ökar kortisolet kraftigt (17). Utsöndringen av kortisol är alltså beroende av intensitet och nivån av kroppslig stress som katekolaminerna bidrar med. Hur mycket kortisol som utsöndras är också beroende av tidpunkten man tränar på där ökningen visat sig vara större på morgonen (7.00), än kväll (19.00) och natt (24.00). Det beror på att kortisol utsöndras under regelbunda tidspunkter, där man generellt sett har högre värden på morgonen och lägre på kvällen. Har man ett kroniskt förhöjt kortisol är det i regel ett tecken på att man har för mycket stress och för lite vila i sitt liv. Kortisol är dock ett livsviktigt hormon och förutom ovan nämnda egenskaper får det oss också att komma igång på morgonen då kortisolet når sin topp, för att sedan sjunka fram till kvällen och natten. Ett för lågt kortisol är vanligt förekommande vid depression och ett för högt vid kronisk oro/ångest, överträning och andra förhållanden när stressen blir mer än man klarar av.
Det var allt för idag, mer om transmittorsubstanser i nästa artikel!
Referenser:
1. Changes in beta-endorphin levels in response to aerobic and anaerobic exercise. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1553453
2. Physiology of beta-endorphins. A close-up view and a review of the literature. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7520295
3. Peripheral beta-endorphin and pain modulation. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1814247
4. Beta-endorphin and drug-induced reward and reinforcement. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18602444
5. Lipid metabolism during endurance exercise. http://www.ajcn.org/content/72/2/558S.full
6. Cellular and molecular mechanisms responsible for the action of testosterone on human skeletal muscle. A basis for illegal performance enhancement. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1038/bjp.2008.118/full
7. Growth Hormone and the Insulin-Like Growth Factor System in Myogenesis. http://edrv.endojournals.org/content/17/5/481.short
8. The Effects of Supraphysiologic Doses of Testosterone on Muscle Size and Strength in Normal Men. http://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJM199607043350101
9. Testosterone and cortisol in relationship to dietary nutrients and resistance exercise. http://jap.physiology.org/content/82/1/49.short
10. Reproductive hormone increases in response to acute exercise in men. http://ukpmc.ac.uk/abstract/MED/2943968/reload=0;jsessionid=oFV3c5FT7AUSu6d2fJYR.4
11. Influence of aerobic versus anaerobic exercise on the relationship between reproductive hormones in men. http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/02640419508732244
12. Physiological Functions of Glucocorticoids in Stress and Their Relation to Pharmacological Actions. http://edrv.endojournals.org/content/5/1/25.short
13. Endogenous Anabolic Hormonal and Growth Factor Responses to Heavy Resistance Exercise in Males and Females. https://www.thieme-connect.com/ejournals/abstract/sportsmed/doi/10.1055/s-2007-1024673
14. http://jap.physiology.org/content/75/2/594.short Changes in hormonal concentrations after different heavy-resistance exercise protocols in women.
15. Plasma cortisol, androstenedione, testosterone and luteinizing hormone in running exercise of different intensities. http://informahealthcare.com/doi/abs/10.3109/00365518009101862
16. Effects of Endurance Exercise on Free Testosterone Concentration and the Binding Affinity of Sex Hormone Binding Globulin (SHBG). https://www.thieme-connect.com/ejournals/abstract/sportsmed/doi/10.1055/s-2007-971872
17. Effect of exercise on the secretion and metabolism of cortisol in man. http://joe.endocrinology-journals.org/content/62/2/341.short
