Jens Träning & Konsultation

I del ett av den här artikelserien tittade jag närmare på träningens effekt på hormoner rent generellt och det är ett ämne jag även i framtiden kommer att tala närmare om i detalj. Till exempel har jag planer på att skriva en specifik artikel om kvinnor och träning osv.

Vi såg i förra artikeln att träning har en mängd effekt på kroppen och påverkar utsöndringen av katekolaminer, tillväxtfaktorer, könshormoner osv. Vad är då transmittorsubstanser och hur påverkar träning dessa ämnen?

Nervsystemet är ett nätverk av specialiserade celler, kallade neuroner, som styr beteendet hos djur och människor och förmedlar signaler mellan olika delar av kroppen. Neurotransmittorer är kroppsegna ämnen som förmedlar signaler mellan olika nervceller i nervsystemet, både i det centrala nervsystemet (CNS) och det perifera nervsystemet (PNS). CNS består av hjärna och ryggmärg och PNS av övriga delar av nervsystemet som med hjälp av nervtrådar i kroppen förmedlar signaler till och från CNS.

Eftersom en del ämnen såsom katekolaminer verkar som både hormoner och neurotransmittorer i olika delar av nervsystemet kommer jag även komma in på dem i den här artikeln om det finns behov av det. Vanliga neurotransmittorer i det centrala nervsystemet är serotonin, dopamin, GABA, histamin, adrenalin, noradrenalin och acetylkolin och jag kommer i den här artikeln huvudsakligen att diskutera serotonin, dopamin och eventuellt lite mer om adrenalin/noradrenalin:

*Serotonin styr bland annat sinnesstämning, aptit och upplevelse av vakenhet (gör oss tröttare).

*Dopamin styr vår upplevelse av belöning och vår benägenhet att uppsöka belöning. Dopamin är också intimt förknippat med sexuell tillgänglighet och motivation till att ha sex med en person.

*GABA är en så kallad hämmande transmittorsubstans i CNS och mediciner som påverkar GABA minskar ångest och krampbenägenhet.

*Histamin påverkar bland annat immunförsvaret, glatt muskulatur, vakenhet, inlärning, dygnsrytm etc. Histamin fungerar även som en frisättare av signalsubstanser.

*Noradrenalin och adrenalin ökar vår vakenhet, vidgar våra pupiller, ökar vår koncentration etc.

*Acetylkolin är involverat i muskelkontraktion och upprätthåller elektrisk aktivitet och vakenhet i hjärnan.







Serotonin:

En studie på äldre män visar att en timmes träning på löpband på 68%VO2peak (låg/måttlig) intensitet ökade tillgängligheten på tryptofan till hjärnan med c:a 100% (1). Tryptofan är en essentiell aminosyra och prekursor till serotonin; serotonin syntetiseras alltså i kroppen av tryptofan som grundläggande byggsten. Man tror att ökade nivåer av serotonin ju längre träningen fortskrider, starkt bidrar till att vi blir trötta och utmattade till slut av att träna (2). Det brukar mätas i kvoten fritt tryptofan:BCAA. BCAA är livsnödvändiga grenade aminosyror som "tävlar" med tryptofan om upptag till hjärnan och som tillsammans med aminosyran tyrosin alla använder samma transportör för att korsa blod-hjärnbarriären för att kunna syntetisera neurotransmittorer (3). Andra studier visar även att katekolaminerna dopamin och noradrenalin är viktiga för utvecklingen av trötthet, då dessa gör oss motiverade och alerta (4). Minskad tillgång på glukos i hjärnan är också implikerat i nyare studier som en bidragande anledning till trötthet vid träning (5).

En studie på råttor som utsattes för kronisk stress för att inducera depression visar vidare att träning signifikant ökade mängden serotonin (och andra neurotransmittorer) och att träningen fungerade starkt förebyggande för stress och depression genom att hindra sänkta nivåer av neurotransmittorer (6).

Serotonerga neuroner förefaller aktiveras vid kroppslig rörelse (7) och en 7-veckors studie som jämförde en grupp som tränade konditionsträning och en grupp som vilade/stretchade visade att gruppen som tränade rapporterade mindre depressiva symptom och att träningens påverkan på serotoninnivåer i blodet liknade den som man ser hos personer som äter anti-depressiva mediciner (8).

Sammanfattningsvis är mekanismen som ligger bakom ökade nivåer av serotoninsyntes vid träning den större mängden fria fettsyror som hjälper till att frigöra tryptofan från proteinet albumin som det är bundet till i blodet. När tryptofanet är fritt kan det konkurrera för upptag med BCAA och tyrosin över blod-hjärnbarriären som jag beskrivit ovan och syntetisera nytt serotonin i hjärnan (9).





Dopamin: (samt lite om adrenalin/noradrenalin):

I studier på möss har man sett att högintensiv träning ökade storleken på binjurarna hos två grupper möss som fick springa dagligen jämfört med en icke-tränande grupp. Binjurarna utsöndrar som bekant bland annat adrenalin och noradrenalin. Gruppen som tränade intensivast fick störst ökning men även den lågintensiva gruppens binjurar ökade i storlek (10). I en studie på råttor har man också sett att dopaminfrisättningen ökade tvåfaldigt under en timmes löptur (11). En annan studie på möss visar att dopamin-receptorn D2 modulerar andningsfrekvens vid träning och vila och genom att använda en D2-antagonist (som blockerar D2-receptorer) visade man att andningsfrevensen minskade i gruppen som behandlades med D2-antagonisten (12).

Studier på människor visar att halterna av dopamin, adrenalin och noradrenalin är siginfikant förhöjda under träning (13,14,15), samt att dopamin är inblandat i upplevelse av stress och belöning (16). En intressant studie på en grupp övertviktiga män visade för övrigt att deras dopaminnivåer ökade de första två veckorna på en lågkalori-diet med störst andel protein (17).

Sammanfattningsvis är mycket studier kring dopamin och dess metaboliter gjorda på djur och det är en aning svårstuderat i människor.

Mer om effekter på olika delar av hjärnan vid träning, vid sidan om hormoner och neurotransmittorer i nästa artikel.



Referenser:

1) Exercise Increases Tryptophan Availability to the Brain in Older Men Aged 57-70 Years. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22051569

2) Amino acids and central fatigue. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11310928

3) Amino acids and the brain: do they play a role in "central fatigue"? http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18577773

4) Central fatigue: the serotonin hypothesis and beyond. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17004850

5) Brain glycogen decreases during prolonged exercise. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21521757

6) Exercise Intervention May Prevent Depression. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22504906

7) Serotonin and motor activity. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9464975

8) An examination of serotonin and psychological variables in the relationship between exercise and mental health. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20030777

9) Changes in plasma concentrations of aromatic and branched-chain amino acids during sustained exercise in man and their possible role in fatigue. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3227900

10) High-intensity exercise training produces morphological and biochemical changes in adrenal gland of mice. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22473696

11) Acute running stimulates hippocampal dopaminergic neurotransmission in rats, but has no influence on brain-derived neurotrophic factor. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22134693

12) Dopaminergic modulation of exercise hyperpnoea via D(2) receptors in mice. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22041981

13) Significant lowering of plasma ghrelin but not des-acyl ghrelin in response to acute exercise in men. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21436599

14) Plasma dopamine responses to standing and exercise in man.

15) Radioenzymatic determination of epinephrine, norepinephrine and dopamine in 0.1 ml plasma samples: plasma catecholamine response to submaximal and near maximal exercise. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7000971

16) The neurobiology of stress management. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20150886

17) Blood pressure and hormone changes associated with weight reduction in the obese. http://hyper.ahajournals.org/content/4/5/686.short