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in unserem BLOG wurden bereits mehrere Hormone thematisiert, besonders solche, die direkten Einfluss auf das Muskelwachstum nehmen.
Blog über das Wachstumshormon HGH
Heute möchte ich mich mit einem Hormon befassen, welches eher in Sachen Gesundheit, sowohl körperlich als auch geistig, wichtige Aufgaben erfüllt – nämlich Serotonin.
Serotonin fungiert im Körper sowohl als Hormon als auch als Neurotransmitter.
Im Volksmund spricht man bei Serotonin von einem „Glückshormon“. Warum dies so ist, welche weitreichenden Funktionen Serotonin im gesamten Körper übernimmt, werde ich in Teil 1 erklären.
In Teil 2 werde ich mich mit serotoninbedingten Krankheitsbildern, insbesondere Depressionen, beschäftigen und erklären, wie wir unseren Serotoninhaushalt über Sport und Ernährung positiv beeinflussen können.
Was unterscheidet Hormone von Neurotransmittern?
Obwohl in den meisten Fällen als Hormon benannt, handelt es sich bei Serotonin sowohl um ein Hormon als auch um einen Neurotransmitter.
Neurotransmitter sind Botenstoffe, die an Nervensynapsen vorkommen. Sie werden in Nervenendigungen und im Gehirn hergestellt. Manche dieser Botenstoffe werden auch in der Magenwand (Sekertin), der Muskulatur, der Haut (Derma) oder anderen Einrichtungen unseres Körpers gebildet.
Hormone sind Botenstoffe die in speziellen Organen hergestellt werden. Sie werden über Blut- und Lymphwege in alle Körperbereiche verteilt. Hormone regeln in Zusammenarbeit mit dem Nervensystem (Neurotransmitter) entscheidende Funktionen wie Stoffwechsel, Wachstum und Sexualität.
Hormone sind etwas langsamer als Neurotransmitter, dafür ist deren Wirkung aber etwas länger anhaltend und haben eine gewisse Konstanz.
Interessant:
Auch das Gehirn ist in der Lage, alle im Körper vorkommenden Hormone herzustellen, sogar blutzuckerregulierendes Insulin!
Alle Botenstoffe (Neurotransmitter, Neuro-Hormone oder Hormone) werden als großes miteinander verbundenes System angesehen. Die meisten Botenstoffe sind im ganzen Körper vorhanden. Aktivität, Temperament usw. sind davon abhängig, wie z.B. Neurotransmitter Noradrenalin, Dopamin uns anfeuern oder in welchem Maß Serotonin uns beschwichtigt, bzw. wie groß der Einfluss der leistungssteigernden aber energieverbrauchenden Schilddrüsenhormone ist usw.
Eigenschaften von Serotonin
Serotonin gehört zur Gruppe der biogenen Amine. Biogene Amine entstehen über den Vorgang der enzymatischen Decarboxylierung aus Aminosäuren. Im Falle des Serotonin, findet die Bildung aus der Aminosäure Tryptophan über das Zwischenprodukt 5-Hydroxytryptophan (5-HTP) statt. Zur Bildung von Serotonin wird außerdem Vitamin B6 benötigt.
Serotonin vermittelt eine gewisse Gleichgültigkeit. Ein über Noradrenalin hellwach eingestelltes Bewusstsein wird durch Serotonin wieder abgedämpft. Von den Katecholaminen bedingte Aktivitätsschübe werden durch Serotonin wieder gezügelt. Serotonin im Überschuss unterstützt die analgetische (Schmerz hemmende) Arbeit des körpereigenen Morphins, indem die Schmerzschwelle erhöht wird. (nötige Reizstärke bis zum Auslösen einer Schmerzempfindung).
Serotonin - Vorkommen
Natur
Serotonin kommt ganz natürlich in der Pflanzenwelt vor. Walnüsse enthalten beispielsweise bis zu 300 µg/g Serotonin. Auch in Ananas, Kiwis, Bananen, Pflaumen, Tomaten und Kakao befinden sich kleine Mengen Serotonin. Auch in psychoaktiven, pflanzlichen Drogen tritt Serotonin gelegentlich als Nebeninhaltstoff auf.
Walnüsse enthalten außergewöhnlich hohe Mengen Serotonin!
Körperflüssigkeiten
Serotonin ist im menschlichen Körper in einigen Körperflüssigkeiten nachweisbar:
- Gehirn- und Rückenmark
- Blut-Plasma
- Urin
Im Blut kommt Serotoin ausschließlich als Bestandteil der Thrombozyten (Blutplättchen) vor. Die enterochromaffinen Zellen des Magen-Darm-Trakts produzieren Serotonin und geben es ans Blut ab, wo es von den Thrombozyten aufgenommen wird.
Magen-Darm-Trakt
Die größte Serotoninmenge befindet sich im Magen-Darm-Trakt. Etwa 95%, das sind ca. 9,5mg, werden dort gespeichert. 90% der 95% im Magen-Darm-Trakt speichern die sog.
enterochromaffinen Zellen. Diese befinden sich im Ephitelgewebe und produzieren selbständig Gewebshormone. Diese dienen der Steuerung des Magen-Darm-Traktes. Die übrigen 5-10 % sind in den Nervenzellen (Neuronen) des Darmnervensystems nachweisbar.
Zentrales Nervensystem
Im Zentralnervensystem befindet sich Serotonin insbesondere in den Neuronen der Raphe-Kerne, einer Gruppe von Kernen, die sich über den gesamten Hirnstamm verteilt.
Interessant:
Obwohl insgesamt nur an 0,5% der Synapsen vertreten ist, wirkt Serotonin an vielen verschiedenen Stellen im Gehirn.
Fazit
Serotonin ist natürlicher Bestandteil in einigen Obst-, Gemüse- und Nussarten sowie in Kakao. Im Körper befindet sich ein Großteil des Serotonins im Magen-Darm-Trakt. Ein kleiner Anteil tritt im Blut und im Gehirn auf.
Biosynthese und Abbau von Serotonin
Aufnahme
Oral aufgenommen wird Serotonin etwa zu 75% absorbiert. (ins Blut aufgenommen).
Biosynthese
Serotonin wird in 2 Schritten aus der Aminosäure Tryptophan gebildet. Tryptophan ist die Muttersubstanz von Serotonin. Zur Umwandlung werden die Enzyme Tryptophanhydroxylase und Aromatische-L-Aminosäure-Decarboxylase benötigt.
In Schritt 1 entsteht aus Tryptophan die nicht-proteinogene Aminosäure 5-Hydroxytryptophan (5-HTP). In Schritt 2 entsteht aus 5-HTP das Endprodukt Serotonin.
Wichtigster Produktionsort von Serotonin ist die Darmschleimhaut. Von hier aus wird Serotonin im ganzen Körper über die Thrombozyten verteilt. Da Serotonin die Blut-Hirn-Schranke nicht überwinden kann, muss es im zentralen Nervensystem separat gebildet werden.
Interessant:
Nur etwa 5% des anliegenden Tryptophans wird im Körper in Serotonin umgewandelt. Das restliche Tryptophan wird hauptsächlich für die Immunabwehr verwendet.
Eine chronische Aktivierung der Immunabwehr kann also zu einem Mangel an Tryptophan-, Serotonin- und Melatonin führen!
Abbau
In den Nervenzellen produziertes Serotonin wird anhand eines Serotonin-Transportproteins (SERT) aus dem synaptischen Spalt rückresorbiert und wiederverwertet.
Solange Serotonin im synaptischen Spalt vorhält, ist es aktiv, sprich wirksam.
Serotonin aus den enterochromaffinen Zellen der Darmschleimhaut wird nach der Freisetzung ebenfalls über SERT in den Ephitelzellen des Darms und an die Thrombzoyten gebunden.
Urin
Hauptsächliches Abbauenzym des Serotonin ist Monoaminooxidase (MAO) Typ A. Über einen Syntheseschritt aus Serotonin 5-Hydroxy-Indolyl-Acetaldehyd. Ein weiterer Syntheseschritt wandelt es mit Hilfe des Enzyms Aldehyd-Dehydrogenase zu Aldehyd-Dehydrogenase um.
Aldehyd-Dehydrogenase kann im Urin nachgewiesen werden und gilt als Hauptausscheidungsprodukt des Serotonin.
Melatonin
Ein kleiner Teil des im Gehirn befindlichen Serotonin wird über mehrere Syntheseschritte zum Zirbeldrüsenhormon Melatonin umgewandelt. Beteiligte Enzyme sind Serotonin-N-Acetyltransferase, Acetyl-Coenzym A sowie Acetylserotonin-O-Methyltransferase und S-Adenosylmethionin.
Dieser Stoffwechselweg wird entscheidend durch Tageslicht gesteuert. Bei Nacht findet eine verstärkte Umwandlung zu Melatonin statt. Unter Tag ist die Umwandlung eher unterdrückt.
Die beigefügte Darstellung zeigt die Biosynthese und den Abbau von Serotonin im synaptischen Spalt.
Serotonin - Funktionen
Allgemein
Im Allgemeinen wirkt aktives Serotinin im Gehirn stimmungsaufhellend, entspannend, Schlaf fördernd, antidepressiv und motivationsfördernd. Es ist an der Steuerung des Gemütszustandes, des Schlafrhythmus und des Sexualtriebs beteiligt.
Es ist an der Regulierung des Appetits und der Sättigung beteiligt und wirkt zudem als Schmerzhemmer.
Im Magen-Darm-Trakt ist es an der Regulation der Motilität, Motorik und Resorptionsfunktion beteiligt In den Gefäßen sorgt Serotonin für eine Verengung der Blutgefäße.
Es existieren 14 verschiedene Serotoninrezeptoren. Diese geben teils über Ionenkanäle, teils G-Protein gekoppelt ihre Information weiter. Serotoninrezeptoren sind gewebe-, zelltyp-, und konditionsabhängig verteilt, so dass der Körper auf bestimmte Serotoninkonzentrationen mit unterschiedlichen Signaltransduktionswegen (weiterführende Wirkungsvermittlung) reagieren kann.
Diese Eigenschaft führt dazu, dass Serotonin im Körper oft gegensätzliche Wirkungen auslöst.
Herz-Kreislauf-System
Serotonin bewirkt im Herz-Kreislauf-System sowohl eine Kontraktion als auch eine Relaxation der Gefäßmuskulatur. Die serotoninvermittelte Gefäßverengung findet hauptsächlich in den Nieren und in der Lunge statt. Gefäßerweiternd wirkt Serotonin in der Skelettmuskulatur.
Wird Serotonin injiziert findet innerhalb weniger Sekunden eine 3-Phasen-Reaktion statt:
- Anfänglicher Blutdruckabfall
- Blutdruckanstieg
- Langanhaltende Hypotonie (niedriger Blutdruck)
Auch über das zentrale Nervensystem vermag Serotonin den Blutdruck und den Gefäßtonus zu steuern.
Auf die Skelettmuskulatur wirkt Serotonin gefäßerweiternd!
Blutgerinnung
Thrombozyten sind unmittelbar an der Blutgerinnung beteiligt. Das Zusammenballen von Thrombozyten bewirkt den Verschluss von Wunden ect.. Thrombozyten speichern Serotinin, verfügen aber auch über eigene Serotoninrezeptoren.
Das Zusammenballen von Thrombozyten (Aggregation) geschieht über die Serotoninrezeptoren in Zusammenarbeit mit ADP und Thrombin. Serotonin reduziert über eine Vaskonstriktion (Gefäßverengung) den Blutstrom und trägt so zusätzlich zur Wundheilung bei.
Magen-Darm-Trakt
Im Magen-Darm-Trakt wirkt Serotonin motorisch und sensorisch. Der Magen-Darm-Trakt reagiert auf in den enterochromaffinen Zellen des Darmes produziertes Serotonin, auch aber auf serotoninvermittelte Signale aus dem Darmnervensystem.
Motorisch
Das in der Darmschleimhaut produzierte Serotonin führt zu einer Aktivierung von Nervenzellen im Darmnervensystem. Die Reizweiterleitung findet zum einen über den Neurotransmitter Acetylcholin, zum anderen über hemmende Motoneurone mit dem Transmitter Stickstoffmonoxid (NO) statt.
Das Resultat ist eine abwärts gerichtete Welle der Darmmuskulatur, auch genannt Perestaltik!
Sensorisch
Als sensorischer Neurotransmitter führt Serotonin nach Signalweiterleitung über den „Nervus Vagus“ im Gehirn zu Übelkeit und Erbrechen. Beschwerden des Magen-Darm-Trakts werden ebenfalls über Serotonin ans Gehirn weitergeleitet
Verdauung
Signalgeber für die Produktion von Serotonin sind hauptsächlich die enterochromaffinen Zellen. Bei erhöhtem Darminnendruck kommt es zur Freisetzung von Serotonin, und so zur Aktivierung der Perestaltik. Auch Aromastoffe regen die Serotoninproduktion und somit Darmbewegung (Motilität) an.
Auge
Im Auge fungiert Serotonin über dort ansässige Rezeptoren als Regulator des Augeninnendrucks. Bestimmte Nerven im Auge nutzen Serotonin als Neurotransmitter.
Aus diesem Grund kann es bei der Einnahme von selektiven Serotonin-Wiederaufnahme-Hemmern zur Ausbildung eines grauen Stars (Gluakom) kommen.
Zentralnervensystem
Darstellung Serotoninsystem ZNS
Aus den Raphekernen (Kerne des ZNS, die im gesamten Hirnstamm vorkommen), strahlen serotoninerge Nervenzellen in alle Gehirnregionen aus und beeinflussen so mittelbar und unmittelbar beinahe alle Gehirnfunktionen.
Da Serotonin die Blut-Hirn-Schranke nicht passieren kann, muss es jeweils vor Ort gebildet werden. Im ZNS beeinflusst Serotonin die Wahrnehmung, den Schlaf, die Temperaturregulation, die Sensorik, die Schmerzempfindung, den Appetit, das Sexualverhalten und die Hormonsekretion.
Der Wirkort ist zum einen der synaptische Spalt, zum anderen wirkt Serotonin durch eine Ausschüttung über frei liegende Nervendigungen.
Stimmung
Überhöhte Serotoinspiegel im Gehirn, z.B. über die Einnahme selektiver Serotonin-Wiederaufnahme-Hemmer, können Unruhe und Halluzinationen hervorrufen. Depressionen, Angstzustände oder Aggressionen lassen sich neurochemisch oft auf einen Serotonin- oder einen Tryptophanmangel zurückführen.
Serotonin wirkt sich im Allgemeinen hemmend auf Impulsivität und aggressives Verhalten aus. Dies geschieht über eine Stimulation von Gehirnbereichen, welche für die emotionale Regulation verantwortlich sind. Hierfür stehen in den entsprechenden Bereichen eigene Serotoninrezeptoren zur Verfügung
Für die euphorisierende und halluzinogene Wirkung, wie Sie bei der Einnahme von LSD hervorgerufen wird, ist die Aktivierung eines anderen Rezeptortyps verantwortlich.
Schlaf-Wach-Rhythmus
Hier hat Serotonin die Aufgabe, den Wachzustand zu steuern. Dies geschieht über eine Beeinflussung des Hypothalamus, dem Sitz der inneren Uhr des Menschen. Serotoninhaltige Nervenzellen sind im Wachzustand aktiv, im Tiefschlaf gehemmt und im REM-Schlaf (paradoxer Schlaf) praktisch vollständig inaktiv. Gleichzeitig findet die zeitliche Steuerung des Schlafs auch über die Freisetzung von Melatonin statt.
Längerandauernde psychische oder psychosomatische Belastungen führen zur Verarmung des Organismus mit Serotonin (und Noradrenalin). Die Folgen einer solchen reduzierten Serotoninverfügbarkeit und –aktivität sind Schlafstörungen, fehlender Bewegungsdrang und Depressionen.
Interessant:
Das junge Menschen mehr Schlaf brauchen als Alte, hängt mit einem altersbedingt verringerten Serotoninspiegel zusammen!
Appetit
Serotonin und Kohlenhydrate
Die Ausschüttung von Serotonin im Gehirn steht in direkter Verbindung mit der Nahrungsaufnahme. Die Aufnahme von Kohlenhydraten führt über die Ausschüttung von Insulin zu einer Steigerung der Aufnahme von Tryptophan über die Blut-Hirn-Schranke, was eine Ausschüttung von Serotonin im Gehirn zur Folge hat.
Freies Tryptophan in Kombination mit Kohlehydraten führt im Gehirn für eine hohe Ausschüttung von Serotonin!
Appetithemmer
Ein hohes Serotoninaufkommen ist mit einer Hemmung des Appetits verbunden. Übergewichtige Menschen haben häufig verringerte Tryptophanspiegel im Blut und niedrige Serotoninspiegel im Gehirn.
Eine Nebenwirkung selektiver Serotonin-Wiederaufnahme-Hemmer ist eine eintretende Appetitlosigkeit. Diese Wirkung wird besonders über 2 spezifische Serotoninrezeptoren vermittelt.
Schmerz
Serotonin wird bei Verletzungen an Nervenzellen frei und aktiviert so einen Schmerzreiz. Auch das im Rückenmark gespeicherte Serotonin ist dazu da, Schmerzreize zu verstärken oder zu vermindern.
Sexualverhalten
Mit Eintritt einer Ejakulation wird Serotonin unmittelbar in den Hypothalamus ausgeschüttet. Diese bewirkt primär eine Hemmung der Libido und der Sexualfunktionen. Serotonin tritt hier als Gegenspieler des Dopamin auf.
Auch hier können über selektive Serotonin-Wiederaufnahme-Hemmer erhöhte Serotoninspiegel eine eingeschränkte Fähigkeit zur Erektion, eine Reduzierung des Sexualbedürfnisses oder eine Hemmung der Ejakulation herbeiführen.
Temperaturregulation
Serotonin kann, je nachdem in welchem Gehirnareal es ausgeschüttet wird, zu einem Anstieg (Hyperthermie) oder einer Senkung (Hypothermie) der Körpertemperatur führen. Auch hierfür stehen wieder nur bestimmte Rezeptoren für die Wirkungsvermittlung bereit.
Serotoninmangel
Ein Mangel an Serotonin allein oder in Kombination mit einem Mangel an Melatonin oder Dopamin kann Depressionen, Angstzustände, Konzentrationsmangel, Schlaflosigkeit, Migräne, Fibromyalgie (unspezifische Bindegewebsschmerzen), Empfindungsstörungen (MCS) oder schwere Abgeschlagenheit hervorrufen. Hierzu erfahren Sie mehr in Teil 2 meiner Ausführungen.
Interessant:
Personen mit niedrigem Serotoninspiegel weisen eine erhöhte Selbstmordrate auf!
Zusammenfassung
Wir haben gesehen, dass Serotonin sowohl im Körper als auch im Gehirn eine Vielzahl von Aufgaben übernimmt. Zur Synthese von Serotonin benötigen wir Tryptophan und Vitamin B6. Ein zu viel oder zu wenig an Serotonin kann nicht nur wichtige körperliche Eigenschaften wie die Körpertemperatur, die Verdauung oder die Blutgerinnung beeinflussen. Auch geistige Funktionen wie die Appetitsregulation oder die Stimmungslage sowie das Sexualverhalten werden von Serotonin beeinflusst.
In Teil 2 meiner Ausführungen möchte ich mich mit möglichen Krankheitsbildern, insbesondere auftretender Depressionen in Zusammenhang mit Serotoninmangel befassen. Außerdem beschreibe ich Möglichkeiten, den Serotoninspiegel positiv über Sport und Ernährung zu beeinflussen.
Bis dahin verbleibe ich mit den besten Wünschen und weiterhin guter Laune!
Euer
Holger Gugg
www.body-coaches.de
