Die vorliegende Arbeit beantwortet, ob sich durch körperliche Aktivität der Serotoninspiegel gezielt beeinflussen lässt. An gesunden, ausdauertrainierten Probanden wurde der Einfluss von Sport- und Ruhephasen auf die Serotoninaufnahme und -konzentration und Serotoninvorstufen in den Thrombozyten, als Modellsystem für das serotonerge System im Gehirn, untersucht. 13 Probanden wurden in die Studie eingeschlossen und in zwei Gruppen randomisiert. Gruppe 1 absolvierte einen Untersuchungstag mit sportlicher Betätigung und einen Untersuchungstag mit einer körperlichen Ruhephase, Gruppe 2 in umgekehrter Reihenfolge. Im Untersuchungsablauf wurde venöses Blut abgenommen und ein Routinelabor (Ca, Mg, Glucose, Albumin, Gesamteiweiß, Trigylceride, Cholesterin) und die serotonergen Parameter (Serotoninaufnahme und –konzentration in den Thrombozyten, Tryptophan gesamt und frei im Blut) bestimmt. Laktat und Herzfrequenz wurden kontrolliert. Alle Probanden füllten Fragebögen zur Ermittlung des Angstempfindens und der Befindlichkeit aus. Die Serotoninaufnahme in die Thrombozyten (Belastung: von 39,7 ± 11,1 pmol/109 Thrombozyten auf 50,2 ± 13,2 pmol/109 Thrombozyten; p<0,0001; Ruhe: von 41,3 ± 11,7 pmol/109 Thrombozyten auf 54,1 ± 10,4 pmol/109 Thrombozyten; p<0,0001; pro 5 Minuten bei 37 ºC) und die Serotoninkonzentration an der Zellmembran (Belastung: von 403 ± 110 ng/109 Thrombozyten auf 469 ± 119 ng/109 Thrombozyten; p=0,0031; Ruhe: von 451 ± 120 ng/109 Thrombozyten auf 504 ± 140 ng/109 Thrombozyten; p<0,0012) stiegen unter Belastung und während der Ruhephase vergleichbar an. Das Tryptophan gesamt sank an beiden Untersuchungstagen ab (Belastung: von 68,9 ± 9,1 nmol/l auf 57,0 ± 5,1 nmol/l; p<0,0001; Ruhe: von 68,3 ± 6,8 nmol/l auf 50,0 ± 4,7 nmol/l; p<0,001), in Ruhe schneller als unter Belastung. Das freie Tryptophan sank an beiden Untersuchungstagen (Belastung: von 3,6 ± 1,0 nmol/l auf 2,9 ± 0,7 nmol/l; p=0,0001; Ruhe: von 3,1 ± 0,9 nmol/l auf 2,3 ± 0,7 nmol/l; p<0,0001), unter körperlicher Belastung stärker. Das Angstempfinden blieb an beiden Tagen gleich (Belastung: von 34,4 ± 6,4 Punkte auf 31,9 ± 5,7 Punkte; p<0,4521; Ruhe: von 34,3 ± 5,5 Punkte auf 33,2 ± 5,0 Punkte; p=0,1824). Die Befindlichkeit blieb in Ruhe stabil (t0= 10,6 ± 5,1 Punkte, t4= 8,7 ± 5,7 Punkte; p<0,3892) und verbesserte sich unter körperlicher Belastung (t0= 13,5 ± 10,3 Punkte, t4= 9,4 ± 7,5 Punkte; p=0,0316). Dies zeigt, dass der Körper in der Lage ist, den Serotoninspiegel unter Belastung konstant zu halten. Dazu wird die Serotoninvorstufe Tryptophan unter Belastung schnell nachgeliefert. Diese Erhöhung der Stoffwechselaktivität hat einen mit Serotoninwiederaufnahmehemmern vergleichbaren Effekt: der Serotoninspiegel im postsynaptischen Spalt wird stabil gehalten und eine übermäßige Hemmung der nachfolgenden Nervenzellen vermieden.
The recent study answers the question, if the level of serotonin is specifically affected by physical activity. In healthy and endurance trained patients the effect of physical activity and rest on the serotonin- and serotonin-precursor uptake and concentration within the thrombocytes as a model for the serotonergic system in the brain was evaluated. 13 patients were enrolled and randomized in two groups. Group 1 underwent the investigation with physical activity first, followed by the investigation at rest on another day. Group 2 performed these investigations in inverted order. During the investigation venous blood was taken for routine (Ca, Mg, glucose, albumin, protein, trigylcerides, cholesterol) and serotonergic parameter (serotonin uptake and concentration in the thrombocytes, tryptophan total and free) lab assessment. Lactate and heart rate were controlled. All patients answered questionnaires on anxiety and mental state. Serotonin-update in the thrombocytes (activity: 39.7 ± 11.1 pmol/109 thrombocytes to 50.2 ± 13.2 pmol/109 thrombocytes; p<0.0001; rest: 41.3 ± 11.7 pmol/109 thrombocytes to 54.1 ± 10.4 pmol/109 thrombocytes; p<0.0001; per 5 minutes at 37 ºC) and its concentration at the membrane (activity: 403 ± 110 ng/109 thrombocytes to 469 ± 119 ng/109 thrombocytes; p=0.0031; rest: 451 ± 120 ng/109 thrombocytes to 504 ± 140 ng/109 thrombocytes; p<0.0012) comparably increased at physical activity and rest. Tryptophan decreased on both days (activity: 68.9 ± 9.1 nmol/l to 57.0 ± 5.1 nmol/l; p<0.0001; rest: 68.3 ± 6.8 nmol/l to 50.0 ± 4.7 nmol/l; p<0.001), at rest it decreased faster. Free tryptophan also decreased on both days (activity: 3.6 ± 1.0 nmol/l to 2.9 ± 0.7 nmol/l; p=0.0001; rest: 3.1 ± 0.9 nmol/l to 2.3 ± 0.7 nmol/l; p<0.0001), the decrease was higher during activity. Anxiety was stable (activity: 34.4 ± 6.4 points to 31.9 ± 5.7 points; p<0.4521; rest: 34.3 ± 5.5 points to 33.2 ± 5.0 points; p=0.1824), mental status was stable at rest and slightly enhanced (t0= 13.5 ± 10.3 points, t4= 9.4 ± 7.5 points; p=0.0316).) after activity. Thus, the body is abled to hold the serotonin-level constant. The serotonin-precursor tryptophan is supplied faster during activity. This increased metabolism has an effect comparable with that of selective serotonin reuptake inhibitors, stabilizes the serotonin-level in the postsynaptic gap and therefore avoid excessive inhibition of the neuron.
