Hormone und Enzyme einfach erklärt. Verstehe die genauen Funktionen von Hormonen und lerne einzelne Hormone wie Insulin und Leptin kennen.

Inhaltsverzeichnis

Was sind Hormone?

Hormone, auch bekannt als Botenstoffe, sind für die Abläufe im Körper essentiell. Mittels dieser Hormone kommunizieren die verschiedenen Organe wie Niere, Darm, Leber, Gehirn, Schilddrüse, Herz und vereinzelte Zellen miteinander. Sie werden selbst produziert, in die Blutbahn abgegeben und docken an den entsprechenden Rezeptoren des Zielorganes an. Dort wird dann eine spezifische Reaktion ausgelöst. So werden Stoffwechselvorgänge und Organfunktionen reguliert und selbst Gedanken und Entscheidungen können beeinflusst werden.

Schlüssel-Schloss-Prinzip

Es gibt viele verschiedene Hormone, die wie beim Schlüssel-Schloss-Prinzip, ausschließlich an die jeweils passenden Rezeptoren andocken können. Fehlregulationen werden so vermieden. Hormone haben dabei einen Gegenspieler, der für die entgegengesetzte Reaktion sorgt. Um beim bildlichen Beispiel zu bleiben, es gibt ein Hormon, das die Tür öffnet und eines, das die Tür wieder schließt. Dabei kann ein Hormon jeweils mehrere Gegenspieler haben, die der eigenen Reaktion entgegenwirken.

Im weiteren werden die spezifischen Hormone nur mit den für den relevanten Bereich Muskelaufbau, Hungergefühle, Stress, Nährstoffe sowie Energieverwertung angeschnitten. Es genügt, dass Du die Namen und die ungefähre Funktion im Prinzip verstehst. Die betroffenen Hormone sind Insulin, Glukagon, Testosteron, Kortison, und Leptin. Die unterschiedlichen Konzentrationen der Hormone bei Mann zu Frau führen zu unterschiedlich stark limitierenden Faktoren im Muskelauf- und Fettabbau. Daraus geht hervor, dass die Frau in Bezug auf Muskelaufbau- und Kraftwerte gegenüber dem Mann benachteiligt ist.

Insulin und Glukagon

Die Hormone Insulin und Glukagon sind die jeweiligen Gegenspieler zueinander.

Insulin

Insulin wird in der Bauchspeicheldrüse produziert und ausgeschüttet. Hierbei ist immer eine gewisse, lebenserhaltende Menge an Insulin im Blut, der sogenannte Insulinbasalspiegel. Die Hauptaufgabe des Insulins ist, den Zellen mitzuteilen, dass sie Zucker aus dem Blutkreislauf aufnehmen, um so den Blutzuckerspiegel zu senken. Insulin kann dies bewerkstelligen, indem es zu einer erhöhten Durchlässigkeit für Zucker durch die Zellmembran sorgt. Gerade Muskel und Leber können den Zucker in großen Mengen aufnehmen und speichern.

Allerdings wird es nicht nur für die Aufnahme von Zucker benötigt, sondern auch für die  Verstoffwechselung der Fettsäuren und Aminosäuren. So werden auch durch Insulin Aminosäuren verstärkt aufgenommen und der Aufbau von Funktionseiweißen im Muskelgewebe gefördert, bzw. es werden vermehrt Fettsäuren in der Leber hergestellt. Darüber hinaus hemmt es den Fettabbau im Fettgewebe, also die Lipolyse. Allerdings wird gerade dieser Punkt bei Diäten oft falsch interpretiert. Das Ziel, den Insulinausstoß durch geringe Kohlenhydrataufnahme so gering wie möglich zu halten, spielt auf lange Sicht keine entscheidende Rolle. Am Ende kommt es doch nur auf die Kalorienbilanz an.

Abgesehen davon wie gerade beschrieben führt z.B. auch der Konsum von Eiweiß / Aminosäuren zur Ausschüttung von Insulin. Eine weitere Aufgabe ist die Regulierung des Zellwachstums, die  auch eine wichtige Rolle beim Muskelwachstum spielt. Neben Insulin hat auch Leptin eine senkende Wirkung auf den Blutzuckerspiegel.

Glukagon

Auch Glukagon wird in in der Bauchspeicheldrüse produziert und ausgeschüttet. Im Gegensatz zu Insulin ist der Ausstoß  von Glukagon relativ konstant und erhöht sich erst stärker, wenn Unterzuckerungen (Hypoglykämie) oder Stress eintreten. Die Hauptaufgabe ist, den Zellen mitzuteilen, Zucker in den Blutkreislauf freizusetzen, um so den Blutzuckerspiegel zu erhöhen. Neben Glukagon können auch andere, wie Schilddrüsenhormone und Adrenalin, zu einer Erhöhung des Blutzuckerspiegels führen, auch wenn es nicht deren Hauptaufgabe ist.

Wichtig ist eben zu verstehen, dass nur, weil es Gegenspieler gibt, nicht nur das eine Hormon nicht „ein“ und das andere „aus“ geschaltet ist, sondern beide Hormone gleichzeitig vorhanden sind und eben deren unterschiedlichen Konzentrationen unterschiedlich starke Auswirkungen haben. Um es sich bildlich vorzustellen: Du fährst mit einem Auto und gibst Gas (Insulin), gleichzeitig trittst Du leicht auf die Bremse (Glukagon) und fährst so 50km/h. Kommt nun ein Berg oder ein Tal, so gibst Du entweder mehr Gas bzw. trittst stärker auf die Bremse und versuchst so, die Geschwindigkeit von 50km/h zu halten.

Testosteron und Kortison

Die Hormone Testosteron und Kortison sind die jeweiligen Gegenspieler zueinander.

Testosteron

Das Testosteron kommt in unterschiedlichen Konzentrationen bei Mann und Frau vor. Bei Männern wird Testosteron im Hoden und in geringen Mengen in der Nebennierenrinde und bei Frauen in den Eierstöcken und Nebennierenrinde produziert. Neben wichtigen anderen Aufgaben, wie die Spermienproduktion und das Wachstum von Körperbehaarung, Knorpel und Knochenneubildung, ist Testosteron gerade für den Muskelaufbau und die Fettspeicherung mitverantwortlich.

Dabei sorgt Testosteron beim Andocken an die Muskelrezeptoren für die Anregung der Proteinsynthese, also dem Muskelaufbau. Gerade weil Frauen eine niedrigere Testosteron – Konzentrationen besitzen, stehen sie bzgl. des Muskelaufbaues und der Gesamtmuskelmasse weit hinter dem Mann. Eine Angst vor zu großen Muskeln und damit dem Verlust der Weiblichkeit ist somit vollkommen unbegründet, und auf natürlichem Wege schier unmöglich. Da Testosteron bzgl. der Muskelmasse aufbauend wirkt, spricht man auch von einem anabolen (aufbauendem) Hormon.

Kortison

Das Stresshormon Kortison wirkt Protein abbauend auf die Muskelmasse und wird in der Nebennierenrinde hergestellt. Es wird bei körperlichem Stress wie Training und bei psychischem Stress ausgeschüttet. Außerdem regt es die Produktion von Zucker in der Leber an und sorgt für die Anregung des Fettabbaus. Zusätzlich hat es Effekte auf das Immunsystem und Entzündungsreaktionen, indem es entzündungshemmend wirkt. Da Kortison muskelabbauend wirkt, spricht man auch von einem katabolen (abbauendem) Hormon.

Leptin

Leptin wird hauptsächlich von Fettzellen ausgeschüttet, um so das Hungergefühl und den Fettstoffwechsel mit zu regulieren. Zudem führt es bei erhöhten Mengen zu einer Erhöhung des Blutdruckes und der Herzfrequenz. Dabei führt ein hoher Fettgehalt in den Fettzellen zu einer  höheren Ausschüttung von Leptin als ein niedrigerer. Neben Insulin wirkt auch Leptin Blutzucker senkend und ist somit auch ein Gegenspieler zu Glukagon.

Gerade Leptin ist ein entscheidender Faktor für das Hungergefühl und den Bewegungsdrang (unbewusste Bewegungen), da das Gehirn anhand des Leptinspiegels im Blut feststellt, wieviel Fett vorhanden ist und weiß so, ob man dick ist oder nicht. Um so höher nun der Leptinspiegel im Blut, um so geringer ist der Hunger und umso höher der Bewegungsdrang. Fällt das Leptin aufgrund von einem für den Körper zu geringen Fettanteil ab, so bemerkt dies das Gehirn und leitet als Schutzreaktion die Reduzierung des Bewegungsdranges, starke Hungergefühle und Unbehaglichkeit ein, damit wir uns gefordert fühlen, mehr zu essen.

Nun stellst du dir vermutlich die Frage warum haben dicke Leute trotzdem immer schnell Hunger und können viel essen, denn eigentlich ist doch bei ihnen der Leptinspiegel viel höher als bei Normalgewichtigen? Diese Fragestellung wird in der Lektion „Kohlenhydrate“ ausführlich beantwortet.

Enzyme Allgemein

Die Enzyme sind größtenteils Proteine, im menschlichen Körper gibt es davon über 2000 verschiedene. Sie haben viele unterschiedliche Funktionen, die bekannteste ist die Nahrungsaufspaltung im Darm. Genau genommen sind Enzyme Biokatalysatoren, die biochemische Reaktionen beschleunigen oder erst möglich machen, indem sie die Aktivierungsenergie herabsetzen. Das Enzym dockt hierzu an einen Ausgangsstoff (auch Substrat genannt) an. Dadurch verändern sich die energetischen Bedingungen am Substrat, so dass dieses reagieren kann und Produkte bildet.

Produkt und Enzym trennen sich wieder voneinander, und das (unverbrauchte und unveränderte) Enzym kann erneut von einem Ausgangsstoff angedockt werden. Das Schlüssel-Schloss-Prinzip erlaubt nur das Andocken eines bestimmten Substrates an ein bestimmtes Enzym. In Bezug auf die Nahrungsaufnahme bedeutet dies, dass ein Nährstoff welches das Substrat darstellt, das mit Hilfe eines Enzymes reagiert und dabei in kleinere Nährstoffteilchen aufgespalten wird.

Quellen:

Christian von Loeffelholz: Ernährungsstrategien in Kraftsport und Bodybuilding: Optimaler Muskelaufbau, beschleunigter Fettabbau, gesteigerte Kraftleistung. Novagenics; Auflage: 10 (1. November 2009)

https://de.wikipedia.org/wiki/Enzym , (01.07.2019)

https://de.wikipedia.org/wiki/Glucagon , (01.07.2019)

https://de.wikipedia.org/wiki/Insulin , (01.07.2019)