Veränderung der Serumkonzentrationen von Leptin während und nach einer kurzandauernden körperlichen Maximalbelastung bei Sportlerinnen und Nichtsportlerinnen

Abstract

Einleitung: Mit der Entdeckung des "obese"-Gens (ob-Gen) und seines Genproduktes Leptin wurde ein "Sättigungsfaktor" identifiziert, der eine zentrale Rolle bei der Regulierung des Energiehaushaltes spielt, indem er das Gehirn über die peripheren Fettspeicher informiert und die weitere Nahrungsaufnahme reguliert. Dabei unterliegt die Leptinfreisetzung zahlreichen Einflüssen. Neben der Wirkung von Hormonen sowie der Nahrungsaufnahme ist die körperliche Belastung ein weiterer bekannter modulierender Faktor der Leptinsekretion. Da es als Folge einer intensiven körperlichen Belastung zu einer kurzfristigen Unterdrückung des Hungergefühls kommt, haben wir in dieser Studie untersucht, ob eine kurzandauernde körperliche Maximalbelastung von einer Erhöhung der Leptinkonzentration im Blut begleitet ist.

Material und Methoden: Die Studie wurde an 55 weiblichen Probanden im Alter zwischen 18 und 41 Jahren durchgeführt. Vor Beginn der Belastung wurde der Gesamtkörperfettgehalt nach der Methode der Hautfaltendicke-Messung nach Buskirk bestimmt sowie der body mass index (BMI) errechnet. Die körperliche Belastung bestand aus einer standardisierten Laufbandbelastung, wobei vor Beginn, bei Erreichen der subjektiven körperlichen Erschöpfung und eine Stunde nach Beendigung der Belastung die Leptinhormonspiegel im Serum bestimmt wurden. Zudem erfolgte die Aufnahme der Laktatkonzentrationskurve während der Belastung zur Bestimmung der individuellen anaeroben Schwelle (IAS) sowie die Abnahme der Hämatokritwerte vor und nach der Belastung, um Konzentrationsänderungen durch Veränderungen des Verteilungsvolumens von Leptin zu korrigieren.

Ergebnisse: Übereinstimmend mit Ergebnissen anderer Studien zeigte die basale Leptinkonzentration eine enge Korrelation mit dem prozentualen Körperfettgehalt sowie dem BMI. Unmittelbar nach Belastungsende konnte ein signifikanter Anstieg von Leptin (p < 0,001) verzeichnet werden. Der prozentuale Anstieg betrug 18,5 %. Eine Stunde nach Belastung sank der Leptinspiegel im Mittel um 1,25 ng/ml (17 %) ab. Der Abfall des Leptinspiegels war hochsignifikant (p < 0,001). Hierbei konnte sowohl für den Leptinspiegelanstieg, als auch für den -abfall kein unabhängiger Einfluss der weiter bestimmten Parameter Körperfettgehalt, BMI, individuelle anaerobe Schwelle (IAS) und maximale Laktatkonzentration gefunden werden.

Schlussfolgerung: Die beobachtete Erhöhung der Leptinkonzentration ist möglicherweise als ein Teil der physiologischen Adaptation an eine kurzfristige Maximalleistung zu sehen und stellt dabei das Signal zur vorübergehenden Unterdrückung des Nahrungsverlangens dar. Mit der bekannt kurzen Dauer der Unterdrückung des Hungergefühls übereinstimmend sinkt die Leptinkonzentration innerhalb einer Stunde erneut auf Basalwertniveau ab.

Introduction: The discovery of the obese (ob) gene and its gene product leptin led to the identification of a satiation factor which plays a central role in regulating energy balance by informing the brain about the peripheral fat storage as well as regulating further ingestion. However, the release of leptin is influenced by many factors. In addition to the effect of hormones or digestion, physical exercise is a known modulating factor in the secretion of leptin. As intensive physical exercise leads to a short-term suppression of appetite, this study investigated whether a short period of intensive physical exercise was accompanied by an increase in leptin concentration in the blood.

Material und Methods: The study was conducted on 55 subjects, all female, between the ages of 18 and 41. The body mass index (BMI) was calculated and body fat was determined by the measurement of skinfold thickness as described by Buskirk. These were done prior to starting the physical exercise, which consisted of a standardised treadmill exercise. The leptin concentration in the blood was measured before the exercise was begun as well as when the subjecz felt subjective exhaustion during the exercise itself and one hour after completion of the physical exercise. In addition, the increase in lactate concentration was measured during physical exercise in order to determine the individual anaerobic threshold. The haematocrit values were also measured before and after physical exercise in order to correct concentration changes due to changes in the distribution volumes of leptin.

Results: As has been documented in other studies, this study showed that baseline leptin levels correlate closely with body fat and BMI. Immediately after the conclusion of physical exercise there was a significant increase in the level of leptin (p < 0.001). The percentage increase lay by 18.5 %. The leptin concentration sank after one hour by an average level of 1.25 ng/ml (17 %). This drop in leptin concentration was highly significant. No independent influence by the other parameters that were measured, namely, body fat, BMI, individual or maximum lactate concentration, on the increase or decrease in leptin concentration could be determined.

Conclusion: The increase in leptin concentration that was observed is possibly partially the result of the physiological adaptation to short term maximal exercise and depicts the signal for the suppression of appetite. In accordance with the known short period of suppression of the feeling of hunger, leptin concentration decreases within an hour to the base level.