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Untersuchungen zur Pharmakokinetik von Kohlenhydraten als Grundlage ihrer Anwendung zur parenteralen Ernährung

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Zusammenfassung

Für die Kohlenhydrate Glukose und Fruktose sowie die Polyalkohole Sorbit und Xylit und deren Mischungen wurden die totale Clearance, die metabolische Clearence, die totale, metabolische und renale Eliminationskonstante, die biologische Halbwertzeit und die mittlere Umsatzzeit berechnet.

Voraussetzung hierzu waren intravenöse Dauerinfusionen mit den jeweiligen Kohlenhydraten über Zeiträume von mindestens sechs Stunden. Während dieser Zeit mußte sich ein Fließgleichgewicht der Substratspiegel im Blut und der Folgemetaboliten sowie eine konstante Kohlenhydratelimination ausgebildet haben.

Diese Zufuhrraten betragen über sechs Stunden für Glukose 0,75 g/kg, für Sorbit 0,5 g/kg, für Fruktose 0,25 g/kg und für Xylit ebenfalls 0,25 g/kg.

Bei Überschreiten dieser Dosierungsgrenzen kommt es nach Glukosezufuhr zur Hyperglykämie, nach Sorbit zum kontinuierlichen Anstieg des Sorbitspiegels, nach Fruktose zur kontinuierlichen Laktaterhöhung, nach Xylit zu klinischen Nebenwirkungen, welche auf eine Elektrolytverschiebung zurückgeführt werden könnten.

Es gelang durch Messung der Substratkonzentration und der totalen Clearance der Nachweis, daß während gleichzeitiger Applikation von Glukose, Fruktose und Xylit die Verwertung der Glukose ansteigt, die von Fruktose und Xylit aber ebenso groß bleibt, als wenn diese Substrate alleine infundiert worden wären.

Summary

Metabolic effects of glucose, fructose, sorbitol, xylitol and their combinations during intravenous application in men were investigated.

The totale and metabolic clearance, the renal and metabolic elimination, the half-time and the turnover rate were measured.

For all sugars intravenous long-term infusions from six to twelve hours were performed. Up to a dosage of 0.75 g/kg/h for glucose 0.5 g/kg/h for sorbitol and 0.25 g/kg/h for fructose and xylitol a steady state of substrates and metabolites has been found.

If these dosage-limits are exceeded during glucose application a hyperglucosemia, after sorbitol a continous rise in sorbitol blood level, during fructose a rise in lactate and during xylitol infusion clinical side effects occurred.

It could be shown that during simultaneous application of glucose, fructose and xylitol the utilization of glucose rises whereas the utilization of fructose and xylitol remain on such levels as if these sugar were infused alone.

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Literaturverzeichnis

  1. Adcock, L. H., C. H. Gray, Biochem. J.65, 554 (1957).

    Article  CAS  Google Scholar 

  2. Alpert, N. R., Ann. N.Y. Acad. Sci.119, 995 (1965).

    Article  CAS  Google Scholar 

  3. Bartels, O., F. Matzkies, G. Berg, Parenterale Ernährung mit einem hochkalorischen Kohlenhydratgemisch. 5. Gemeinsame Tagung der Deutschen und der Österreichischen Arbeitsgemeinschaft für Internistische Intensivmedizin (Wien, 27.–29. 9. 1973).

  4. Bäßler, K. H., W. Toussaint, G. Stein, Klin. Wschr.44, 212 (1966).

    Article  Google Scholar 

  5. Bässler, K. H., G. Stein, Z. physiol. Chem.348, 533 (1967).

    Article  Google Scholar 

  6. Bäßler, K. H., H. Brinkrolf, Z. Ges. Exp. Med.156, 52 (1971).

    Article  Google Scholar 

  7. Bäβler, K. H., Die Rolle der Kohlenhydrate in der parenteralen Ernährung. Z. Ernährungswiss. Suppl. 10 (1971).

  8. Bäβler, K. H., H. Bickel, The use of carbohydrates alone and in combination in parenteral nutrition. InA. W. Wilkinsons, Parenteral Nutrition (Edinburgh and London 1972).

  9. Berg, G., H. Bickel, F. Matzkies, Studies of various metabolic parameters under long-term infusion of glucose, fructose and xylitol. IX. International congress of nutrition (Mexico City 3.–9. 9. 1972).

  10. Berg, G., H. Böhles, W. Wolf, Med. u. Ernähr.13, 1 (1972).

    CAS  Google Scholar 

  11. Berg, G., H. Bickel, F. Matzkies, Dtsch. med. Wschr.98, 602 (1973).

    Article  CAS  Google Scholar 

  12. Berg, G., F. Matzkies, K. Renz, Z. Ernährungswiss.12, 159 (1973).

    Article  CAS  Google Scholar 

  13. Berg, G., F. Matzkies, D. Bergner, Klin. Wschr.51, 1124 (1973).

    Article  CAS  Google Scholar 

  14. Berg, G., F. Matzkies, H. Bickel, R. Zeilhofer, Z. Ernährungswiss., Suppl.15, 47 (1973).

    CAS  Google Scholar 

  15. Berg, G., F. Matzkies, H. Bickel, Dtsch. med. Wschr.99, 633 (1974).

    Article  CAS  Google Scholar 

  16. Berg, G., F. Matzkies, H. Heid, Dtsch. med. Wschr.99, 2352 (1974).

    Article  CAS  Google Scholar 

  17. Berg, G., F. Matzkies, H. Heid, M. Connolly, Wirkungen einer Kohlenhydratkombinationslösung auf den Stoffwechsel. Z. Ernährungswiss. (im Druck).

  18. Bergström, J., E, Hultman, A. E. Roch-Norlund, Acta med. Scand.184, 359 (1968).

    Article  Google Scholar 

  19. Bickel, H., F. Matzkies, G. Berg, Discussion at the international conference “Sugars in Nutrition” (Nashville, November 1972).

  20. Bickel, H., F. Matzkies, W. Fekl, G. Berg, Dtsch. med. Wschr.98, 2079 (1973).

    Article  CAS  Google Scholar 

  21. Bickel, H., H. Bünte, D. A. Coats, P. Misch, L. v. Rauffer, P. Scranowitz, F. Wopfner, Dtsch. med. Wschr.98, 809 (1973).

    Article  CAS  Google Scholar 

  22. Bickel, H., K. Schwemmle, P. Scranowitz, F. Wopfner, Vergleichende Untersuchungen über Bilanz und Stoffwechselverhalten von Glucose, Fructose und Xylit sowie deren Mischungen während sechsstündiger parenteraler Zufuhr in der postoperativen Phase. Dtsch. med. Wschr. (im Druck).

  23. Blakley, R. L., Biochem.49, 257 (1951).

    Article  CAS  Google Scholar 

  24. Bode, J. Ch., O. Zelder, H. J. Rumpelt, U. Wittkamp, Europ. J. clin. Invest3, 436 (1973).

    Article  CAS  Google Scholar 

  25. Brachtel, D., J. Popp, E. Richter, W. Zilly, Klin. Wschr.52, 101 (1974).

    Article  CAS  Google Scholar 

  26. Brech, W. J., J. A. Glennon, E. S. Gordon, Klin. Wschr.48, 521 (1970).

    Article  CAS  Google Scholar 

  27. Brinkrolf, H., K. H. Bässler, Z. Ernährungswiss.11, 167 (1972).

    Article  CAS  Google Scholar 

  28. Bredan, V., J. Vialek, Z. Slabochiova, E. Kuhn, M. Brodanovia, Rev. Czech. Med.19, 89 (1973).

    Google Scholar 

  29. Brodanovia, M., V. Brodan, C. V. Korda, Z. Marecek, J. Filip, Z. Slabochovia, Cesk. Fysiol.22, 585 (1973).

    Google Scholar 

  30. Bye, P. A., Brit. Journ. Surg.56, 653 (1969).

    Article  CAS  Google Scholar 

  31. Corvilain, J., R. Tagnon, J. Physiol.155, 337 (London 1961).

    Article  CAS  Google Scholar 

  32. Dittrich, P., F. Gebl, Klin. Wschr.43, 772 (1965).

    Article  CAS  Google Scholar 

  33. Dost, F., Grundlagen der Pharmakokinetik (Stuttgart 1968).

  34. Erdmann, G., Klin. Wschr.38, 1002 (1960).

    Article  CAS  Google Scholar 

  35. Evans, G. W., G. Phillips, T. M. Mukherjee, M. R. Snow, J. R. Lawrence, D. W. Thomas, J. Clin. Pathol.26, 32 (1973).

    Article  CAS  Google Scholar 

  36. Felber, J. P., A. E. Renold, G. R. Zahnd, Mod. Probl. Pädiat.4, 467 (1959).

    Google Scholar 

  37. Förster, H., M. Ziege, Z. Ernährungswiss.10, 394 (1971).

    Article  Google Scholar 

  38. Förster, H., E. Meyer, M. Ziege, Klin. Wschr.48, 878 (1970).

    Article  Google Scholar 

  39. Förster, H., Z. Ernährungswiss.11, 227 (1972).

    Article  Google Scholar 

  40. Förster, H., Med. u. Ernähr.13, 7 (1972).

    Google Scholar 

  41. Förster, H., H. Hoffmann, Infusionstherapie4, 265 (1973/74).

    Google Scholar 

  42. Förster, H., Dtsch. med. Wschr.98, 839 (1973).

    Article  Google Scholar 

  43. Förster, H., L. Heller, U. Hellmund, Dtsch. med. Wschr.99, 1723 (1974).

    Article  Google Scholar 

  44. Förster, H., D. Zagel, Dtsch. med. Wschr.99, 1300 (1974).

    Article  Google Scholar 

  45. Grabner, W., G. Berg, D. Bergner, F. Matzkies, H. U. Maeder, Med. u. Ernähr.12, 126 (1971).

    Google Scholar 

  46. Grabner, W., W. Pesch, F. Matzkies, H. Bickel, G. Berg, Res. Exp. Med.162, 133 (1974).

    Article  CAS  Google Scholar 

  47. Halmagyi, M., Z. Ernährungswiss., Suppl.10 (1971).

  48. Heinz, F., H.-E. Wittneben, Hoppe-Seyler's Z. physiol. Chem.351, 1215 (1970).

    Article  CAS  Google Scholar 

  49. Herman, R. H., D. Zakim, Amer. J. clin. Nutr.21, 245 (1968).

    CAS  Google Scholar 

  50. Hlad, C. J., H. Elrick, T. A. Witten, J. clin. Invest.35, 1139 (1956).

    Article  CAS  Google Scholar 

  51. Hollmann, S., H. Reinauer, Z. Ernährungswiss., Suppl.11 (1971).

  52. Horecker, B. L., Med. u. Ernähr.10, 95 (1969).

    Google Scholar 

  53. Heuckenkamp, P. U., N. Zöllner, The comparative metabolism of carbohydrates administered intravenously. Nutr. Metabol.14, Suppl. 58 (1972).

  54. Heuckenkamp, P. U., N. Zöllner, Klin. Wschr.50, 1063 (1972).

    Article  CAS  Google Scholar 

  55. Heuckenkamp, P. U., M. Marshall, K. Kuchlbauer, N. Zöllner, Infusionstherapie1, 43 (1973).

    CAS  Google Scholar 

  56. Igarashi, T., T. Shoji, H. Yamamoto, Y. Tanabe, T. Miyakawa, Y. Nakajima, M. Kobayashi, Infusionsgeschwindigkeit und Verträglichkeit der Xylitlösung. Z. Ernährungswiss., Suppl.11 (1971).

  57. Jakob, A., J. R. Williamson, T. Asakura, J. biol. chem.246, 7623 (1971).

    CAS  Google Scholar 

  58. Jokipii, S. G., O. Turpeinen, J. clin. Invest.33, 452 (1954).

    Article  CAS  Google Scholar 

  59. Kato, K., Jap. J. Gastroenterol.69, 1137 (1972).

    CAS  Google Scholar 

  60. Kazada, A., R. Dvo, A. S. Akov, Z. Ernährungswiss., Suppl.13, 65 (1972).

    Google Scholar 

  61. Kekomäki, M., R. Collan, O. Lundfors, K. O. Raivio, Acta Chir. Scand.138, 245 (1972).

    Google Scholar 

  62. Keller, U., E. R. Froesch, Schweiz. Med. Wschr.102, 1017 (1972).

    CAS  Google Scholar 

  63. Lang, K., Klin. Wschr.49, 233 (1971).

    Article  CAS  Google Scholar 

  64. Lee, H. A., A. G. Morgan, R. Waldram, J. Bennett, Sorbitol: some aspects of its metabolism and role as an intravenous nutrient. Parenteral Nutrition121 (Edinburgh and London 1972).

  65. Leuthardt, F., K. Stuhlfauth, Biochemische, physiologische und klinische Probleme des Fruktosestoffwechels. Med. Grundlagen-Forsch.III (Stuttgart 1960).

    Google Scholar 

  66. Matzkies, F., Dtsch. med. Wschr.98, 1238 (1973).

    CAS  Google Scholar 

  67. Matzkies, F., W. Grabner, H. Scharrer, H. Bickel, G. Berg, Horm. Metab. Res.5, 221 (1973).

    Article  CAS  Google Scholar 

  68. Matzkies, F., G. Berg, D. Bergner, H. Bickel, Cholesterol and triglycerides after a long-term infusion of fructose, sorbitol and xylitol. Vortrag auf dem 3rd International Symposium on Atherosclerosis (Berlin, 25.–28. 10. 1973).

  69. Matzkies, F., G. Berg, H. Bickel, D. Sailer, Blutketonkörper während sechsstündiger Infusion von Sorbit in verschiedener Dosierung. 8. Kongreß der Deutschen Diabetes-Gesellschaft (München, 21. bis 23. 6. 1973).

  70. Matzkies, F., Utilisation von Kohlenhydraten nach parenteraler Zufuhr. InV. Becker: Gastroenterologie und Stoffwechsel (Baden-Baden 1974).

  71. Matzkies, F.: Harnsäurestoffwechsel nach Kohlenhydratzufuhr. InV. Becker: Gastroenterologie und Stoffwechsel (Baden-Baden 1974).

  72. Matzkies, F., Z. Ernährungswiss.13, 113 (1974).

    Article  CAS  Google Scholar 

  73. Matzkies, F., G. Berg, Infusionstherapie1, 545 (1973/74).

    Google Scholar 

  74. Matzkies, F., G. Berg, H. Heid, Wirkung von Sorbit auf die Konzentration von Glucose, Insulin, Fructose, Ketonkörper, Lactat, Pyruvat, Serumlipoproteide und den Säure-Basen-Status. 9. Kongreß der Deutschen Diabetes-Gesellschaft (Travemünde, 23.–25. 5. 1974).

  75. Matzkies, F., H. Heid, W. Fekl, G. Berg, Wirkungen einer Kohlenhydratkombinationslösung auf den Stoffwechsel bei hochdosierter Stoßinfusion. Z. Ernährungswiss. (im Druck).

  76. Mogensen, C. E., Lab. Invest.28, 101 (1971).

    Article  CAS  Google Scholar 

  77. Müller, F., K. Beyreiss, E. Strack, Z. f. d. ges. exp. Med.138, 160 (1964).

    Article  Google Scholar 

  78. Müller, F., E. Strack, E. Kuhfahl, D. Dettmer, Z. ges. Exp. Med.142, 338 (1967).

    Article  Google Scholar 

  79. Olsen, Ch., E. S. Petersen, Pflügers Arch.342, 342 (1973).

    Article  Google Scholar 

  80. Raivio, K. O., M. P. Kekomäki, P. H. Mäenpää, Biochem. Pharmacol.18, 2615 (1969).

    Article  CAS  Google Scholar 

  81. Sachs, L., Statistische Auswertungsmethoden (Berlin-Heidelberg-New York 1969).

  82. Schultis, K., Z. Ernährungswiss., Suppl.11, 87 (1971).

    CAS  Google Scholar 

  83. Schumer, W., Metabolism20, 345 (1971).

    Article  CAS  Google Scholar 

  84. Seeberg, McQuarrie, Secor, Proc. Soc. exp. Biol. Med.89, 303 (1955).

    Article  CAS  Google Scholar 

  85. Sickinger, K., Erzeugung einer Fettleber durch Dauerinfusion von Polyalkoholen und ihre Beziehung zur akuten alkoholischen Fettleber. Habilitationsschrift (Göttingen 1966).

    Google Scholar 

  86. Sillero, M. A., A. Sillero, A. Sols, Europ. J. Biochem.10, 345 (1969).

    Article  CAS  Google Scholar 

  87. Spitz, J. M., H. H. Rubenstein, J. Bersohn, K. H. Bäßler, Metabolism19, 24 (1970).

    Article  CAS  Google Scholar 

  88. Standl, E., H. Kolb, M. Mehnert, Der Einfluß von intravenösen Fruktose-, Sorbit- und Xylitinfusionen auf das erythrozytäre 2,3-Diphosphoglyzerat beim Menschen. Vortrag auf dem 8. Kongreß der Deutschen Diabetes-Gesellschaft (München, 21.–23. 6. 1973).

  89. Strack, E., H. Reinhold, F. Müller, Z. ges. exp. Med.135, 431 (1962).

    Article  CAS  Google Scholar 

  90. Strack, E., E. Kuhfahl, F. Müller, K. Beyreiss, Z. ges. exp. Med.139, 23 (1965).

    Article  CAS  Google Scholar 

  91. Strauss, E., J. Hiller, Verhandl. d. Gesell. Innere Medizin57, 228 (1951).

    Google Scholar 

  92. Talke, H., K. P. Maier, Infusionstherapie1, 49 (1973).

    CAS  Google Scholar 

  93. Thannhauser, S. J., K. H. Meyer, Münch. Med. Wschr.9, 356 (1929).

    Google Scholar 

  94. Thomas, D. W., J. E. Gilligan, J. B. Edwards, R. G. Edwards, Med. J. Aust.1, 1246 (1972).

    CAS  Google Scholar 

  95. Thomas, D. W., J. B. Edwards, J. E. Gilligan, J. R. Lawrence, R. G. Edwards, Med. J. Aust.1, 1238 (1972).

    CAS  Google Scholar 

  96. Todd, C. M., Austr. J. exp. Biol.32, 827 (1954).

    Article  CAS  Google Scholar 

  97. Wagner, G., F. D. Gauchel, K. H. Baßler, Med. u. Ernähr.11, 179 (1970).

    Google Scholar 

  98. Wang, Y. M., S. M. King, J. H. Patterson, J. van Eys, Metabolism22, 885 (1973).

    Article  CAS  Google Scholar 

  99. Wenzel, M., Z. Ernährungswiss.12, 67 (1973).

    Article  CAS  Google Scholar 

  100. Willgerodt, H., K. Beyreiss, H. Theile, Actabiol. med. germ.28, 651 (1972).

    CAS  Google Scholar 

  101. Wolf, H. P., W. Queisser, K. Beck, Klin. Wschr.47, 1884 (1969).

    Article  Google Scholar 

  102. Woods, H. F., L. V. Eggleston, H. A. Krebs, Biochem. J.119, 501 (1970).

    Article  CAS  Google Scholar 

  103. Woods, H. F., K. G. M. M. Alberti, Lancet1972, II, 1354.

    Article  Google Scholar 

  104. Zöllner, N., U. Berhenke, P. U. Heuckenkamp, Klin. Wschr.45, 848 (1967).

    Article  Google Scholar 

  105. Zöllner, N., P. U. Heuckenkamp, W. Nechwatal, Klin. Wschr.46, 1300 (1968).

    Article  Google Scholar 

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Author notes

  1. F. Matzkies

    Present address: Medizinische Klinik mit Poliklinik der Universität Erlangen-Nürnberg, Deutschland

Authors and Affiliations

  1. Forschungsabteilung für Ernährung und Stoffwechselkrankheiten, Deutschland

    F. Matzkies

Authors
  1. F. Matzkies
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Additional information

Herrn Professor Dr. Dr. h. c.G. Berg gewidmet.

Die Untersuchungen wurden zusammen mit Herrn Professor Dr. Dr. h. c.G. Berg, Frau Dr.H. Bickel und Herrn Dr.H. Heid durchgeführt.

Einige Teile der Arbeit wurden mit Unterstützung der J.-Pfrimmer-Gedächtnisstiftung ausgeführt.

Für die Herstellung der verschiedenen Lösungen wird der medizinisch-wissenschaftlichen Abteilung der Firma Pfrimmer + Co. gedankt.

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Matzkies, F. Untersuchungen zur Pharmakokinetik von Kohlenhydraten als Grundlage ihrer Anwendung zur parenteralen Ernährung. Z Ernährungswiss 14, 184–217 (1975). https://doi.org/10.1007/BF02021198

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