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Über den Stoffwechsel des menschlichen Herzens

I. Die Substratversorgung des gesunden menschlichen Herzens in Ruhe, während und nach körperlicher Arbeit

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Abstract

Arteriocoronarvenous differences of glucose, lactate, pyruvate, the lactate/pyruvate quotient, free fatty acids, β-hydroxybutyrate and acetacetate were determined in 10 healthy male adults during rest, defined easy and heavy work and recovery:

  1. 1.

    A high significant correlation exists between the arterial level and the arteriocoronarvenous difference of lactate. Beside the arterial level of lactate the work performed by the heart influences the extraction of lactate.

  2. 2.

    The extraction of pyruvate by the heart is determined by the arterial level in a small quantity. Under conditions of very heavy work an excreation of pyruvate by the heart is observed. Data are presented which indicate a limited capacity of pyruvate oxydation as the reason for this observation.

  3. 3.

    The lactate/pyruvate quotient during work is lower in coronarvenous blood than in arterial blood and vice versa after work. A higher lactate/pyruvate quotient in coronarvenous blood is only a limited expression of coronary sclerosis.

  4. 4.

    During rest and recovery the heart continuously extracts glucose from arterial blood. During work the extraction is lower than during rest and recovery.

  5. 5.

    During submaximal work the heart extracts a little more free fatty acids and during maximal steady state less than during rest. After work the extraction increases again. The quantity of the extraction shows only a small dependence from the arterial level.

  6. 6.

    The human heart extracts a small quantity of β-hydroxybutyrate and acetacetate during rest, work and recovery.

  7. 7.

    There is no indication, that the amino acids are important for energy supplying reactions of the human heart.

Zusammenfassung

Bei gesunden Erwachsenen wurden die arterio-coronarvenösen Differenzen für Glucose, Lactat, Pyruvat, den Lactat/Pyruvat-Quotienten, die freien Fettsäuren, β-Hydroxybutyrat, Acetacetat und den β-Hydroxybutyrat/Acetacetat-Quotienten in Ruhe, während und nach körperlicher Arbeit bestimmt:

  1. 1.

    Zwischen arteriellem Lactatspiegel und arterio-coronarvenöser Differenz besteht eine hochsignifikante Verbundenheit. Die arterielle Konzentration ist jedoch nicht die allein bestimmende Größe für die Extraktion des Lactats durch den Herzmuskel, da auch die Höhe der Arbeitsleistung des Herzens einen Einfluß auf die Extraktionsgröße hat.

  2. 2.

    Die arterielle Pyruvatkonzentration bestimmt in geringem Maße die Extraktion des Pyruvats durch den Herzmuskel. Bei Belastung kommt es im maximalen steady state zu einer Pyruvatabgabe, als deren Ursache wahrscheinlich gemacht werden konnte, daß die Pyruvatoxydaseaktivität eine limitierende Größe im Herzstoffwechsel darstellt.

  3. 3.

    Der Lactat/Pyruvat-Quotient liegt während körperlicher Arbeit im Coronarsinusblut niedriger als im arteriellen Blut und nach Belastung liegt der coronarvenöse Lactat/Pyruvat-Quotient über dem arteriellen. Ein Ansteigen des Lactat/Pyruvat-Quotienten im Coronarsinusblut gegenüber dem arteriellen Blut ist nur eingeschränkt als Ausdruck einer Coronarsklerose zu werten.

  4. 4.

    In Ruhe, während körperlicher Arbeit und in der Erholungsphase wird durch das Herz dem arteriellen Blut fortwährend Glucose entnommen, wobei die Extraktion während körperlicher Arbeit kleiner ist als in Ruhe und während der Erholungsphase. Eine Abhängigkeit der arterio-coronarvenösen Differenz vom arteriellen Glucosespiegel besteht nicht.

  5. 5.

    Durch das Herz werden während submaximaler Arbeit geringgradig mehr und im maximalen steady state in vermindertem Maße freie Fettsäuren als in Ruhe extrahiert. Nach Beendigung der Arbeit nimmt die Extraktion wieder zu. Die Größe der Extraktion ist nur geringfügig abhängig von der arteriellen Konzentration.

  6. 6.

    Die Extraktionsgröße für β-Hydroxybutyrat und Acetacetat ist in Ruhe, während und nach körperlicher Arbeit klein.

  7. 7.

    Es besteht kein Hinweis, daß den Aminosäuren Bedeutung für die Energieversorgung des Herzens zukommt.

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  1. Aus der Medizinischen Universitätsklinik Freiburg i. Br., Germany

    J. Keul, E. Doll, H. Steim, H. Homburger, H. Kern & H. Reindell

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  1. J. Keul
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  2. E. Doll
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  3. H. Steim
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  4. H. Homburger
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  5. H. Kern
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  6. H. Reindell
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Mit 8 Textabbildungen

Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft und dem Kuratorium für sportmedizinische Forschung.

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