Über den Stoffwechsel des menschlichen Herzens

Abstract

The contribution of the main energy supplying metabolites to the oxydative metabolism of the heart was determined in 10 healthy male adults in rest, during defined easy and heavy work and in recovery. Further, the participation of the different energy supplying metabolites in the oxydative metabolism of the human heart, performing neither pressure nor volume work (extracorporal circulation) was calculated.

1. The contribution of the free fatty acids to the oxydative metabolism of the heart has been overestimated up to now because of errors in calculation. It is, according to our examinations, 34% at rest. During work the percentage is smaller.

2. During work the main energy donator for the human heart is the lactate, which during maximal work is responsible for more than 60% of the energy donating reactions of the heart.

3. Because the increasing level of lactate during work limits the working capacity, the very high consumption of lactate by the human heart during work has a special value for the human working capacity.

4. In rest the participation of glucose in the oxydative metabolism of the heart is nearly 30% and will be smaller during work.

5. The contribution of β-hydroxybutyrate, acetacetate, and pyruvate in oxydative metabolism is very small. An exception is given by the heart performing neither pressure nor volume work. Here, the part of β-hydroxybutyrate and acetacetate is 25%, possibly as consequence of the high arterial level.

6. The demand of energy of the human heart is supplied nearly exclusively by the oxydative catabolism of energetic compounds, (98%) and the rest (2%) by the anaerobic splitting of glucose.

Zusammenfassung

An gesunden Erwachsenen wurde in Ruhe, während und nach körperlicher Arbeit der Anteil der wesentlichen energieliefernden Substrate am oxydativen Stoffwechsel des Herzens angegeben. Weiterhin wurde die Beteiligung der einzelnen energiereichen Substrate am oxydativen Stoffwechsel des keine Druck- und Volumenarbeit leistenden menschlichen Herzens (extrakorporaler Kreislauf) angegeben.

1. Der Anteil der freien Fettsäuren am oxydativen Stoffwechsel ist bisher durch Fehlberechnungen erheblich überschätzt worden. Er beträgt auf Grund unserer Untersuchungen im Mittel etwa 34% bei körperlicher Ruhe. Bei körperlicher Arbeit wird dieser Anteil kleiner.

2. Wesentlicher Energiedonator für das menschliche Herz wird während der körperlichen Arbeit das Lactat, das im Mittel über 60% der energieliefernden Reaktionen des Herzens im maximalen Arbeitsbereich bestreitet.

3. Da der bei Belastung eintretende Lactatanstieg einen leistungsbegrenzenden Faktor darstellt, kommt dem nachgewiesenen hohen Lactatverbrauch des menschlichen Herzens während körperlicher Arbeit für die Leistungsfähigkeit des Menschen besondere Bedeutung zu.

4. Bei körperlicher Ruhe beträgt der Anteil der Glucose am oxydativen Stoffwechsel des Herzens annähernd ein Drittel und nimmt während körperlicher Arbeit ab.

5. β-Hydroxybutyrat, Acetacetat und Pyruvat sind nur in geringem Maße am oxydativen Stoffwechsel des Herzens beteiligt; eine Ausnahme ist beim keine Arbeit leistenden Herz gegeben, wo der Anteil von β-Hydroxybutyrat und Acetacetat, wohl als Folge des hohen arteriellen Spiegels, fast 25% ausmacht.

6. Der Energiebedarf des menschlichen Herzens wird sowohl in Ruhe, als auch während leichter und schwerer Arbeit, fast ausschließlich (98–99%) über den oxydativen Abbau energiereicher Substrate bestritten.