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Über den Stoffwechsel des Herzens bei Hochleistungssportlern

Das Verhalten der arterio-coronarvenösen Differenzen von Aminosäuren und Ammoniak in Ruhe, während und nach körperlicher Arbeit

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Zusammenfassung

Die arterio-coronarvenösen Differenzen für die Gesamtaminosäuren, Glutamat, Glutamin und Ammoniak in Ruhe, während und nach körperlicher Arbeit wurden bei Hochleistungssportlern bestimmt und mit Normalpersonen verglichen:

  1. 1.

    In Ruhe, während und nach körperlicher Arbeit liegt die Gesamtaminosäurekonzentration im coronarvenösen Blut signifikant höher als im arteriellen. Die möglichen Ursachen für diesen überraschenden Befund werden diskutiert.

  2. 2.

    Vom Herzen wird fortwährend Glutaminsäure aus dem arteriellen Blut extrahiert und Glutamin in das Coronarsinusblut abgegeben. Die Glutaminabgabe des Herzens ist bei Sportlern geringer. Da für die Glutaminbildung Energie erforderlich ist, bedeutet dies eine Einsparung an Energie.

  3. 3.

    Bei Normalpersonen wird eine größere Ammoniakabgabe durch den Herzmuskel beobachtet, was bei den Sportlern als Ausdruck geringerer Des- und Transaminierungsvorgänge gewertet werden kann.

  4. 4.

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

Summary

The arterio-coronarvenous differences of total amino acids, glutamate, glutamine, and ammonia were tested with athletes and the results were compared to those of normal persons.

1. During rest, physical work and recovery the total concentration of amino acids in the coronarvenous blood is significantly higher than in the arterial blood. The reasons of these unexpected data will be discussed.

2. The heart extracts continuously glutamate from the arterial blood and delivers glutamine to the coronarsinous blood. The glutamine delivery is less with athletes. So the athlete is saving energy in the way as it is required for the glutamine formation.

3. A higher delivery by the cardiac muscle is observed with normal persons which can be considered as a smaller dis- and transamining process with athletes.

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

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Literatur

  1. Albanese, A. A., andV. Irby: Determination of amino nitrogen of blood filtrates by copper method. J. Lab. clin. Med.30, 718 (1945).

    Google Scholar 

  2. Bergmeyer, H. U., u.E. Bernt: α-Ketoglutarat. In:H.-U. Bergmeyer, Methoden der enzymatischen Analyse. Weinheim: Verlag Chemie GmbH 1962.

    Google Scholar 

  3. Bernsmeier, A., u.W. Rudolph: Myokardstoffwechsel. Verh. Dtsch. Ges. für Kreisl.-Forsch.27, 59. Dr. Dietrich Steinkopff 1961.

  4. Bernt, E., u.H.-U. Bergmeyer: L-Glutaminsäure (und L-Glutamin). Bestimmung mit Glutamat-Dehydrogenase. In:H.-U. Bergmeyer, Methoden der enzymatischen Analyse. Weinheim: Verlag Chemie GmbH 1962.

    Google Scholar 

  5. Bing, R. J., A. Siegel, J. Ungar, andM. Gilbert: Metabolism of the human heart. II. Studies on fat, ketone and amino acid metabolism. Amer. J. Med.16, 504 (1954).

    Google Scholar 

  6. Bing, R. J., S. Gudbjarnason u.G. Blümchen: Proteinsynthese und turnoverrates im Herzmuskel. In: Herzinsuffizienz, Intern. Sympos. in Würzburg 1963, hrsg. vonE. Wollheim undK. W. Schneider. Stuttgart: Georg Thieme 1964.

    Google Scholar 

  7. Blain, J. M., H. Schafer, A. L. Siegel, andR. J. Bing: Studies on myocardial metabolism. IV. Myocardial metabolism in congestive failure. Amer. J. Med.20, 820 (1956).

    Google Scholar 

  8. Christensen, H. N., H. Akedo, D. L. Oxender, andCh. G. Winter: On the mechanism of amino acid transport into cells. In: Amino acid pools, hrsg. vonJ. T. Holden: Elsevier Publ. Co. 1962.

  9. Christensen, H. N.: Free amino acids and peptides in tissues. In: Mammalian protein metabolism, hrsg. vonH. N. Murno andJ. B. Allison, Vol. 1. New York and London: Academic Press.

  10. Clotten, R.: Habil.-Schr. Freiburg i. Brsg. 1963.

  11. Cruickshank, E. W. H., andG. S. McClure: On the question of the utilization of amino acids and fat by the mammalian heart. J. Physiol. (Lond.)86, 1 (1936).

    Google Scholar 

  12. Clark, A. J., R. Gaddie, andC. P. Stewart: The aerobic metabolism of the isolated frog's heart poisoned by iodoacetic acid. J. Physiol. (Lond.)90, 335 (1937).

    Google Scholar 

  13. Fleckenstein, A.: Der Kalium-Natrium-Austausch als Energieprinzip in Muskel und Nerv. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1955.

    Google Scholar 

  14. Flock, E. V., andJ. L. Bollmann: Free amino acids in plasma, brain and muscle following hepatectomy. In: Amino acid pools: hrsg. vonJ. T. Holden. Elsevier Publ. Co. 1962.

  15. Gaddie, R., andC. P. Stewart: The anerobic breakdown of the carbohydrate in the isolated ventricle of the frog. J. Physiol. (Lond.)80, 457 (1934).

    Google Scholar 

  16. Gutmann, G. E., andB. Alexander: Studies of amino acid metabolism. J. biol. Chem.168, 527 (1947).

    Google Scholar 

  17. Hamilton, P. B., andD. D. van Slyke: The gasometric determination of free amino acids in blood filtrates by the ninhydrincarbon dioxide method. J. biol. Chem.150, 231 (1943).

    Google Scholar 

  18. Hess, B.: Enzyme im Blutplasma. Stuttgart: Georg Thieme 1962.

    Google Scholar 

  19. Iělupilová-Krestýnová, O., u.F. Sántavý: Reduziertes Glutathion einiger Rattenorgane bei Arbeitsleistung. Pflügers Arch. ges. Physiol.266, 473 (1957/58).

    Google Scholar 

  20. Ito, Y.: Studies on the myocardial metabolism of diabetes mellitus and the effects of insulin, glucorticoid and epinephrine on the metabolism of the heart. Jap. Circulat. J.26, 15 (1962).

    Google Scholar 

  21. Keul, J., u.R. Clotten: Unveröffentlichte Ergebnisse.

  22. Keul, J., E. Doll, H. Steim, H. Homburger, H. Kern u.H. Reindell: Über den Stoffwechsel des menschlichen Herzens. I. Die Substratversorgung des gesunden menschlichen Herzens in Ruhe, während und nach körperlicher Arbeit. Pflügers Arch. ges. Physiol.282, 1 (1964).

    Google Scholar 

  23. Keul, J., E. Doll, H. Steim, H. Homburger, H. Kern u.H. Reindell: Über den Stoffwechsel des Herzens bei Hochleistungssportlern. I. Die Substratversorgung des trainierten Herzens in Ruhe, während und nach körperlicher Arbeit. Z. Kreisl.-Forsch. (im Druck).

  24. Keul, J., E. Doll, U. Fleer u.H. Reindell: Über den Stoffwechsel des menschlichen Herzens. III. Der oxydative Stoffwechsel des menschlichen Herzens in Ruhe, während und nach körperlicher Arbeit. Pflügers Arch. ges. Physiol.282, 43 (1964).

    Google Scholar 

  25. Keul, J., E. Doll, H. Steim, U. Fleer, u.H. Reindell: Über den Stoffwechsel des menschlichen Herzens. III. Der oxydative Stoffwechsel des trainierten menschlichen Herzens unter verschiedenen Arbeitsbedingungen. Z. Kreisl.-Forsch. (im Druck).

  26. Keul, J., H. Krauss, W. Overbeck, E. Doll u.U. Fleer: Über den Stoffwechsel des keine Druck- und Volumenarbeit leistenden menschlichen Herzens. Klin. Wschr.42, 890 (1964).

    Google Scholar 

  27. Keul, J., E. Doll, H. Steim, U. Singer u.H. Reindell: Über den Stoffwechsel des menschlichen Herzens. Das Verhalten der arteriocoronarvenösen Differenzen von Aminosäuren und Ammoniak beim gesunden menschlichen Herzen, während und nach körperlicher Arbeit. Dtsch. Arch. klin. Med.209, 717 (1964).

    Google Scholar 

  28. Kirsten, E., C. Gerez u.R. Kirsten: Eine enzymatische Mikrobestimmung des Ammoniaks, geeignet für Extrakte tierischer Gewebe und Flüssigkeiten. Biochem. Z.337, 312 (1963).

    Google Scholar 

  29. Kirsten, E., R. Kirsten u.P. Arese: Das Verhalten von freien Aminosäuren, energiereichen Phosphorsäure-Verbindungen und einigen Glycolyse-und Tricarbonsäurecyclus-Substraten in Muskeln von Locusta migratoria bei der Arbeit. Biochem. Z.337, 167 (1963).

    Google Scholar 

  30. Knauf, H. G., P. Dieterle u.H. Zickgraf: Quantitative Bestimmung von 21 freien Plasmaaminosäuren bei gesunden Versuchspersonen. Hoppe-Seylers Z. Physiol. Chem.316, 186 (1959).

    Google Scholar 

  31. Knauf, H. G., A. Georgii, K. Matzen u.E. Hardy: Der Einfluß toxischer Leberschäden auf das Spektrum der freien Blutaminosäuren. Klin. Wschr.41, 441 (1963).

    Google Scholar 

  32. Kobayashi, T., Y. Ito, andA. Nakanishi: Myocardial metabolism in health and disease, studies by coronary sinus catheterization. Jap. Circulat. J.20, 1 (1956).

    Google Scholar 

  33. Krebs, H. A.: Untersuchungen über den Stoffwechsel der Aminosäuren im Tierkörper. Hoppe-Seylers Z. physiol. Chem.217, 191 (1933).

    Google Scholar 

  34. Lamprecht, W.: Stoffwechsel, Energetik und regulatorische Mechanismen der Herzmuskelzelle. Verh. dtsch. Ges. Kreisl.-Forsch.27, 3 (1961).

    Google Scholar 

  35. Larkes, V., andN. S. Olsen: Metabolism of glycine by the completely isolated mammalian heart invastigated with carboxyl labeled glycine. Proc. Soc. exp. Biol. (N. Y.)61, 227 (1946).

    Google Scholar 

  36. Loftfield, R. B.: Free amino acids as obligatory intermediates in protein synthesis. In: Amino acid pools, hrsg. vonJ. T. Holden: Elsevier Publ. Co. 1962.

  37. Meerson, V., andT. L. Zayats: Changes in the rate of protein synthesis in the myocardium during compensatory cardiac hyperfunction. Bull. exp. Biol. Med. (Sov. Russ.)7, 181 (1960). Zit. bei 6.

    Google Scholar 

  38. Miller, L. L.: The role of the liver and non-hepatic tissues in the regulation of free aminoacid levels in blood. In: Amino acid pools, hrsg. vonJ. T. Holden: Elsevier Publ. Co. 1962.

  39. Nowy, H., H. D. Frings u.L. Tenderich: Unterschiede in der Eiweißzusammensetzung des normalen und hypertrophischen Kaninchenherzens. Naturwissenschaften46, 18 (1959).

    Google Scholar 

  40. Olson, R. E.: Cardiac myosin in experimental heart failure. In: Herzinsuffizienz, Intern. Sympos. in Würzburg 1963, hrsg. vonE. Wollheim undK. W. Schneider. Stuttgart: Georg Thieme 1964.

    Google Scholar 

  41. Rappoport, S. M.: Medizinische Biochemie. Berlin: VEB Verlag Volk und Gesundheit 1962.

    Google Scholar 

  42. Reindell, H., H. Klepzig, H. Steim, K. Musshoff, H. Rosskamm u.E. Schildge: Herz- und Kreislaufkrankheiten und Sport. München: Johann Ambrosius Barth 1960.

    Google Scholar 

  43. Sacktor, B.: Vortrag auf dem 4. Intern. Kongr. für Biochem., Wien 1958, 12. Sympos. London and New York: Pergamon Press 1959. Zit. bei 31.

    Google Scholar 

  44. Slyke, D. D. van: A method for quantitativ determination of aliphatic amino groups. J. biol. Chem.95, 18 (1911).

    Google Scholar 

  45. Slyke, D. D. van, andG. M. Meyer: The fate of protein digestion products in the body. III. The absorption of amino acids from the blood by the tissues. J. biol. Chem.16, 197 (1913).

    Google Scholar 

  46. Stegemann, H.: Bestimmung der Aminosäuren mit dithionitreduziertem Ninhydrin. Hoppe-Seylers Z. physiol. Chem.319, 102 (1960).

    Google Scholar 

  47. Stein, W. H., u.S. Moore: The free amino acids of human blood plasma. J. biol. Chem.211, 915 (1954).

    Google Scholar 

  48. Sundermann, andBoerner: Normal values in clinical medicin, p. 110. Philadelphia 1950. Zit. in: Documenta Geigy, Wissenschaftliche Tabellen, 6. Aufl, S. 527. Basel 1962.

  49. Wollenberger, A.: Die Mitochondrien im hypertrophen und insuffizienten Herzen. In: Herzinsuffizienz. Intern. Sympos. 1963 in Würzburg, hrsg. vonE. Wollheim undK. W. Schneider. Stuttgart: Georg Thieme 1964.

    Google Scholar 

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Herrn Dr.F. Münch zum 75. Geburtstag.

Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft und des Kuratoriums für sportmedizinische Forschung.

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Keul, J., Doll, E., Steim, H. et al. Über den Stoffwechsel des Herzens bei Hochleistungssportlern. Klin Wochenschr 44, 881–887 (1966). https://doi.org/10.1007/BF01711965

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