Der Blutzucker während und nach körperlicher Arbeit

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    28-Sep-2016

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  • Der Blutzucker wahrend und nach korperlicher Arbeit.' Von

    Ove Baje. (Aus dem turntheoretischen und zoophysiologischen Laboratorium

    der UniversitHt, Kopenhagen.) (hiit 17 Figuren im Text.)

    EINLEITUNG Die fiir die Ausfiihrung kijrperlicher Arbeit niitige Energie wird gros-

    senteils durch die Verbrennung von Kohlehydraten erzeugt. Die Kohle- hydratverbrennung kann, wie ich spater zeigen werde, wahrend 60 hfinuten Arbeit 25 ma1 grosser als in der Ruhe werden, und wahrend kurzdauernder aber noch intensiverer Arbeit konnen noch grossere Kohlehydratmengen verbrannt werden. Man versteht deshalb, dass die Forderungen, die in solchen Fallen an die Kohlehydratregulation ge- stellt werden, sehr gross sind, und dass das Ausfuhren strenger Muskel- arbeit nur moglich ist, so lange die Regulation in keinem Punkte ver- sagt. Die Kohlehydrate des Organismus' sind griisstenteils a1 Glykogen in der Leber und in den Muskeln vorhanden, in einer Menge von wenige hundert Gram, eine Menge, die von dem Ern5hrungszustande abhangig ist. Auch in dein Blut ist etwas Kohlehydrat als Glukose in, einer Menge von etwa 0,l gr. pro 100 gr. Blut, im ganzen also nur etwa 5 gr. vorhanden; sehr wenig im Verhlltnis zu der Kohlehydratmenge in der Leber und in den Muskeln.

    Der Blutzucker spielt aber eine sehr grosse Rolle fur die ganze Kohle- hydratregulierung, denn das Blut transportiert die Kohlehydrate von den Depots zu den arbeitenden Muskeln. Die Kentnis der Schwankun- gen des Blutzuckers wahrend und nach Muskelarbeit ist deshnlb zur Erforschung der Regulation des Kohlehydratstoffwechsels warend Mu- skelarbeit von Bedeutung. Bekanntlich ist es sehr wichtig, dass der Blutzucker nicht weit von dem normalen Wert abweicht, besonders ist ein zu grosser Abfftll von unangenehmen Symptomen wie allgenieiner Schwache, Sehweiss, Heisshunger, Herzklopfen, unruhiger Atmung und eventuell K r h p f e n begleitet. Da die Kohlehydratverbrennung wiihrend schwerer Muskelarbeit sehr gross sein kann, liegt es nahe, dass durch diese, Hypoglykamie entstehen kann, die vielleicht die Arbeitsfiihigkeit begrenzt. Eine solche Hypoglykamie ist oft nach Muskelarbeit beo- bachtet worden, besonders wenn diese sehr streng und langdauernd gewesen ist. Weiland 1908, Levine, Gordon und Derick 1924, Gordon, Burgess, Kohn, Leuine, Matton, Scriver und Whiting 1925, Best und

    Der 'Redaktion am 10. Oktober 193.5 zugegangen.

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    Partridge 1929, Matthies 1931, Kestner, Johnson und Laubmann 1931. Talbott, Henderson, Edwards und Dill 1932, v. Brand und Krogh 1935. In vielen Fallen hat man aber keinen Blutzuckerfall oder sogar be- deutende Blutzuckersteigerung nach Muskelarbeit konstatiert, Rulwstraw 1921, Casar und Schaal 1924, Schenk und Craemer 1929, Edwards, Ri- cards und Dill 1931, Kojima 1932, Meythaler und Drnste 1934 und viele andere.

    Aher trotz vieler Untersuchungen der spatereii Jahren iiber die Blut- Puckerregulation wiihrend korperlicher Arbeit ist die Kentnis hieriibcr nicht gross, weil, wie Christensen 1931 gezeigt hat, die meisten Verfas- ser den Blutzucker vor und naeh der Arbeit bestimmt hahen und ohne weiteres die nach dem Aufhijren der Arbeit gefundenen Blutzuckerwerte als identisch mit den wahrend der Arbeit existierenden betrachtet haben. Christensen zeigte, dass eine grosse hde rung des Blutzuckers sehr schnell nach dem Aufhoren der Arbeit auftreten kann. Folglich geben nur Blutzuckerproben, die wahrend ununterbrochener Arbeit genommen werden, sicheren Aufschluss uber die Verhlltnisse wiihrend der Arbeit. Hierzu kommt noch, dass auch die Restitutionswerte nicht zu beurteilen sind, wenn man nicht die Arbeitswerte kennen, denn eine Bestimmung des Blutzuckers vor und nach einer Arbeit sagt nur, dass der Blutzucker so und so vie1 gelndert w70rden ist, aber nicht, ob diese Xnderung wahrend oder erst nach der Arbeit eingetreten ist.

    Auch andere Faktoren, die Einfluss auf den Blutzucker haben, sind in vielen Untersuchungen nicht genugend berucksichtigt. Oft haben die Versuchspersonen kurz vor den Versuchen gegessen und es ist nicht erwlhnt, wieviel sie gegessen haben, und weiterhin werden die Arbeitsgrosse und der Trainingszustand der Versuchsperson nicht be- riicksichtigt. Es ist fernerhin nicht gleichgultig, wo in der Blutbahn die Zuckerbestimmungen geinacht sind. Das arterielle Blut enthllt mehr Glukose als das renose Blut der arbeitenden Muskeln, das Blut aus den ruhenden Muskeln hat wieder eine andere Zusammensetzung. Da das arterielle Blut iiberall die gleiche Zusammensetzung hat, wiire es theoretisch das beste dieses fur die Blutzuckerbestimmungen zu be- nutzen. Aus praktischen Griinden verwendet man jetzt meistens Kapil- larblut, welches dieselbe Glukosemenge wie arterielles Blut enthllt, Foster 1923, Pincussen und Klisiunis 1924, Gibson 1926.

    Christensen ist der erste, der systematische Blutzuckeruntersuchun- gen sowohl wlhrend als nach kijrperlicher Arbeit geniarht hat. Er bespricht die friiheren Untersuchungen und findet. dass fast keine der- selben wlhrend ununterbrochener Arbeit gemacht sind. Ich will des- halb nicht niiher auf diese eingehen und verweise auf die Literatur- zusammenstellung von Christensen. Ich will wesentlich die spater er-

  • schienenen Untersuchungen besprechen. Christensen bestinimt an drei gesunden Vpn., die er auf dem Krogh'schen Fahrradergometer arbeiten Iasst, den Blutzucker vor, wahrend und nach der Arbeit. Er hat 33 Versuche iiiit einer Arbeitsdauer von etwa eine halbe Stunde und niit Arbeitsintensitiiten von 600 bis zu 1680 kgmjillin. beschrieben. Die Versuche zeigen im allgemeinen einen Abfall bis zu 31 o/o des Blut- zuckers wahrend der ersten Halfte der Arbeitsdauer, wonach der Blut- zucker wieder ansteigt. In einigen der Versuche wird der Ruhewert nicht erreicht, in anderen dagegen lie@ der letzle Blutzuckerwert gerade vor dem Aufhoren der Arbeit bedeutend iiber dem Ruhewert. bis zit 28 ' lo . Die Schwere der Arbeit scheint keinen Einfluss auf den Verlauf der Blutzuckerkurve zu haben, und es scheint kein Zusani- menhang zwischen dem Erniudungsgrad der Versuchsperson und der Hiihe des Rlutzuckerspiegals beim Aufhoren der Arbeit zu bestehen. Die Kestitutionswerte liegen hoher als die entsprechenden Arbeitswerte; sie erreichen zwischen 0 und 5 Minuten nach dem Aufhoren der Arbeit ein Maximum bis zu 59 uber den Ruheniveau, danach fallen sie wieder ab. Bei der einen Versuchsperson fand Christensen, dass die zuerst ausgefiihrten Versuche die grossten Blutzuckersteigerungen er- zeugten. Ferner hat Christensen 2 Versuche, wo eine Versuchsperson eine Arbeit von 1440 kgni/Min. 90 Minuten ausfiihrte, vorgenommen. Die Blutzuckerkurven sind im grossen und ganzen wahrend der Ar- beitsperiode fallend. In dem einen Versuch fallt der Blutzucker von 103 mg"l0 auf 68 mg"/o herab, in dem zweiten von 97 mg"/, auf 84 mgo/, herab; aueh in diesen Versuchen wird keinen Zusammenhang zwischen dem Ermiidungsgrad und der Hohe des Blutzuckerspiegels gefunden. Christensen meint auf der Grundlage fruherer und eigener Vermohe nicht vie1 iiber die Blutzuckerregullation wahrend korperlicher Arbeit sagen zu konnen. Er zeigt, dass kein Zusammenhang zwischen Blutzucker und Korpertemperatur und zwischen Blutzucker und Al- kalireserve des Blutes bestehe. Er vermutet, dass psykische Faktore eine Rolle fur die Hohe des Blutzuckers spielen konnen, denn die durch die Arbeit hervorgerufene Hyperglykamie wird beim Wiederholen des Versuches geringer und in den letzten Minuten, wo die Vpn. arbeiteten, kam oft eine Blutzuckersteigerung, die als ein psykisch bedingtes Phano- men anzusehen war, da die Vpn. immer genau wussten, wie lange sie noch zu arbeiten hatten. Dagegen spielen die Glykogendepots eine grosse Rolle fur die Blutzuckerregulation. Das Ausbleiben der Blutzucker- steigerung am Ende der zwei langen Versuche sol1 darauf beruhen, dass die Kohlehydratdepots in diesen erschiipft worden sind.

    Meyfhaler und Droste 1934 haben Blutzuckerbestimmungen wahrend und nach verschiedenen Sportsubungen, specie11 Laufen gemacht. Leider

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    schreiben sie nicht, wie sie wahrend des 1,aufes das H u t genommen haben, und es ist nicht ganz klar, ob das Blut wirklich wahrend un- unterbrochener Arbeit genommen wurde. Wahrend eines Laufes von 1500 m steigt der Blutzucker. Wahrend 2 Laufe von 10.000 m finden sie in dem ersten Lauf einen Abfall am Anfang der Arbeit von einer Steigerung gefolgt, in dem zweiten fallt der Blutzucker wahrend des ganzen Laufes. Ihre anderen Versuche zeigen fast alle, dass der Blut- zucker nach dem Anfhiiren der Arbeit hiiher als vor derselben liegt, dies ist in Ubereinstiniiiiung mit vielen friiheren Untersuchungen, hat aber nicht so grosses Interesse, solange man nicht weisst, ob die Steige- rung wahrend oder nach der -4rbeit gekommen ist. Dill, Edwards und Mead finden, dass wahrend Arbeiten, die nicht

    intensiver sind, als die Vpn. sie leicht durch langere Zeit (1 Stunde) durchfiihren vermogen, treten nur unbedeutende Blutzuckeranderungen ein, in der Regel eine kleine Steigerung. 1st die Arbeit aber so intensiv, dass die Vpn. wahrend 1 0 4 0 Minuten vollich erschopft werden, wird gleichzeitig recht bedeutliche Erhohung des Blutzuckerspiegels gefun- den, bis zu 66 % des Ruhewertes. Wird die Erschijpfung in ganz wenigen Minuten erzeugt, bleibt die Blutzuckersteigerung fast ganz aus. Diese Versuche zeigen also, dass der Blutzuckerspiegel wahrend korperlicher Arbeit von der Arbeitsintensitat abhangig ist. Die Untersuchungen enthalten leider zu wenige Versuche mit verschiedenen Arbeitsintensi- tlten, wo dem Blutzucker durch geniigend lange Zeit gefolgt ist, dass man sehen kann, ob eine gesetzmassige Relation zwischen Arbeitsinten- sitat und Blutzuckerspiegel besteht. Nach dem Aufhoren der Arbeit finden die Verfasser mit friiheren Untersuchungen iibereinstimmend, erhohte Blutzuckerwerte. Die Blutzuckersteigerung wahrend der Ar- beitsperiode wird eine Adrenalinwirkung zugeschrieben.

    Wie schon erwlhnt, ist der Blutzucker oft nach langdauernder stren- ger Eviuskelarbeit sehr niedrig, mehrere Verfasser haben in den letzlen Jahren versucht, den Blutzucker wlhrend solcher langdauernder Arbeit zu studieren. Campos, Cannon, Lundin, Walker und Walker 1929, l a l - bott, Henderson, Edwards und Dill 1932 benutzen Hunde, die in einer Tretmiihle laufen. Ihre Versuchsbedingungen sind nicht ganz ideel, so benutzen sie Venenblut aus der vena saphena, ausserdem ist die Arbeit bei der Probeentnahme unterbrochen worden, die gefundenen Arbeits- wertec sind in der Tat Restitutionswerte. Die Verfasser meinen indes- sen, dass keine grossere ifnderungen des Blutzuckers durch ein kurzes Unterbrechen der Arbeit kommt; als Kontrolle haben sie die Blutzucker- anderungen in den ersten 3-6 Minuten gerade nach dem AufhBren der Arbeit bestimmt, und finden in dieser Zeit eine Blutzuckersteigerung von 6-13 mg %. Ihre Werte sollten also nur ein wenig zu hoch aein

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    Sie finden, dass der Blutzucker lange auf den1 Ruheniseau hleibt, inn zuletzt in eine terminale Hypoglykamie, bis zu so niedrige Werte wie 46 mg % iiberzugehen. Campos und Mitarbeiter finden keine Relation zwischen der Erschopfong und der Hypoglykamie, wahrend Talbott und Mitarbeiter eine genaue Relation zwischen beiden finden. Sie konnten zeigen, dass die Eingabe von Glukose sowohl die Zrschopfung als auch die Hypoglykamie verhinderte. Diese Versuche zeigen, dass Leerung der Glykogendepots durch langdauernde Muskelarbeit ein Versagen der Blutzuckerregulation mit Hypoglykamie bedingt.

    Resser als die oben erwahnten Versuche sind einige Untersuchungen von Edwards, Margaria und Dill 1934. Der Blutzucker wird wlhrend ununterbrochener Arbeit im Kapillarblut bestimmt. Es ist ihre Absicht zu untersuchen, wieweit eine nahere Relation zwischen R. Q., Blut- zucker und Kohlehydratreserve besteht. Die Versuchspersonen sind 4 junge wohltrainierte Manner, die 6-7 Stunden liefen, sie liefen wech- selweise 9,3 und 11,3 km. in der Stunde, indem die Laufschnelligkeit jede halbe Stunde gewechselt wurde. Es liegen 9 solche Versuche vor. Sie finden keine Relation zwischen der Grosse des Stoffwechsels und den1 Blutzucker, Der Blutzucker halt sich mehrere Stunden wiihrend dieser Arbeitsintensitat (02- Bufnahme 2,l-2,6 1. pro Minute) unge- fShr auf dem Ruheniveau; gegen Ende der Arbeit fallt der Blutzucker etwas, die Hypoglykamie ist nicht besonders gross, nur selten kommt der Blutzucker unter 60 mg %. Der R.Q. fallt regelmlssig wahrend der ganzen Arbeitsperiode ohne nahere Relation zu dem Blutzucker. In einer Fussnote e rwanen die Verfwer allerdings, datw sie in einigen spateren noch nicht veroffentlichten Versuchen eine vie1 nlhere Rela- tion zwischen Blutzucker und R. Q. gefunden haben. Betrachten wir nur die veroffentlichten Versuche, zeigen diese keinen niiheren Zusam- menhang zwischen der Blutzuckerkoncentration und dem R. Q. Die Verfasser meinen nicht, dass die Erschopfung am Ende der Arbeit durch Hypoglykamie verursacht ist. Kohlehydrat ist nicht wichtig fiir das Ausfuhren korperlicher Arbeit, denn sie finden, dass die Arbeit mit weniger als 10 % Kohlehydrate ausgefuhrt werden kann ohne Emudung bei den Versuchspersonen, folglich ist es nicht zu erwarten, dass es in erster Reihe dieErschopfung der Kohlehydratdepots ist, die die Emudung bedingt. Sie vermuten, dass die Erschopfung, die nach langdauernder Arbeil kommt, beim Menschen auf einer Accumulation von Aceton- korper beruht ; experimentell ist diese Verhutung noch nicht bewiesen. Obgleich es natiirlich richtig ist, dass Muskelarbeit mit einer procen- tisch geringen Menge Kohlehydrat ausgefuhrt werden kann, glaube ich nicht, dass man schliessen kann, dass ein Fehlen von Kohlehydraten nicht eine sehr wesentliche, und in vielen Fallen die wesentlichste Ur-

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    sache fur die Ermudung ist. Denn fangt der Blutzucker erst an, eine bestandig fallende Kurve zii zeigen, so ist dies ein Zeichen fur die Un- fahigkeit des Organismus eine ausreichende Regulation aufrechtzuer- halten. Hierdurch entsteht die Hypoglykamie, deren Begleiterscheinun- gen allein geniigen nm die Arbeit zu begrenzen. Um diese Frage zu entscheiden, konnte man zu dem Zeitpunkte, wo die Hypoglykamie eingetreten ist, der Vp. Zucker zufiihren und feststellen, ob die Arbeits- fiihigkeit hierdurch wiederhergestellt wurde. An Menschen liegen keine systematischen Untersuchungen daruber vor, obgleich mehrere Autoren die Wirkung von Zuckerzufuhr auf die Arbeitsfahigkeit untersucht ha- ben; die Resultate sind deshalb widersprechend. So finden Pampe 1932 und Cassinis und Bracaloni 1927 keine giinstige Wirkung auf die Ar- beitsfahigkeit von Glukosezufuhr, wahrend Burgess und Mitarbeiter 1925 und Best und Partridge 1929 glauben, giinstige Wirkung von Glu- koseznfuhr an Marathonlaufern beobachtet zu haben. Die Versuche sind aber, wie erwahnt, wenig uberzeugend, und es liegen keine Blut- zuckerbestimmungen wahrend der Arbeit vor.

    AuP die alimentare Hyperglykamie wirkt korperliche Arbeit herabset- zend, Hagedorn 1921, Staub 1922 und Strandell 1934.

    W...

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