Magnesium und Calcium im Duodenalsaft bei verschiedenen Funktionszuständen des Pankreas und bei primärem Hyperparathyreoidismus

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    12-Aug-2016

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  • Klin. Wsehr. 52, 74--79 (1974) by Springer-Verlag 1974

    Originalien

    Magnesium und Calcium im Duodenalsaft bei versehiedenen Funktionszustiinden des Pankreas und bei primiirem Hyperparathyreoidismus

    G. Baltzer, H. Goebell* und B. Mtiller-l%einhardt

    Medizinische Klinik (Direktor: Prof. Dr. G.A. 5iartini) and Urologisch-balneologisehe Forschungsstelle Bad Wildungen der Philipps-Universit~t Marburg a.d. Lahn

    Magnesium and Calcium in Duodenal Juice: Secretion Pattern in Chronic Pancxeatitis and in Primary Hyperpara- thyroidism.

    Summary. 1. The secretion of magnesium (concentration and output) was measured in human duodenal juice before and after stimulation of the pancreas by secretin and pan- creozymin (1 unit/kg) and compared with the behaviour of calcium. 27 subjects with normal pancreatic function, 23 patients with moderate and 15 with severe pancreatic insufficiency and 14 patients with primary hyperparathy- roidism were investigated.

    2. In all functional states of the normal pancreatic gland magnesium and calcium were secreted in close positive correlation. The concentration was lowered after secretin. Pancreozymin increased both the concentration and the output of the two electrolytes.

    3. The parallel secretion was also found, at few ex- ceptions, in the patients with pancreatic insufficiency. Here, the secretion of both electrolytes was significantly diminished afar panereozymin ~gether with the lowered secretion of ellzymes.

    4. In primary hyperparethyroidism associated with normal pancreatic function a higher than normal concentration and output of magnesium and calcium after pancreozymin were measured. When enz}~me secretion was disturbed in these patients as well the secretion of the two electrolytes was lowered. In primary hyperparathyroidism the secretion of magnesium was more markedly stimulated by panereozymin than that of calcium. The parallelism in the behaviour of magnesium and cMeium was no longer present in this situation.

    Key words: Magnesium, calcium, pancreas, secretin. pancreozymin, chronic panereatitis, primary hyperparathy- roidism.

    Zusammen/assung. 1. Die Sekretion yon Magnesium (Konzentration and Ausseheidung) wurde im menschlichen Duodenalsaft vor und nach Stimulation des Pankreas mit Sekretin and Pankreozymin gemessen und mit den Werten fiir Calcium verglichen. Es wurden 27 Personen mit normaler Pankreasfunktion, 23 Patienten mit m~giger and 22 mit ausgepriigter Pankreasinsuffizienz sowie 14 Kranke mit prim~rem Hyperparathyreoidismus untersucht.

    2. In allen Funktionszust~nden des Panln, eas wurden bei normaler Bauchspeicheldriise Magnesium und Calcium par- allel sezerniert, die Xorrelation war signifikant positiv. Naeh Sekretin erniedrigte sich die Konzentration. Pankreo- zymin erh6hte sowohl die Konzentration als auch die Aus- scheidung.

    3. Die parallele Sekretion fund sich mit wenigen Aus- nahmen auch bei Pankreasinsuffizienz. Hier war die Se- kretion beider Elektrolyte nach Pankreozymin signifikant erniedrigt, wenn auch die Enzymsekretion vermindert war.

    4. Bei prim~rem Hyperparathyreoidismus fund sich bei normaler Pankreasfunktion eine gegeniiber der Norm er- hShte Konzentration und Aasscheidung ffir Magnesium and Calcium nach Pankreocymin, w~hrend bei gestSrter Enzym- sekretion auch die Elektrotytsekretion vermindert war. Bei ttyperparathyreoidsmus wurde die Magnesiumsekretion durch Pankreozymin st/ixker stimuliert als die yon Calcium. Die Parallelit~t im Verhalten yon Magnesium und Calcium war hier nicht mehr gewahrt.

    Schl~sselwSrter: Magnesium, Calcium, Pankreas, Se- kretin, Pankreozymin, chronische Pankreatitis, prim~irer Ityperparathyreoidismus.

    In friiheren Arbeiten berichteten wit fiber die Sekretion yon Calcium in den Duodenalsaft des Menschen bei normaler und gest6rter Funkt ion der Bauehspeicheldriise [6, 9] und in den Pankreas- salt des Hundes [10, t2]. Sekretin fiihrte zu einer Erniedrigung der Konzentrat ion, Pankreozymin da- gegen zu einem Anstieg sowohl der Konzentrat ion als aueh der Ausscheidung yon CMcium im Pankreas- salt. Die Caleiumsekretion vefliel dabei parallel derjenigen yon Enzymprote in [10, 12]. _~hnliche Untersuehungen ztw Sekretion yon Magnesium sind bisher nicht bekannt geworden. Lediglieh Nimmo et al. [18] beriehteten kih'zlieh tiber den Magnesiumgehalt in Duodenalsaft. Die Autoren beriicksiehtigten jedoeh nur das basale und das sekretinstimulierte Sekret. Wir untersuchten daher die Sekretion yon Magnesium

    * Gef6rdert dutch eine Sachbeibilfe der Deutsehen For- schungsgemeinschaft (GO 118/7).

    in das Duodenum bei verschiedenen Funktionszu- st~nden der normalen und der insuffizienten Baueh- speieheldriise und verglichen sic mit dem Verhalten yon Calcium. Einbezogen wurden aueh 11 Pat ienten mit prim/~rem I-Iyperparathyreoidismus.

    Untersuchte Patienten 1. 27 Patienten mit normaler Pankreasfunktion im Se-

    kretin-Pankreozymin-Test; anamnestiseh und klinisch be- stand kein AnhMt fiir eine Erkrankung der endokrinen Sy- sterne, der Leber, des Magen-Darmtraktes. Es waxen 12 Frauen and 15 M~nner. ])as Durchschnittsalter betrug 49,9~ 15,1 Jahre.

    2.23 Patienten mit m~giger (Definition s. unten) Pankreas- insuffizienz im 8ekretin-Pankreozymin-Test. Durehschnitts- alter 38,7~: 12,5 Jahre. Es waren 8 Frauen nnd 15 Miinner.

    3. 22 Patienten mit ausgeprggter (Definition s. unten) Pankreasinsuffizienz im Sekretin-Pankreozymin-Test. Durch- scbxfittsalter 45,9 13,6 Jahre, 8 Frauen und 14 M~nner. Xein Patient hatte eine rSntgenologisch erfagbare Calci- fizierung im Pankreasbereich.

  • G. Baltzer et al.: Magnesium and Calcium im Duodenalslaft 75

    Die Diagnose der Patienten der Gruppe 2 und 3 lautete: Chronisch-rezidivierende Pankreatitis. Gravierende Begleit- erkrankungen der hbrigen Stoffwechselorgane sowie der endokrinen Systeme bestanden nieht.

    4. 14 Patienten mit operativ gesichertem prim/irem I-Iyperparathyreoidismus ohne Anhalt fiir eine klinisch mani- feste Pankreatitis, 7 Frauen and 7 M/~nner, Alter 41,5-4- 17,8 Jahre.

    Vntersuchungsmethoden 1. Methodik des Sekretin-Pankreozymin-Testes

    Der Duodenalsaft wurde mit der yon Bartelheimer [1] angegebenen dreil/~ufigen Sonde quantitativ in eisgekiihlten Beh~iltern gesammelt. In jedem Fall wurde die LaMe der Sonde vor Beginn des Testes r6ntgenologisch kontrolliert. Sammel- perioden nach Aufblasen der Ballons:

    1. 30 rain als Leerperiode, anschlieBend intravenSse Gabe yon 1 klin. Einheit Sekretin/kg KSrpergewicht (Boots, Nottingham, England) als Einzelinjektion innerhalb yon 15--30 see.

    2. Sammlung des Saftes in zwei 10 min-Perioden und dann in zwei weiteren 20 min-Perioden.

    3. 60 rain nach der Sekretin-Injektion Gabe yon 1 klin. Einheit Pankreozymin-Cholecystokinin (Boots) intravenSs (in 2--3 rain), Sammlung des Saftes fiir weitere 30 rain.

    Nach Bestimmung des Bikarbonatgehaltes wurden die beiden 10min-Fraktionen vereinigt nnd als gemeinsame Fraktion weiter verarbeitet. Nach Notierung des Volumens wurden yon allen gut durehmischten Saftfraktionen aliquote Teile entnommen und bei 5000 g in der Kiilte zur Ent- fernung yon Zelldetritus zentrifugiert (Sorvall Kiihlzentrifuge I~C-2). Alle Untersuchungen warden am gleichen Tage durch- gefiihrt. Diezur Elektrolytanalyse bestimmten Proben warden bis zur Untersuchung bei minus 20C eingefroren. Die Mes- sung der Konzentrationen yon Magnesium und Calcium er- folgte in folgenden Fraktionen:

    I Leerperiode: 30 rain (Basalsekretion). II Sekretinperiode: 60 min. Hierzu wurden alle Einzel-

    fraktionen dieser Periode vereinigt und gemischt. I I I Pankreozyminperiode: 30 rain.

    Kriterien fiir die Pankreasfunkt ion Als Kriterien wurden herangezogen: a) die maximale Konzentration (mVal/1) und die Mengen-

    ausscheidung (tzYal/min) yon Bikarbonat in der Sekretin- periode;

    b) die Mengenausscheidung der Enzyme Trypsin, Chymo- trypsin, Lipase, Amylase (Einheiten/min) in der Pankreo- zyminperiode.

    Die Normalgrenzen (2-k 2 s) fiir alle untersuchten Gr6Ben wurden in einer friiheren Arbeit an 42 gesunden Personen festgelegt Ill]. ttierbei wurde die logarithmisch-normale Verteilung der einzelnen MeBgr61]en berficksichtigt. Der Grad einer Pankreasinsuffizienz wurde wie folgt definiert:

    M/tgige Pankreasinsuffizienz a) Verminderung aller gemessenen Gr6Ben unter die

    untere 2s-Grenze des Normalkollektivs, wenn die untere 3s-Grenze nicht fiir alle GrSBen unterschritten wird oder

    b) Verminderung yon mindestens zwei Enzymen unter die untere 3 s-Grenze bei noch normalen Werten der fibrigen MeBgr6Ben.

    Ausgepr/igte Pankreasinsuffizienz Verminderung aller Parameter unter die untere 3 s-Grenze

    des Normalkollektivs. Die Einteilung der untersuchten Patienten in die oben

    genannten Gruppen 1--3 erfolgte naeh dem Ausfall des Sekretin-Pankreozymin-Tests, gemessen an den Kriterien des Normalkollektivs [11].

    6*

    2. Bestimmung~methoden Zur Absch/~tzung der Leistung des exokrinen Pankreas

    wurden in den Saftproben folgende Bestimmungen dnrch- gefiihrt:

    pH: Orientierende Priifung mit Spezialindikatorpapier Merck.

    Bikarbonat: Titrimetrische Bestimmung im frischen Duo- denalsaft naeh Hodes [15J.

    Amylase: Nach Bernfield [2] mit 2.3-DinitrosMieyls/iure. Trypsin: Nach Schwert u. Takenaka [20] mit N-Benzoyl-

    L-Arginingthylester als Substrat am Spektralphotometer PM QII, Zeiss, mit automatischer Registrierung.

    Chym..otrypsin: Nach Hummel [17] mit N-Benzoyl-L- Tyrosin-Athylester als Substrat am Spektralphotometer PM QII, Zeiss, mit automatischer Registrierung.

    Lipase: Bestimmung nach Marchis-Mouren et al. [16] durch die Triglyceridspaltung in einer Oliven61emulsion mittels der pI-I-Stat-Methode am Autotitrator Radiometer. Alle Enzymaktivitgten warden bei 25C gemessen.

    Magnesium und Calcium warden mit dem Atom-Ab- sorptionsspektrophotometer SP 90 (Leitz Unicam) bei 285,2 nm (Mg++) und 422,7 nm (Ca ++) in Dreifachbestim- mungen gemessen.

    3. Statistik Die statistischen Analysen erfolgten unter Verwendung

    der Logarithmen der einzelnen MeBwerte ffir Mittelwert und den Logarithmus der Standardabweichung. Die Signifikanz des Unterschiedes yon Mittelwerten wurde nach dem Student- t-Test ermittelt. Alle Rechenoperationen wurden mit dem Tischcomputer Programma 101 der Firma Olivetti durch- gefiihrt.

    Ergebnisse 1. Magnesium und Calcium im Duodenalsa/t

    bei normaler Pankreas/un]ction Die Mittelwerte und Standardabweichungen der

    Ionen-Konzentrations- und Ausscheidungsmenge yon Calcium und Magnesium bei den einzelnen Funkt ions- zust~nden des Pankreas sind in Tabelle / zusammen- gefaBt.

    Die mittlere Konzentrat ion yon Magnesium lag am unstimulierten Duodenalsaft bei 0,66reVal/l, diejenige yore Calcium betrug 1,19reVal/1. Die Konzentrat ionen beider Elektrolyte nahmen im 60rain-Salt nach Sekretinstimulierung parallel ab, die Gesamtausscheidung stieg dabei um den Faktor 1,5--1,6 an. Nach Pan]creozymin kam es gegeniiber der Sekretinperiode zu einer signifikanten Zunahme der Konzentrat ion yon Magnesium and Calcium. Ebenso stieg die Ausscheidung beider Elektrolyte an, bei Magnesium um den Faktor 2,07, bei Calcium um den Faktor 1,07.

    In allen Frakt ionen land sich eine hoch positive Korrelation zwisehen beiden Elektrolyten (Tabelle 1).

    2. Magnesium und Calcium im Duodenalsa/t bei Pankreasinsu//izienz

    Die MeBwerte der Pat ienten mit Pankreasinsuf- fizienz sind ffir die Konzentrat ion in Tabelle 2, fiir die Ausscheidung in Tabelle 3 zusammengefaBt. Die Abb. 1 zeigt die Parallelit/~t im Sektretionsverhaltcn yon Magnesium und Calcium.

  • 76 G. Baltzer et al.: Magnesium und Calcium im Duodenalsaft

    I 0 - 8 - 6-

    4-

    2-

    | -

    0 .8 -

    0 .6 -

    O.z.-

    0,2-

    mval / [ KONZENTRATION

    0.1

    N= 27 23 15 [] [] []

    I n l l l ! 11 Ill l II I[I

    AUSSCHEIDUNG ~.IvaL,/min

    27 23

    []

    I 11 lII l II Ill I II I l l

    Abb. 1 a--c. Untersuchungsergebnisse bei 27 Normalpersonen (a) und 14 Patienten mit einem prim~ren Hyperparathyreoidismus bei normaler (b) und gest5rter (c) Pankreasfunktion. (I Basalsekretion, 30 rain; I I Sekretion nach Sekretin, 1 klin. E/kg,

    60 rain; I I I Sekretion nach Pankreozymin, 1 klin. E/kg, 30 rain)

    Tabelle 1. Konzentration und Ausscheidung yon Magnesium and Calcium im Duodenalsaft bei 27 Personen mit normaler Pankreasfunktion. Die Perioden I - - I I I bezeiehnen verschiedene Funktionszust~nde der Driise

    Magnesium Calcium

    mVal/1 Signifi- ~Val/min Signi- mVal/1 Signifi- ~Val/min Signifi- kanz fikanz kanz kanz P P P P

    I. Basalsekretion 0,66 0,62 1,19 1,11 30 rain ~ log. 0,1382 ~= log. 0,2572 log. 0,2032 =~ log 0,3286

    0,005 < 0.025 < 0,0005 < 0,1

    II. Nach Sekretin 0,44 1,01 0,65 1,67 1 E/kg; 60 rain :1: log. 0,1603 :]: log. 0,2530 :E log. 0,1362 log. 0,2860

    < 0,005 < 0,005 < 0,01 < 0,01 II I . Nach 0,72 2,09 1,06 2,8

    Pankreozymin =~ log. 0,1954 ~ log. 0,3161 =1= log. 0,2101 log. 0,3503 1 E/kg; 30 min

    Korrelationskoeffizienten Mg:Ca fiir die Ausscheidung der Elektrolyte in den Duodenalsaft bei 27 Personen mit normaler Pankreasfunktion. Die Bereehnung erfolgte fiber die Logaritlimen der entsprechenden Einzelwerte. Die Perioden I - - i I I entsprechen der in Abb. 1 vorgenommenen Einteilung der Funktionszust~nde der Drfise. I. Basalsekretion r~ +0.864, p

  • G. Baltzer et al.: Magnesium und Calcium im Duodenalsaft 77

    Tabelle 2. Konzentration yon Magnesium und Calcium im Duodenalsaft yon Normalpersonen und Patienten mit verschieden stark ausgeprKgter Pankreasinsuffizienz (Klassifizierung s. Text), sowie yon Patienten mit einem prim/~ren Hyperparathyreo- idismus (HPT) bei denen z.T. eine St5rung der exokrinen Pankreasfunktion vorlag. Angegeben sind die Mittelwerte mit den

    logarithmischen Standardabweichungen

    Normal- M/ i l3 ige Ausgeprggte Patienten mit HPT personen Pankreas - Pankreas-

    insuffizienz insuffizienz mit normMer mit gest6rter Enzymsekretion Enzymsekretion

    rt=27 n=23 n=15 n=8 n=6

    Magnesium (m Val/lJ I. Basalsekretion 0,66 0,62 0,64 0,73 0,58

    30 rain 4- log. 0,1382 ~ log. 0,1883 :~ log. 0,0937 :[: log. 0,1039 4- log. 0,1660 II. Nach Sekretin (1 E/kg) 0,44 0,54 0,45 0,33 0,46

    60 min 4- log. 0,1603 ~- log. 0,1002 ~ log. 0,1055 ~:log. 0,1583 4- log. 0,1080

    III. Nach Pankreozymin (1 E/kg) 0,72 0,73 0,47 ~ 1,19 a 0,90 30 rain 4- log. 0,1954 4- log. 0,1062 :t: log. 0,1813 ~ log. 0,1343 :J: log. 0,0889

    Calcium, (reVal~l) I. Basalsekretion 1,19 1,04 0,98 1,09 0,92

    30 rain 4- log. 0,2032 4- log. 0,1039 4- log. 0,2093 ~ log. 0,1635 ~: log. 0,1823

    II. Nach Sekretin (1 E/kg) 0,65 1,04 b 0,82 0,63 0,70 60 rain 4- log. 0,1362 :J: log. 0,1391 4- log. 0,1526 4- log. 0,1881 =~: log. 0,1849

    III. Nach Pankreozymin (1 E/kg) 1,06 1,19 0,82 1,63 a 0,90 30 rain ~ log. 0,2101 4- log. 0,1680 -]: log. 0,2062 4- log. 0,1408 : log. 0,2514

    a Signifikant gegeniiber dem Normalkollektiv p < 0,05. b Signifikant gegeniiber dem Normalkollektiv p< 0,0025.

    Tabelle 3. Ausscheidung yon Magnesium und Calcium im Duodenalsaft yon Normalpersonen und Patienten mit versehieden stark ausgepr~gter Pankreasinsuffizienz (Klassifizierung s. Text), sowie yon Patienten mit einem prim~ren Hyperparathyreoidis...

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