Die Fettsäuren im Stoffwechsel des Herzmuskels^*

Zusammenfassung

Bei 112 Patienten, die keine Störung des myokardialen Stoffwechsels hatten, wurden im arteriellen und koronarvenösen Blut Substratanalysen mit Bestimmung von Glucose, Lactat und Pyruvat, nichtveresterten Fettsäuren, veresterten Fettsäuren, Gesamtfettsäuren, Cholesterin, Phospholipiden, Ketonkörpern und Aminosäuren unter Grundumsatzbedingungen nach mehr als zwölf Stunden Nahrungskarenz durchgeführt. Dabei ergab sich: 1. Vom Herzmuskel werden unter Grundumsatzbedingungen von den Kohlenhydraten vorwiegend Glucose und Lactat, von den Lipiden nur die nichtveresterten Fettsäuren aufgenommen. Eine Extraktion von Cholesterin, Phospholipiden und Glycerin konnte nicht nachgewiesen werden. In geringem Ausmaß beteiligen sich Pyruvat, Aminosäuren und Ketonkörper (Acetacetat und β-Hydroxybutyrat) am Myokardstoffwechsel. 2. Es besteht eine große Variationsbreite in der Extraktion der einzelnen Substrate von einem Individuum zum anderen; dabei können die Substrate weitgehend einander vertreten. Für Lactat, Pyruvat und die nichtveresterten Fettsäuren besteht bei sonst gleichen Bedingungen eine Relation zwischen arterieller Konzentration und Extraktionsgröße, nicht dagegen für Glucose, deren Aufnahme weitgehend von der Insulinaktivität des Blutes abhängig ist. 3. Wichtige Energiequellen des Herzmuskels sind unter Grundumsatzbedingungen und Nahrungskarenz die nichtveresterten Fettsäuren mit einem Anteil am O₂-Verbrauch von mehr als der Hälfte der Gesamt-O₂-Extraktion; Glucose hat einen Anteil von knapp 20%, Lactat von etwa 15%. 4. Vegetative und psychische Erregungen, körperliche Arbeit und Adipositas, hormonelle Veränderungen, Adrenalin, Noradrenalin, Insulin sowie die Zufuhr von Fetten und Kohlenhydraten durch Infusion oder Nahrungsaufnahme verursachen neben anderen Faktoren erhebliche Veränderungen in der Extraktion der nichtveresterten Fettsäuren und auch der übrigen Substrate. Ohne Einhaltung konstanter Untersuchungsbedingungen ist deswegen eine Aussage über die quantitativen Verhältnisse der Substratversorgung des Herzmuskels nicht möglich.

Summary

Glucose, lactate and pyruvate, non-esterified fatty acids, esterified fatty acids, total fatty acids, cholesterol, phospholipase, ketone bodies and amino-acids were studied in 112 patients without clinical evidence of abnormal myocardial metabolism, under basal conditions after more than 12 hours starvation. Arterial and coronary venous blood was used. The following was found: 1. Under basal conditions glucose and lactate among the carbohydrates and non-esterified fatty acids among the lipids are preferentially taken up by the myocardium. No evidence for extraction of cholesterol or phospholipids and glycerine was found. Pyruvate, amino-acids and ketone bodies (acetoacetate and beta-hydroxybutyrate acid) are concerned in myocardial metabolism to only a small extent. 2. There is large scatter in the degree of extraction of the various substrates when one person is compared with another: the various substrates may take each other's place. As far as lactate, pyruvate, non-esterified fatty acids are concerned, there is a relationship between their arterial concentration and the degree of extraction, all other factors remaining the same, but this does not hold true for glucose whose uptake is dependent largely on the insulin activity of the blood. 3. Under basal conditions and during starvation the non-esterified fatty acids are important energy sources for the myocardium, representing more than one half of the total oxygen extraction (20% for glucose, 15% for lactate). 4. Autonomic stimulation and emotional excitement, physical exercise and obesity, hormonal changes, adrenaline, noradrenaline, insulin as well as supply of fats and carbohydrates by infusion or in food cause marked changes in the extraction of non-esterified fatty acids and other substrates. Without maintaining a steady-state during investigations it is therefore impossible to say anything about quantitative aspects of substrate supply of the myocardium.

Resumen

Los ácidos grasos en el metabolismo del miocardio