Die dynamische 31-Phosphor-Magnetresonanz-Spektroskopie des M. quadriceps: Einfluß von Geschlecht und Alter auf spektroskopische Parameter

Zusammenfassung

Ziel: Die Überprüfung des Einflusses von Geschlecht und Alter gesunder Probanden auf phosphorspektroskopische Ergebnisse. Material und Methodik: 32 gesunde Probanden (15 Frauen, 17 Männer) mit einem Durchschnittsalter von 38 ± 17 Jahren wurden mit der dynamischen 31-Phosphor-Magnetresonanz-Spektroskopie (MRS) untersucht. Innerhalb des Magneten wurde der M. quadriceps durch eine isometrische und eine isotonische Übung jeweils bis zur Erschöpfung belastet. Ergebnisse: Ruhemessung: Mit zunehmendem Alter nahm der Quotient β-Adenosin-triphosphat / Gesamtphosphat (r = -0,37; p = 0,02) ab. Die Quotienten anorganisches Phosphat/Phosphokreatin (r = 0,79; p = 5 × 10^-8), Phosphomonoester/β-Adenosin-triphosphat (r = 0,74; p = 10^-6) und Phosphodiester/β-Adenosintriphosphat (r = 0,62; p = 10^-4) stiegen mit zunehmendem Alter der Probanden an. Der pH-Wert war der einzige der ausgewerteten spektroskopischen Parameter, der eine Abhängigkeit vom Geschlecht aufwies: Weibliche Probanden zeigten signifikant niedrigere Werte als männliche (7,03 ± 0,02 vs. 7,05 ± 0,03; p = 0,01). Belastungsmessung: Mit zunehmendem Alter waren die belastungsinduzierten Maximalwerte des Quotienten anorganisches Phosphat/Phosphokreatin niedriger (r = -0,42; p = 0,0005). Das Ausmaß der belastungsinduzierten Azidose war ebenso mit zunehmendem Alter geringer ausgeprägt (r = 0,53; p = 6 × 10^-6). Die Erholungsgeschwindigkeit des Quotienten anorganisches Phosphat / Phosphokreatin und des pH-Wertes nach dem erschöpfungsbedingten Ende der Belastung zeigte keine Korrelation mit dem Alter, dem Geschlecht sowie der muskulären Querschnittsfläche des M. quadriceps der jeweiligen Probanden. Schlußfolgerung: Geschlecht und Alter eines Probanden beeinflussen phosphor-spektroskopische Parameter. Dieser Einfluß muß bei der Interpretation phosphorspektroskopischer Studien berücksichtigt werden.

Summary

Purpose: ³¹P-MRS is used to assess the influence of sex und age on quadriceps muscle metabolism before and after exercise. Materials and Methods: 32 healthy volunteers (15 women, 17 men; mean age: 38 + 17 yrs.) were examined by dynamic phosphorus-31 (³¹P) magnetic resonance spectroscopy (MRS). In the magnet, the quadriceps muscle was stressed by an isometric und an isotonic form of exercise until exhaustion, respectively. Results: Resting conditions: With increasing subjects' age, the ratio β-adenosine triphosphate/total phosphate decreased (r = -0.37; p = 0.02). With increasing subjects' age, the ratios inorganic phosphate/phosphocreatine (r = 0.79; p = 5 × 10^-8), phosphomonoester / β-adenosine triphosphate (r = 0.74; p = 10^-6) and phosphodiester/β-adenosine triphosphate (r = 0.62; p = 10^-4) increased. The pH was the only one of the evaluated spectroscopic parameters which showed a sex-dependence: Female subjects had a significantly lower pH (7.03 ± 0.02) than male subjects (7.05 + 0.03; p = 0,01). Exercise: With increasing age, the maxima of inorganic phosphate/phosphocreatine were less extreme during both of the exercises (r = -0.42; p = 0.0005). Likewise, the exercise-induced acidosis was less severe with increasing age (r = 0.53; p = 6 × 10^-6). After the end of the exercise, the times of half recovery of inorganic phosphate/ phosphocreatine and the pH correlated neither with the subjects' age nor with sex or cross-sectional area of the quadriceps muscle. Conclusion: Sex and age of volunteers affect spectroscopic results. This influence has to be considered in the interpretation of spectroscopic studies.

Schlüsselwörter:

31-Phosphor - MR-Spektroskopie - Muskelstoffwechsel - M. quadriceps - Alter - Geschlecht

Keywords:

Phosphorus-31 - Magnetic resonance spectroscopy - Muscular metabolism - Quadriceps muscle - Age - Sex