Pneumologie 2013; 67 - P338
DOI: 10.1055/s-0033-1334643

Untersuchungen zur H2O2-Abgabe in das Atemkondensat unter Dauerbelastung auf dem Fahrradergometer

EM Marek 1, J Volke 2, W Marek 3, O Hagemeyer 1, P Platen 4
  • 1Institut für Prävention und Arbeitsmedizin der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung, Institut der Ruhr-Universität Bochum (Ipa)
  • 2Institut für Sportmedizin und Sporternährung der Ruhr-Universität Bochum
  • 3Institut für Arbeitsphysiologie, Augusta-Kranken-Anstalt, Bochum
  • 4Institut Für Sportmedizin und Sporternährung der Ruhr-Universität Bochum

Einleitung: Das exhalierte Atemkondensat (EBC) enthält eine Vielzahl von Mediatoren, die mit oxidativen Stress in Verbindung gesetzt werden können. Körperliche Belastung wird mit einem Anstieg in der Produktion sogenannter reaktiver Sauerstoffverbindungen (ROS) im Blut, wie auch im EBC charakterisiert. ROS führen in der Regel zu Lipid- und Proteinschäden in den Zellen. H2O2 spielt in der Bildung der ROS eine wesentliche Rolle. Daher wurde untersucht, ob eine Korrelation zwischen der H2O2-Abgabe im EBC und respiratorischen Parametern zu unterschiedlichen Zeitpunkten während einer Dauerbelastung besteht.

Methoden: 16 Probanden (9 m, 7 w, 23,3 ± 1,5 Jahre) wurden basierend auf ihrer maximalen Leistungsfähigkeit (Pmax), individuell bei 60% Pmax über 65 min auf dem Fahrradergometer belastet. Unter Ruhebedingungen, sowie nach 5, 25, 45, 65 min während der Belastung wurden Atemkondensate aus 100 L Ausatemluft mittels EcoScreen I gesammelt und Blutproben entnommen.

Ergebnisse: In Ruhe betrug die mittlere Laktatkonzentration im Blut 0,73 ± 0,21 mmol/L. In 8,5 ± 2,6 min wurden 1,76 ± 0,56 ml EBC gewonnen. Pro Minute wurden 93,3 ± 32,1 pmol/min H2O2 über die Atmung abgegeben. 5 Minuten nach Beginn der Belastung (144,4 ± 15,9 Watt) stieg die Laktatkonzentration im Blut auf 3,77 ± 0,82 mmol/L (p < 0,01). Die Sammelzeit für 100 L Ausatemluft verkürzte sich auf 2,6 ± 1,2 min und ergab 1,85 ± 0,47 ml EBC. Die H2O2-Abgabe über die Atemluft stieg durch die Belastung auf 165,1 ± 25,4 nmol/min (p < 0,01) und korrelierte mit der Ventilation (r = 0,9), wobei sich keine signifikanten Unterschiede in den weiteren Sammelzeitpunkten aufzeigten.

Diskussion: Eine Abgabe von H2O2 ins EBC konnte für Ruhebedingungen, wie auch für ein konstante Belastung über mehrere Messzeitpunkte aufgezeigt werden. Hierbei zeigten sich enge Korrelationen zwischen der H2O2-Abgabe und der Ventilation, sodass ein erhöhter oxidativer Stress im Atemkondensat durch die körperliche Belastung nachgewiesen wurde.