TBA-Methodebei Typ

Lab.med. 8:82-84 (1984)

Vergleichende Untersuchungen von HbA, mittels Mikrosäulen- und TBA-Methode

bei Typ l-Diabetikern unter körperlichem Training

K. Winter. M. Herberg, H. Drost

Medizinische Klinik des Klinikum l Wuppertal-Elberfeld (Direktor: Prof. Dr. K. Jahnke)

Zusammenfassung:

Zur Ermittlung des Effektes regelmäßiger Muskelarbeit auf die Stoffwechseleinstellung bei Typ l-Diabetikern wurde mit acht Pro banden ein standardisiertes körperliches Training (20 Trainingseinheiten über je 30 min bei 50-70% VO2max in 6 Wochen) mit sechswöchiger Kontrollphase durchgeführt. Die glykosylierten Hämoglobine HbAi wurden dreiwöchentlich im Mikrosäulenverfahren und nach der Thiobarbitursäure (TBA)-Methode bestimmt. Durch das Training wurden die HbAi-Konzentrationen insbesondere bei hohen Ausgangswerten deutlich gesenkt (Mikrosäule: 11,9±0,9% gegen 13,4± 1,3%; TBA: 13,7±2,0% gegen 15,9± 1,8%). Der Vergleich der Bestimmungsmethoden ergab gute Korrelationen. Beide HbAi-Methoden erscheinen geeignet, eine durch regelmäßiges körperliches Training erzielte Verbesserung der Einstellungs- güte bei Typ l-Diabetikern zu erfassen.

Schlüsselwörter:

Typ l-Diabetiker - körperliches Training - HbAi - Mikrosäulenverfahren - Thiobarbitursäure-Methode Summary:

In order to ascertain the effects of regulär muscular exercise on the metabolic regulation of type l diabeticsf

a standardizedphysical trainingprogram (20 training units of30 min duration subjected to 50-70% VO2max over 6 weeks) with a six-week period of control was carried out on eight patients. The glykosylated hemoglobins HbAi were determined every three weeks by the microcolumn procedure and the thiobarbituric acid (TBA) method. This training considerably decreased the HbAi-concentrationf especially in relation to the high initial levels (microcolumn: 11,9±0,9% äs against 13,4± 1f3%; TBA: 13,7±2,0% äs against 15,9± 1,3%). The comparison of these methods of determination achieved a good correlation. Both HbAi- methods seem to be suitable for registering an improvement in the quality of metabolic regulation on type l diabetics by means of regulär physical training.

Keywords:

Type l diabetics - physical training - HbAi - microcolumn procedure - thiobarbituric acid method

Einleitung

Es ist seit langem bekannt daß einmalige Körperarbeit bei Diabetikern zu einer Senkung der Blutglucose sowie Erhöhung der Insulinempfindlichkeit führt (1, 5, 8). Da- gegen fehlen weitgehend Studien zum Einfluß regelmä- ßig wiederholter standardisierter Muskelarbeit auf Ein- stellungsgüte und Insulinverbrauch.

Deshalb wurde der Effekt eines standardisierten; regelmä- ßigen körperlichen Trainings auf die Stoffwechseleinstel- lung bei Typ l-Diabetikern untersucht, wobei die beson- dere Aufmerksamkeit dem Verhalten des HbAi unter An- wendung des Mikrosäulenchromatographieverfahrens und der Thiobarbitursäure-Methode galt. Daraus ergab sich als weitere Fragestellung, ob Unterschiede in den HbAi-Konzentrationen bei vergleichenden Untersuchun- gen mit den beiden genannten Methoden bestehen.

* Diese Arbeit enthält teilweise Ergebnisse einer Dissertation 82 Lab.med. 8:82 (1984)

Patienten und Methoden

Für die Untersuchungen wurden 8 freiwillige, körperlich untrainierte und normgewichtige Typ l-Diabetiker ohne Spätschäden ausgewählt. Sie waren im Durchschnitt 22,8 ±4,8 Jahre alt und hatten-seit mindestens einem Jahr einen Diabetes millitus (Diabetesdauer: 3,4±5,2 Jahre).

Die Probanden nahmen zunächst gemäß einem Rando- misierungsplan an einer 6wöchigen Trainingsphase bzw.

einer ebenso langen Kontrollphase teil, um dann im Cross-over-Verfahren den jeweils anderen Abschnitt zu durchlaufen.

Das modifizierte Trainingsprogramm nach Habermann (4) umfaßte 20 Trainingseinheiten, die in 6 Wochen (3-4mal wöchentlich) absolviert wurden. Eine Trai- ningseinheit bestand aus einer SOminütigen Belastung bei 50-70% der maximalen Sauerstoffaufnahme, ent-

sprechend einer durchschnittlichen Pulsfrequenz von 130/min, der Dauerieistungsgrenze.

Für die Ermittlung von Trainingseffekten wurden erstellt:

1. Beurteilungskriterien der Stoffwechsellage wie Blut- zuckertagesprofil in mg/dl, Urinzuckerausscheidung in g/

Tag, HbAi in % Hb, Triglyzeride in mg/dl, Cholesterin in mg/dl, HDL-Cholesterin in mg/dl, LDL-Cholesterin in mg/dl, Harnsäure in mg/dl, Körpergewicht in kg, Insulin- verbrauch in I.E./Tag.

2. Beurteilungskriterien des Trainingszustandes wie V02m8x 'n l/min, Pulsfrequenz pro min, Blutdruck in mm Hg, Lactat in mmol/l, ergometrische Leistung in Watt.

Das HbA( wurde in Swöchigen Abständen im Isolab®- Mikrosäulensystem (6,7) und nach der TBA-Methode von Flückinger und Winterhalter (2,3) gemessen. Bei einem Teil der HbA,-Bestimmungen mit dem Isolab®- Verfahren wurde vergleichend der angebotene Aldimin- Eliminator (Panchem) angewendet. Wöchentlich erfolgte die Kontrolle der Blutglucose im Tagesprofil mit Urin- zuckerausscheidung sowie die Insulinadaptation nach dem jeweiligen Blutglucpseverhalten.

Ergebnisse und Diskussion

Die mit einem Trainingsprogramm erzielten Trainingsef- fekte sind in der Tab. 1 dargestellt. Ein Vergleich der als Mittelwerte erhobenen spiroergometrischen Parameter vor und nach dem Training zeigte, daß die direkt gemes- sene maximale Sauerstoffaufnahme und die maximale er- gometrische Leistung gesteigert werden konnten. Als weitere Zeichen der Trainingsverbesserung lagen Pulsfre- quenz und Lactat, jeweils gemessen zum Zeitpunkt der im untrainierten Zustand ermittelten V02max/ nach dem Training niedriger.

Trainingseffekte auf das Verhalten des HbAi waren bei beiden Methoden von den Werten vor Trainingsbeginn abhängig. In der Abb. 1 sind für beide Methoden die Mittelwerte der HbAi-Konzentrationen jeweils mit der da- zugehörigen Standardabweichung während Trainings- und Kontrollphase aufgetragen. Die obere Säulenreihe erfaßt die HbAi-Werte der Patienten mit hohen Aus- gangswerten, die untere Reihe solche mit niedrigen Aus- gangswerten. 4 der. 8 Patienten besaßen mit durch- schnittlich 8,2 ±0,8% HbAi-lsolab bzw. 9,6 ±1,3%

HbAi-TBA relativ niedrige Ausgangswerte. Bei ihnen war keine signifikante Veränderung der durchschnittlichen HbAi-Konzentration zu beobachten. Dagegen fielen die HbAi-Spiegel bei den anderen 4 Patienten mit hohen Ausgangswerten während der Trainingsphase deutlich ab. Im Isolab-Verfahren sank der HbAi-Mittel wert von 13,4±1,3% auf 11/9±0f9%, in der TBA-Methode von 15,9 ±1,8% auf 13,7 ±2,0%. Unter Berücksichtigung möglicher Überhangeffekte auf das HbAi-Verhalten zu Beginn von Trainings- und Kontrollphase ist eine Be- trachtung der HbAi-Spiegel am Ende der Versuchsphasen von besonderem Interesse. Auch bei diesem Vergleich lagen die HbAi-Konzentrationen unter Training deutlich niedriger. Das Verhalten der HbAi-Konzentrationen in Ab- hängigkeit vom körperlichen Training zeigte bei beiden Methoden nahezu den gleichen Verlauf.

Die Mittelwerte der mittleren Blutglucosespiegel lagen unter Training (130 mg/dl bis 154 mg/dl) deutlich nie- driger als in der Kontrollphase (160 mg/dl bis 203 mg/

dl). Parallel dazu wurde während des Trainings eine Sen- kung des durchschnittlichen täglichen Insulinverbrauchs um ca. 20% (Ende der Trainingsphase 31,0±16,2 I.E./

Tab. 1: Spiroergometrische Parameter des Trainingszu- standes

Trainings- zustand V02max (l/min) Herzfrequenz

(l/min) Blutdruck

(mm Hg)

Lactat (mmol/l)

VorTraining 1,88± 0,50 in Ruhe

bei V02max in Ruhe bei V02max antrainiert bei V02max untrainiert

73 165 127 186

±13

± 8

±13

±35 4,91 ± 1,51

TrainingNach 2,32±0,44 72 150 126 177

±13

±15

±12

±30 3,87± 1,19 Ergometer. Leistung (Watt) 175 ±37 205 ±42

TRAININGSPHASE KONTROLLPHASE

1

0

Abb. 1: Abhängigkeit des HbAi von körperlichem Trai- ning. Die obere Reihe umfaßt Patienten mit hohen HbAi- Ausgangswertent die untere mit niedrigeren Ausgangs- werten. D Isolab®-Säulenverfahren, D TBA = Thiobar- bitursäure- Verfahren

CQ 10·

5

i

HbA1 fTBA[%Hb] * Abb. 2: Korrelation-zwischen HbAi-Isolab® und HbA,- TBA für pathologische Wertepaare

Lab.med. 8:83(1984) 83

Tag; Ende der Kontrollphase 39,3 ±15,3 I.E./Tag) beob- achtet.

Von den anderen Stoffwechselparametern korrelierte nur die Harnzuckerausscheidung mit den Blutglucosewerten, während Blutlipide. Harnsäure und Körpergewicht durch das Training unbeeinflußt blieben. Ein Vergleich der Iso- lab®- und der TBA-Methode ergab eine gute Korrelation der pathologischen Wertepaare dieser Trainingsstudie (Abb. 2). Der Intraassay-Variationskoeffizient betrug im Mikrosäulenverfahren 2,8%, in der TBA-Methode 3,0%.

Ein Vergleich der HbAi-Spiegel im Isolab®-Verfahren mit und ohne Aldimin-Eliminator bei 34 Bestimmungen er- gab mit Eliminator durchschnittlich um 0,2 bis 0,3% nie- drigere Werte.

Schrifttum:

1. BÜRGER, M., KRAMER, H.: Über die durch Muskelarbeit hervorgerufene Steige- rung der Insulinwirkung auf den Blutzuckergehalt beim normalen und gestörten Koh- lenhydratstoffwechsel und ihre praktische und theoretische Bedeutung. Klin. Wschr.

7.745(1928).

2. FISCHER, R. W„ DE JONG, C„ VOIGT, E., BERGER, W.. WINTERHALTER. K. H.:

The colorimetric determination of HbAie in normal and diabetic subjects. Clin. Lab.

Haema t. 2,129(1980).

3. FLÜCKINGER, R., WINTERHALTER. K. H.: In Vitro Synthesis of Hämoglobin AI«.

Febs Leiters 71.356 (1976).

4 HABERMANN, G.: Spiroergometrische und metabolische Trainingseffekte bei Typ-l Diabetikern. Dissertation, Universität Düsseldorf (1984).

5. JOSLIN, E. P., ROOT. H. F.. WHITE, P.. MARBLE, A.: The treatment of diabetes mellitus. Lea u. Febiger. Philadelphia, 5. Aufl., Seite 299,1935.

6. KYNOCH, P. A. M., LEHMANN, H.: Rapid estimation (2.5 hours) of glycosylated haemoglobin for routine purposes. Lancet 2.16 (1977).

7. TRIVELLI, L A., RANNEY, H. M.. LA!, H. T.: Haemoglobin components in patients with diabetes mellitus. N. Engl. J, Med. 284,353 (1971).

8. VRANIC, M., BERGER, M.: Exercise and Diabetes Mellitus. Review and Abstracts.

Diabetes 28.147(1979).

Zusammenfassend können wir sagen, daß durch ein rela- tiv leichtes, aber regelmäßig durchgeführtes körperliches Training bei Typ l-Diabetikern über eine Verbesserung des Trainingszustandes folgende Effekte erreicht werden:

1. Eine Senkung der HbAi-Konzentration, sie ist abhän- gig von der Einstellungsgüte bei Trainingsbeginn; bei ho- hen Ausgangswerten fällt sie deutlich ab.

2. Die HbAi-Werte des Mikrosäulenchromatographie- verfahrens und der Thiobarbitursäure-Methode verhalten sich nahezu gleich und sind sehr gut miteinander korre- liert.

3. Die mittleren Blutglucosespiegel und der Insulinver- brauch werden gesenkt.

Deshalb erscheinen beide HbA(-Methoden geeignet eine durch regelmäßiges körperliches Training erzielte Verbes- serung der Einstellungsgüte bei Typ l-Diabetikern zu er- fassen.

Anschrift für die Verfasser:

Prof. Dr. H. Drost

Ferdinand-Sauerbruch-Klinikum Arrenberger Str. 20-56

D-5600 Wuppertal 1 D

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