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Wir danken Frau Aakejfi.ir ihre Hilfe bei der Ma- nuskripterstellung.
f Anschr![l der Verf'asser uber: Priv.-Doz. Dr. med. B. Fischer, Che[ar:::/ der Fachklinik Klausenbach der Landesversicherungs- ans/a/1 Baden. 7611 Nordrach-Klausenbach)
Veriinderungen der Magnesiumgehalte in Serum, Erythrozyten und Harn nach Alkoholbelastung
Yon J. Leinert, D. P. Beckerund D. Hotzel
Institut fiir Ernahrungswissenschaft der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universitat (Direktor: Prof. Dr.
D. Hotzel)
Zusammenfassung
Bei 20 gesunden jungen Miinnern, von denen 10 als Kon- trollpersonen dienten, wurden die Magnesiumwerte in Serum, Erythrozyten und Harn vor und nach Alkoholbelastung be- stimmt. Die Blutalkoholwerte liegen nach der Alkoholbela- stung bei den Versuchsteilnehmern zwischen 1,60 und 1,74 %o.
Die direkt nach Alkoholaufnahme ermittelten Serummagnesi-
umwerte sind gegeniiber den Ausgangswerten signifikant (p <0,05) erhoht und entsprechen der Erniedrigung der Ery- throzytenmagnesiumgehalte. 14 Stunden nach der Alkoholbe- lastung dagegen sind die Serumwerte hochsignifikant (p <
0,001) auf einen Wert unterhalb des Ausgangsniveaus abgefal- len, die Erythrozytenwerte entsprechen den direkt nach Alko- holaufnahme gemessenen. Die durchschnittliche Harnaus- scheidung zeigt keine Veriinderungen.
r
Magnesium-Bulletin 1/1981 Leinertet al. I Veranderungen der Magnesiumgehalte ... 43
Summary
Magnesium parameters (serum, erythrocytes, urine) are de- termined before and after treatment with alcohol in 20 appar- ently healthy young man, from which 10 served as controls.
The alcohol treatment leads to blood alcohol levels between 1.60 and I. 7 4 %o. The serum Magnesium immediately after al- cohol consumption was significantly increased (p <0.05) compared with the initial value corresponding to the lower Magnesium content of erythrocytes. 14 hours after alco- hol load the serum Magnesium is decreased significantly (p <0.001) below the initial value, while the erythrocyte level remaines as after alcohol load. The mean excretion rate in urine does not change.
Resume
Dans le cas de 20 jeunes hommes sains, dont 10 servaient de sujets de controle, ont ete determines le teneurs en Magne- sium serique, erythrocytaire et dans )'urine, avant et apres !'ab- sorption d'alcool. Apres !'absorption d'alcool les valeurs en alcool sanguin des participants
a
!'experience variaient entre 1,60 et 1,74 %o. Compares avec celles de depart, les valeurs en Magnesium serique determines immediatement apres !'absorp- tion d'alcool ont augmente d'une maniere significative (p <0,05); ils correspondenta
la diminution des teneurs en Magnesium erythrocytaire. 14 heures apres !'absorption d'al- cool, cependant, les valeurs en Magnesium serique ont dimi- nue d'une maniere extremement significative (p < 0,00 I) se trou- vent enfin au dessous du niveau de depart; les valeurs erythro- cytaires correspondenta
celles determines immediatement apres !'absorption d'alcool. L'excretion urinaire moyenne ne montre pas de variations.* * *
Einleitung
Wiihrend beim chronischen Alkoholismus von einer Erniedrigung der Serummagnesiumwerte ( Flink et al., 19 54; Nielsen, 1963; Schmidt, 1971 ; Meyer, 1977; Bogden, 1978; Kramp, 1979) berich- tet wird, ist bei akuter Alkoholgabe ein kurzfristig erhohter Serumspiegel (Sargent, 1974; Peng, 1974; Hemmingsen, 1980) beobachtet worden. Bei Untersuchungen der Magnesiumwerte nach Alko- holbelastung in Erythrozyten (Hemmingsen et al., 1980) und Harn (Linkola, 1979) wurden statistisch signifikante Ergebnisse nicht erhalten. Zur Ergan- zung der iiberwiegend aus Tierversuchen gewon- nenen Befunde wurden von uns die Magnesium- spiegel in Serum, Erythrozyten und Harn nach einmaliger Alkoholbelastung beim Menschen iiberpriift. Die Untersuchung gewinnt an Bedeu- tung, wenn man berucksichtigt, daB Magnesium- mange! als Risikofaktor fiir kardiovaskuliire Er- krankungen gilt (Ubersicht z. B. bei Seeling et al.,
1974). Zur Beurteilung der Magnesiumversorgung wird aber hiiufig der durch Alkohol deutlich be- einfluBbare Serummagnesiumwert zugrunde ge- legt, der allein eine gesicherte Aussage nicht er- laubt.
Material und Methoden
20 gesunde miinnliche Studenten, mit auch in bezug auf Alkohol durchschnittlichen Verzehrsge- wohnheiten, nahmen freiwillig an dem Versuch teil. I 0 dienten als Kontrollen. Am ersten Ver- suchstag wurde urn 8.00 Uhr Blut entnommen und der Niichternharn gesammelt. Wiihrend der Untersuchung wurde den Teilnehmern eine kon- trollierte Kost verabreicht, so daB sich fur alle eine etwa gleichgroBe Magnesiumaufnahme und ahnliche Resorptionsverhaltnisse ergaben. Zwi- schen 14.00 und 18.00 Uhr am ersten Tag wurden die Versuchsteilnehmer mit einem Gemisch aus Athanol und Orangensaft nach folgender Forme!
auf einen Blutalkoholspiegel > 1,5 o/oo eingestellt:
Alkoholaufnahme [g/kg KG]
=0,75 · 1,5 +
4 .
0,1
Die Kontrollen erhielten nur Orangensaft. Urn 18.00 Uhr erfolgte die 2. Blutentnahme. Am nach- sten Morgen wurde urn 8.00 Uhr nochmals Blut entnommen und Niichternharn gesammelt.
Die Blutalkoholwerte wurden mit Hilfe eines Testsatzes der Firma Boehringer, die Magnesium- werte in Serum, Erythrozyten und Harn durch Atomabsorption ermittelt.
Ergebnisse und Diskussion
In Tab. I sind die Alkoholaufnahrne und die resultierenden Blutalkoholwerte dargestellt.
Es ergaben sich fiir jeden der Versuchsteilneh- mer Werte iiber I ,5 o/oo Blutalkohol. Die Abbil- dung zeigt, daB die Blutalkoholspiegel nur inner- halb sehr enger Grenzen (von 1,60-1,74 %o) streuen, wobei der hochste Wert von 1,74 beirn Teilnehmer K. H.-G. gefunden wurde, bei dem noch Restalkohol vom Vortage nachgewiesen werden konnte. Bei den Kontrollen wurden Blut- alkoholwerte > 0,35 o/oo nicht in einem einzigen Fall gefunden.
Die Magnesiumwerte fiir die Versuchsteilneh- mer mit Alkoholbelastung sind in Tab. 2, fiir die Kontrollen in Tab. 3 aufgelistet.
Die Tabellen zeigen, daB die Ausgangswerte al-
ler untersuchten Personen im Norrnalbereich lie-
gen. Wie hiiufig beschrieben und auch von uns
gefunden (Leinert et al., 1980), konnten eindeu-
tige Zusammenhange zwischen den Serumwerten,
Erythrozytenwerten und der Harnausscheidung
nicht nachgewiesen werden. Hohere Serumwerte
sind mit relativ niedrigen Erythrozytenwerten
kombiniert und umgekehrt. Der stark streuenden
Magnesiumausscheidung im Harn kommt nur
44
Leinertet al. I Veriinderungen der Magnesiumgehalte ... Magnesium-Bulletin 1/1981---~-
Tab. I
Teilnehmer Korpergewicht B. A.
o.w.
J.O.
C. H.
L. G.
G.K.
H. K.-G.
K.H.-G.
R.E.
K.P.
Tab. 2
Teilnehmer
I
B.A. 1,66
o.w.
1,54J.O. 1,58
C.H. 1,48
L.G. 1,49
G.K. 1,64
H.K.-G. 1,80
K.H.-J. 1,47
R.E. 1,78
K.P. 1,58
x*
1,60s 0,12
n 10
*
Serum mva1 Mg/1 Erythrozyten mval/Mg I97 90 71 68 63 87 85 92 73 65
Serum-Mg 11 1,70 1,63 1,77 1,71 1,71 1,87 1,90 1,58 1,76 1,64 1,73 I
0,10 10
Harn mval Mg/ I ,5 g Kreatinin Tab.3
Alkoholaufnahme g - · · ·
14h-18h 143,5 132,0 105,5 100,5 94,0 128,5 126,5 136,0 109,0 97,5
Ill 1,52 1,35 1,51 1,44 1,39 1,68 1,59 1,33 1,53 1,50
!
1,48I
0,11 10
I 4,68 4,49 4,36 5,40 4,35 4,66 4,66 5,48 5,09 4,22 4,74 0,44 10
I 8 h 1118h Ill 8 h
I 8h
0,08 0,07 0,19 0,09 0,10 0,09 0,43 0,95 0,15 0,22 I
Erythrozyten- Mg II 4,40 4,16 3,94 5,15 4,21 4,67 5,03 5,05 4,76 3,66 4,50 10
Bluta1kohol %o
II 18h Ill 8h
1,69 0,22
1,72 0,41
1,65 0,22
1,69 0,22
1,63 0,22
1,72 0,20
1,60 0,17
1,74 0,22
1,60 0,11
1,72 0,25
Harn-Mg
Ill I I Ill
4,80 7,67 8,49
4,22 9,35 8,26
4,09 6,39 5,30
4,86 9,18 9,42
4,02 6,39 11,56
4,74 3,17 5,90
4,62 17,39 11,41
4,99 12,51 4,57
4,62 5,70 9,87
4,16 16,45 16,21
4,51 9,42 9,10
4,68 3,48
I
Serum-Mg Erythrozyten-Mg Harn- Mg
Teilnehmer 1---,---_::_-,---t---,---···----T---+---,---
H.F.
A. B.
U.A.
R.B.
J.L.
T.R.
J.S.
J.W.
R.R.
B.J.
I I li Ill I II Ill
1,58 1,65 1,68 4,42 4,39 4,44
1,58 1,64 1,55 4,24 4,06 3,98
1,52 1,60 1,59 4,15 4,00. 3,97
1,58 1,61 1,62 4,51 4,39 4,44
1,67 1,58 1,71 4,53 4,44 4,44
I ,57 I ,49 I ,44 4,42 4,24 4,25
1,58 1,48 1,51 4,51 4,55 4,49
I ,61 1,67 1,60 4,11 3,92 3,99
I
I ,47 I. 1,58 I ,51 4,89 4,66 4,86
1,69 1,68 1,58 5,53 5,38 5,11
X*
I
1,59 i 1,60 1,58 4,53 ! 4,40!
4,40s I' 0,06 I' 0,07 0,08 0,42
1
i 0,42
1
. 0,38 _n ________ . . J . . _ _ _ I o ___ __\ ___ l_o ___ _,_~l_o__ 1'---_l_o ___ _ J . . . . _ _ _ 1 o ____ __._. ___ 1 o
* Serum mval Mg/1 Erythrozyten mval Mg/1 Harn mval Mg/1,5 g Kreatinin
I 8h 11 18h Ill 8h
I 6,29 8,13 5,30 4,68 9,03 20,48 16,07 7,94 8,28 8,63 9,48 4,96 10
Ill 9,37 14,19 9,28 4,58 6,18 16,17 7,11 9,72 9,02 6,02 9,16 3,63 10
J ~· Magnesium- Bulletin l/1981 Leinert et al.
I Veri.inderungen der Magnesiumgehalte ... 45 eine untergeordnete Bedeutung zu. Aus versuchs-
technischen Griinden mul3te darauf verzichtet werden, fraktioniert 24-Stunden- Ham zu sam- me1n, so daB die Magnesiumausscheidung auf Kreatinin bezogen werden muBte.
Nach Alkoholbe1astung stiegen die Serumma- gnesiumwerte signifikant (p < 0,05) an und zeig- ten somit den in Tierversuchen nachgewiesenen Effekt (Peng, 1974, Hemmingsen et al., 1980). Am nachsten Morgen, 14 Stunden nach der Alkohol- aufnahme, zeigte sich ein hochsignifikanter Ab- fall (p < 0,001) des Serummagnesiums unter die Ausgangswerte des Vortages. Die Unterschiede zum Ausgangstermin waren statistisch signifikant
(p < 0,05). Es wird vermutet, dal3 der iiberpropor-
tiona1 hohe Abfall des Serummagnesiums auf ei- ner vermehrten Magnesiumausschwemmung durch die Niere beruht ( Kalbfleisch et al., 1963;
Linkola et al., 1979), obwohl die von uns erhalte- nen Magnesiumhamwerte das nicht bestatigen.
Neben den erwahnten Literaturbefunden wird diese These durch fo1gende Argumente gestiitzt:
I. A1kohol vermindert die ADH-Sekretion und fiihrt damit zu einer erhohten Diurese.
2. Hohe A1koholaufnahme fiihrt zu einer azi- dotischen Stoffwechsellage, die die Elektrolytaus- scheidung und bei erhohtem Serummagnesium besonders die Magnesiumausscheidung fordert.
3. Die Erythrozytenmagnesiumwerte sind nach dem a1koho1bedingten Abfall am nachsten Mor- gen noch immer emiedrigt, eine Wiederaufnahme des Magnesiums aus dem Serum hat also nicht stattgefunden.
Der Magnesiumgehalt in den Erythrozyten ist nach der Alkoho1aufnahme emiedrigt. Die Unter- schiede konnten aber wie auch bei anderen Arbei- ten (Kramp et al., 1979; Hemmingsen et al., 1980) nicht statistisch abgesichert werden. Eine Begriin- dung kann darin gesehen werden, daB die unter- suchten Kollektive zu klein und die Standardab- weichungen beim Erythrozytenmagnesium relativ hoch waren. Bei Betrachtung der absoluten Werte ergibt sich, dal3 die Emiedrigung des Erythrozy- tenmagnesiums recht genau der Erhohung des Se- rummagnesiums entspricht. Eine Erklarung fiir die intra-extrazellulare Verschiebung des Magne- siums konnte in der durch den Stressor Alkohol bedingten, erhohten Katecholaminausschiittung zu suchen sein, die ihrerseits die Permeabilitat der Blutzellmembranen verandert und zu einem er- hohten Magnesium-Efflux fiihrt. Moglicherweise beeinfluBt der von Shah et al. (1978) nach Alko- holgabe beobachtete erhohte Parathormonspiege1
den Magnesiumstoffwechsel ebenfalls ( Wessels, 1978). Diese Uber1egungen sind allerdings hypo- thetisch.
Nach unseren Untersuchungen blieben die Ma- gnesiumwerte in den Erythrozyten auch noch
14 Stunden nach der Alkoholaufnahme auf dem emiedrigten Niveau. Eine Deutung, warum bei zumindest kurzfristig erhohten Serummagnesium- werten keine Riickresorption in die Zellen statt- findet, kann derzeit nicht gegeben werden. Offen- sichtlich ist vor der ,Normalisierung" der Stoff- wechselvorgange in der Zelle ein groBer Teil des Serummagnesiums iiber die Niere eliminiert wor- den. Eine KHirung konnten wohl nur Untersu- chungen bringen, die es ermoglichen, die Parame- ter in ki.irzeren ZeitabsHinden zu bestimmen und vor allem die Magnesiumausscheidung in Einzel- fraktionen zu quantifizieren.
Die durchschnittlichen Magnesiumwerte im Ham blieben in unseren Untersuchungen bei z. T.
erheblichen individuellen Streuungen praktisch unverandert. Wir vermuten, daB ein groBer Teil des Magnesiums, das in Serum und Blutzellen verloren ging, schon mit dem Abendham ausge- schieden wurde. Eine Uberfiihrung dieses Magne- siums in andere Korperpoo1s erscheint wenig wahrscheinlich. Eine weitere Moglichkeit der Er- klarung liegt darin, daB durch die BezugsgroBe Kreatinin Fehler auftreten. Die Kreatininwerte la- gen bei hohen Schwankungen der individuellen Werte am 2. Versuchstag urn mehr als 15% niedri- ger. Wiirde man eine Vedinderung der Bezugs- gro13e - wir nehmen a1s durchschnittliche Aus- scheidung fiir Manner I ,5 g Kreatinin/ d an - beriicksichtigen, ergaben sich fi.ir den 2. Tag rela- tiv hOhere Magnesiumgehalte im Ham.
Zusammenfassend
liiBtsich sagen, daB direkt nach Alkoholkonsum die Serumwerte signifikant
(p < 0,05) erhOht, 14 Stunden nach Alkoholauf-
nahme hochsignifikant (p < 0,001) auf Werte un- terha1b des Ausgangsniveaus emiedrigt waren.
Die in den Erythrozyten auftretenden Verluste entsprechen der Erhohung im Serum. Den Ma- gnesiumverlusten im B1ut entsprechend erhohte Hamausscheidungswerte konnten bei unserer Versuchsanordnung nicht nachgewiesen werden.
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Diurese und Salurese bei Ratten nach intravenoser Applikation von Pteridinderivaten
Von E. Mutschler, G. Vollmerund K.-D. Volger
Pharmakologisches Institut fiir Naturwissenschaftler, Johann Wolfgang Goethe-Universitat, Frankfurt/
Main (Direktor: Prof. Dr. Dr. med. E. Mutschler)
Zusammenf assung
In Diurese-Versuchen bei Ratten wurde die Ausscheidung von Harn und den Elektrolyten 'Na+, K+, Ca++ und Mg-+
iiber 48 Stunden nach i. v.-Applikation von Triamteren (TA), Hydroxytriamteren-schwefelsaureester (0 H-T A- Ester) und 4-Carboxybutoxy-triamteren (Val-0-TA) gepriift.
Es zeigte sich in 8 verschiedenen Sammelperioden eine rasch einsetzende Natriurese und eine schwach ausgepragte Calciurese. Eine absolute Kaliumretention konnte nur nach Gabe von TA und Vai-0-TA beobachtet werden. Der OH- TA-Ester fi.ihrte dagegen nur zu einer relativen Kaliumreten- tion. Wahrend OH-TA-Ester und Val-0-TA nur zu einer kurz- fristigen Hemmung der Mg+ +-Ausscheidung fiihrten, zeigte TA eine ausgepragte, langandauernde Magnesiumretention bis zu 30 Stunden nach Gabe.
Summary
The diuretic effect of triamterene (TA), hydroxytriamterene sulfuric acid ester (OH-TA-ester) and 4-carboxy-butoxy-triam- terene (Vai-0-TA) intravenously administered was investi- gated in rats. The electrolytes Na +, K +, Ca + + and Mg+ + were measured for 48 hours over 8 periods differing in length of time.
An immediate natriuretic and weak calciuretic effect could be demonstrated with all the substances. TA and Vai-0-TA
showed an absolute retention of K-. OH-TA-ester was asso- ciated with a relative retention of K +. The reduction in excre- tion of Mg+- by OH-TA-ester and Val-0-TA was short-lived.
A long lasting reduction in the excretion of Mg+ + in the urine up to 30 hours could be shown after application ofT A.
Resume
Au cours d'experiences sur le rat l'effet diuretique a ete con- tr&le apres application intraveineuse du triamterene (TA), de l'hydroxytriamterene-ester d'acide sulfurique (OH-TA-ester) et du 4-carboxy-butoxy-triamterene (Val-0-TA). Les electrolytes Na+, K+, Ca++ et Mg++ ont ete mesures sur 8 cycles de col- lection d'urine differents s'etendant sur 48 heures.
Un effet immediat d'excretion urinaire du sodium ainsi qu'un leger effet d'excretion urinaire du calcium ont pu etre demontres avec toutes les substances. Une retention absolue de potassium n'a pu etre constatee qu'apres administration de TA et de Val-0-TA. L'OH-TA-ester n'a par contre entraine qu'une retention relative de potassium. Tandis que I'OH-TA- ester et le Val-0-TA n'ont entraine qu'une inhibition
a
courtterme de !'excretion de Mg- +,le TA a montre une importante retention de magnesium se prolongeant 30 heures apres admi- nistration.
