Einfluss von intensivem Ausdauertraining auf den Wärmefluss in Blutzellen gemessen mit Isothermal Micro-Nano Calorimetry

Hintergrund. Nach körperlicher Aktivität bleibt der Energieumsatz  gegenüber dem Ruheenergieumsatz weiterhin erhöht. Gemessen wurde dieser Energieumsatz bis anhin mit einer Spirometrie anhand eines erhöhten Sauerstoffverbrauchs. In der Wissenschaft wird dieses Phänomen deshalb „excess post-exercise oxygen consumption“ (EPOC) genannt. Die Messung mit der Spirometrie ist unspezifisch und misst den Energieumsatz aller im Körper stattfindenden Prozesse. Ein neuer Ansatz, um dieses Phänomen zu messen, ist die „Isothermal micro-nano Calorimetry“ (IMNC). Mit hochpräzisen Messgeräten können Wärmeflüsse (Wärmeenergie pro Zeiteinheit) in Mikro- bzw. Nanowatt gemessen werden. Mit dieser Methode kann der Energieumsatz ganz spezifischer Zellproben anhand der abgegebenen Wärmeenergie gemessen werden. In dieser Studie wurde der Energieumsatz des Blutes nach körperlicher Belastung untersucht. Ziel war es, zu untersuchen, ob die Wärmeflusswerte nach der Belastung und während der Nachbelastungsphase signifikant erhöht sind.
Studiendesign. Für die Studie wurden 6 männliche Probanden ausgewählt. Sie mussten gesund und körperlich leistungsfähig sein. Die explorative Vorgehensweise erlaubte eine Auswahl ohne Randomisierung. Alle Probanden absolvierten dieselben Tests.
Methode. In einem Vortest wurde mit einer Spiroergometrie auf dem Fahrradergometer das VO2max der Probanden bestimmt.
Im Ausdauertest wurden die Probanden nach einer 60-minütigen Ruhephase bei 70% des VO2max während 60 Minuten auf dem Fahrradergometer belastet. Anschliessend folgte eine 120-minütige Ruhephase. Unmittelbar vor der Belastung und 0 Minuten, 30 Minuten, 60 Minuten und 120 Minuten nach der Belastung wurde den Probanden Blut abgenommen und nach der Methode der IMNC analysiert. Gleichzeitig mit der Blutabnahme und zusätzlich während der Belastung (alle 20 Minuten) wurden jeweils das Laktat, die Herzfrequenz und die Körpertemperatur gemessen.
Resultate. Der Wärmefluss des Blutes war nach der Belastung hochsignifikant (p<0.01) höher als vor der Belastung. Die Werte fielen schnell ab und waren nach 30 Minuten nicht mehr signifikant erhöht. Nach einem erneuten Anstieg der Werte erreichten die Werte nach 120 Minuten wieder eine Signifikanz.
Schlussfolgerung. Mit der IMNC kann der Energieumsatz von spezifischen Zellen sehr gut gezeigt werden. Der Verlauf der Wärmeflusskurve kann bei den Blutzellen noch nicht genau erklärt werden. Eine Ähnlichkeit mit der EPOC lässt sich jedoch zeigen.