Die Untersuchung organspezifischer Funktionsstörungen erlangt zunehmende Bedeutung für die moderne Intensivmedizin. Das akute Lungenversagen gehört dabei zu den wichtigsten Vitalfunktionsstörungen. Besonders bei entzündlichen Lungenschädigungen kann es zu Veränderungen des pulmonalen Sauerstoffmetabolismus kommen. In der vorliegenden klinischen Untersuchung sollte geprüft werden, ob der intrapulmonale Sauerstoffverbrauch durch methodenbedingte Unterschiede bei der Bestimmung des globalen Sauerstoffverbrauchs des Organismus, zwischen der indirekten Kalorimetrie und dem Fick´schen-Prinzip, repräsentiert wird und ob es beim akuten Lungenversagen zu einer Erhöhung des intrapulmonalen Sauerstoffverbrauchs kommt bzw. inwieweit diese Veränderungen von der Genese der akuten Lungenschädigung (ALI, ARDS, Pneumonie) abhängig sind. Darüberhinaus wurde geprüft, ob es einen Zusammenhang zwischen dem Ausmaß der pneumonischen Infiltrate und dem intrapulmonalen Sauerstoffverbrauch gibt und ob Korrelationen zu funktionellen Größen wie alveolär-arterielle Sauerstoffgehaltsdifferenz (AaDO2), intrapulmonaler Shunt (QS/QT), transpulmonaler Laktat- bzw. Glukosefluß, Differentialzytologie in der BAL-Flüssigkeit (Bronchoalveoläre Lavage) und Lungenschädigungs-Score (Murray) bestehen. Im ersten Abschnitt der vorliegenden Untersuchung wurden die Verfahren zur Bestimmung des intrapulmonalen Sauerstoffverbrauchs und zur Ermittlung der transpulmonalen Gradienten für Laktat und Glukose bei lungengesunden Patienten evaluiert. Auf diese Weise sollte die Reproduzierbarkeit der genannten Meßverfahren geprüft werden. Gegenstand des zweiten Untersuchungsabschnittes waren Art und Ausmaß der pulmonalen Stoffwechselveränderungen bei Patienten mit akutem Lungenversagen sowie deren ungeklärte diagnostische und prognostische Bedeutung. Anhand der Ergebnisse der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, daß der intrapulmonale Sauerstoffverbrauch sowohl bei Lungengesunden als auch bei Patienten mit akutem Lungenversagen durch den methodenbedingten Unterschied zwischen der indirekten Kalorimetrie und dem Fick´schen-Prinzip repräsentiert wird. Bei einer vorliegenden Infektion des Lungenparenchyms (Pneumonie) kam es zu einer hochsignifikannten (p / The examination of specific organ dysfunctions are of increasing importance for the modern intensive care medicine. The acute lung injury is one of the most frequent impairments in organ function in critically ill patients. Pulmonary oxygen consumption (VO2 pulm) is believed to be increased in patients with acute lung injury. In the present study, VO2 pulm was estimated in both patients with and without impaired lung function from the difference between total oxygen consumption measured by indirect calorimetry (VO2 cal) and oxygen consumption assessed by the reverse Fick method (VO2 Fick). In addition VO2 pulm was correlated to various parameters of impaired lung function. To assess the metabolic function of the lung, arterial-mixed venous concentration differences of lactate and glucose were determined and transpulmonary lactate flux as well as glucose flux was calculated. For within-patient measurements of VO2 pulm, a sufficient reproducibility was achieved for patients with as well as without impaired lung function. Compared to VO2 pulm in patients without lung infection (pneumonia), VO2 pulm was significantly increased in patients with pneumonia (p

Das maximale Laktat-steady-state (MLSS) gilt als ein physiologischer Parameter der Ausdauerleistungsfähigkeit. Bereits in den 1980er Jahren entwickelte Mader (1984) auf Basis der Michaelis-Menten-Kinetik eine Berechnungsmethode zur Bestimmung der Leistung im MLSS. Diese Methode setzt die Kenntnis der maximalen Reaktionsgeschwindigkeiten von Glykolyse und Atmung voraus. Die Goldstandard-Methode zur Ermittlung der Leistung im MLSS sind mehrere 30-minütige konstante Dauerbelastungen. Das hauptsächliche Ziel der vorliegenden Arbeit bestand in dem Vergleich der berechneten mit der empirisch ermittelten Leistung im MLSS. 57 männliche Probanden unterzogen sich zunächst in randomisierter Reihenfolge einem Test zur Bestimmung der maximalen Laktatbildungsrate sowie der maximalen Sauerstoffaufnahme. Im Anschluss absolvierten die Testpersonen mehrere 30 minütige Dauertests zur empirischen Ermittlung der Leistung im MLSS. Die ermittelten Ergebnisse zeigen, dass zwischen beiden Testmethoden eine hochsignifikante Korrelation (r = 0,89; p< 0,001) sowie eine mittlere Differenz von -13 Watt vorliegt. Ausgehend von den ermittelten Ergebnissen kann der Schluss gezogen werden, dass die Leistung im MLSS, ermittelt unter Verwendung der Methode nach Mader (1984) im Mittel mit der empirisch ermittelten Leistung im MLSS sehr gut übereinstimmt. Neben der angeführten Hauptstudie, wurde in der vorliegenden Arbeit weiterhin die Reliabilität und Tag-zu-Tag-Variabilität der Leistung im MLSS, der Einfluss der Testdauer auf die Laktatbildungsrate sowie die Praktikabilität der berechneten Leistung im MLSS in einem Einzelzeitfahren näher untersucht.

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This study reviewed first the development of race result in canoe sprint during the past decades. The race results of MK1-1000 and WK1-500 have increased 32.5 % and 42.1 %, respectively, a corresponding 5.0 % and 6.5 % increase in each decade. The development of race results in canoe sprint during the past decades resulted from the contributions of various aspects. The recruitment of taller and stronger athletes improved the physiological capacity of paddlers. Direct investigation on energy contribution in canoe sprint enhanced the emphasis on aerobic capacity and aerobic endurance training. Advancement of equipment design improved the efficiency of paddling. Physiological and biomechanical diagnostics in canoe sprint led to a more scientific way of training. Additionally, other aspects might also have contributed to the development of race results during the past decades. For example, the establishment of national team after World War II provided the possibility of systematic training, and the use of drugs in the last century accelerated the development of race results in that period. Recent investigations on energetics in high-intensity exercises demonstrated an underestimate of WAER % in the table provided by some textbooks since the 1960s. An exponential correlation between WAER % and the duration of high-intensity exercises was concluded from summarizing most of the relevant reports, including reports with different methods of energy calculation. However, when reports with the MAOD and Pcr-La-O2 methods were summarized separately, a greater overestimate of WAER % from MAOD was found compared to those from Pcr-La-O2, which was in line with the critical reports on MAOD. Because of the lack of investigation of the validity of the comparisons between MAOD and Pcr-La-O2, it is still not clear which method can generate more accurate results and which method is more reliable. With regard to kayaking, a range of variation in WAER % was observed. Many factors might contribute to the variation of WAER % in kayaking. Therefore, the methods utilized to calculate the energy contributions, different paddling conditions, and the level of performance were investigated in kayaking. The findings indicated that the method utilized to calculate the energy contributions in kayaking, rather than paddling condition and performance level of paddlers, might be the possible factor associated with WAER %. Some other possible factors associated with WAER % still need to be further investigated in the future. After verifying the dependence of WAER % on the method of energy calculation, but not on paddling condition and performance level of paddlers, energy contributions of kayaking were investigated for the three racing distances on a kayak ergometer with junior paddlers. Energetic profiles in kayaking varied with paddling distances. At 500 m and 1000 m the aerobic system was dominant (with WAER % of 57.8 % and 76.2 %), whereas at 200 m the anaerobic system was dominant (with WAER % of 31.1-32.4 %). Muscular volume seemed to have an influence on absolute energy productions. The anaerobic alactic system determined the performance during the first 5 to 10 s. The anaerobic lactic system probably played a dominant role during the period from the 5th-10th s to 30th-40th s. The aerobic system could dominate the energy contribution after 30–40 s. This energetic profile in kayaking could provide physiological support for developing the training philosophy in these three distances. Additionally, the method introduced by Beneke et al. seemed to be a valid method to calculate the energy contributions in maximal kayaking. Energy contributions in canoeing were similar to those in kayaking. The relative energy contributions on open water canoeing were 75.3 ± 2.8 % of aerobic, 11.5 ± 1.9 % of anaerobic lactic, and 13.2 ± 1.9 % of anaerobic alactic at maximal speed of simulated 1000 m. Further, the C of canoeing seemed also to be similar to the reported findings in kayaking, with a function of y = 0.0242 * x2.1225. Training programs could be designed similarly for kayaking and canoeing with regard to energetic profile. In order to extend the findings on energetics in canoe sprint to other exercises, energy contributions in kayaking, canoeing, running, cycling, as well as arm cranking were compared with the same duration. Results indicated that WAER % during maximal exercises with the same duration seemed to be independent of movement patterns, given similar VO2 kinetics during the maximal exertion. The exponential relationship between WAER % and duration in maximal exercises could be supported by excluding the influence from movement patterns. Additionally, MLSS in kayaking was investigated. The blood lactate value of MLSS was found to be 5.4 mM in kayaking, which could expand the knowledge of MLSS in different locomotion. The MLSS in kayaking might be attributed to the involved muscle mass in this locomotion, which could result in a certain level of lactate removal, and allow a certain level of equilibrium between lactate production and removal. LT5, instead of LT4, was recommended for diagnostics in kayaking, given an incremental test as used in this study.

Rodd är en sport som kräver hög kondition då de flesta av kroppens stora muskler används och kroppens alla tre energisystem är inblandade. Därmed har kroppen ett stort behov av energi vid rodd.    Roddmaskin är en utrustning som används av roddare under vintersäsongen för att utveckla prestationen och göra fysiologiska tester.    Syftet med projektet var att undersöka hur takt (drag per minut) och styrka (1RM marklyft) påverkade, sluttiden (s) vid 1000 m rodd på roddergometrar. Studien utfördes på 9 manliga deltagare över 18 år och sambanden studerades med linjär regressionsanalys. Hypotesen var att lägre takt leder till högre kraft i draget och högre takt leder till lägre kraft. Resultaten visade inget samband mellan takt, högre vikt i marklyft och sluttid där en lägre takt och högre medeleffekt gav en lägre sluttid, p och r2 värdet för sambandet mellan tid och takt var 0.109 för r2och p=0.385, p= 0.210 och r2 värdet 0.214 för sambandet mellan tid och marklyft, för sambandet mellan tid och medeleffekt var r2 värdet 0.75 och p = 0.0025, vilket tyder på ett starkt samband.    Det är troligen större fördel om man drar med större kraft på roddmaskin än om man skulle ro på vatten och resultaten är därför inte direkt överförbara till rodd på vatten. Vidare antyder resultaten att det kan vara en fördel om roddarna tränar mer styrka då mer styrka leder till kraftigare drag, vilket i sin tur leder till en lägre tid. / Rowing is a sport dependent on high endurance capacity, where most of the large muscles in the body are used, the three energy systems are involved and the body is in need of a large amount of energy. Concept 2 rowing ergometers is a sport of itself but is performed mostly during the winter season for outdoor rowers to see the performance and do physiological tests. The purpose of this project was to see if there is any correlation between stroke rate, average power, 1RM deadlift and finishing time on 1000 m rowing machine performance, for 9 adult male rowers. The correlation was studied with linear regression analysis.    The hypothesis was that lower rate leads to higher mean power in each stroke and higher stroke rate leads to lower power in each stroke.    The results showed no correlation between stroke rate, heavier weight lifted in deadlift and finishing time. Where a lower stroke rate and higher mean effect lead to a lower finishing time, p and r2 value for the correlation between time and stroke rate was 0.109 for r2 and p=0.385, p=0.210 and r2 value 0.214 for the correlation between time and deadlift, for the correlation between time and mean effect, the r2 value was 0.75 and p=0.0025, which indicate a strong correlation.        It is more benefit if one row with higher force on the rowing machine than rowing on the water. Further, the results show that it is an advantage if the rowers train more strength, because more power leads to a more powerful stroke and lower time.

This study reviewed first the development of race result in canoe sprint during the past decades. The race results of MK1-1000 and WK1-500 have increased 32.5 % and 42.1 %, respectively, a corresponding 5.0 % and 6.5 % increase in each decade. The development of race results in canoe sprint during the past decades resulted from the contributions of various aspects. The recruitment of taller and stronger athletes improved the physiological capacity of paddlers. Direct investigation on energy contribution in canoe sprint enhanced the emphasis on aerobic capacity and aerobic endurance training. Advancement of equipment design improved the efficiency of paddling. Physiological and biomechanical diagnostics in canoe sprint led to a more scientific way of training. Additionally, other aspects might also have contributed to the development of race results during the past decades. For example, the establishment of national team after World War II provided the possibility of systematic training, and the use of drugs in the last century accelerated the development of race results in that period. Recent investigations on energetics in high-intensity exercises demonstrated an underestimate of WAER % in the table provided by some textbooks since the 1960s. An exponential correlation between WAER % and the duration of high-intensity exercises was concluded from summarizing most of the relevant reports, including reports with different methods of energy calculation. However, when reports with the MAOD and Pcr-La-O2 methods were summarized separately, a greater overestimate of WAER % from MAOD was found compared to those from Pcr-La-O2, which was in line with the critical reports on MAOD. Because of the lack of investigation of the validity of the comparisons between MAOD and Pcr-La-O2, it is still not clear which method can generate more accurate results and which method is more reliable. With regard to kayaking, a range of variation in WAER % was observed. Many factors might contribute to the variation of WAER % in kayaking. Therefore, the methods utilized to calculate the energy contributions, different paddling conditions, and the level of performance were investigated in kayaking. The findings indicated that the method utilized to calculate the energy contributions in kayaking, rather than paddling condition and performance level of paddlers, might be the possible factor associated with WAER %. Some other possible factors associated with WAER % still need to be further investigated in the future. After verifying the dependence of WAER % on the method of energy calculation, but not on paddling condition and performance level of paddlers, energy contributions of kayaking were investigated for the three racing distances on a kayak ergometer with junior paddlers. Energetic profiles in kayaking varied with paddling distances. At 500 m and 1000 m the aerobic system was dominant (with WAER % of 57.8 % and 76.2 %), whereas at 200 m the anaerobic system was dominant (with WAER % of 31.1-32.4 %). Muscular volume seemed to have an influence on absolute energy productions. The anaerobic alactic system determined the performance during the first 5 to 10 s. The anaerobic lactic system probably played a dominant role during the period from the 5th-10th s to 30th-40th s. The aerobic system could dominate the energy contribution after 30–40 s. This energetic profile in kayaking could provide physiological support for developing the training philosophy in these three distances. Additionally, the method introduced by Beneke et al. seemed to be a valid method to calculate the energy contributions in maximal kayaking. Energy contributions in canoeing were similar to those in kayaking. The relative energy contributions on open water canoeing were 75.3 ± 2.8 % of aerobic, 11.5 ± 1.9 % of anaerobic lactic, and 13.2 ± 1.9 % of anaerobic alactic at maximal speed of simulated 1000 m. Further, the C of canoeing seemed also to be similar to the reported findings in kayaking, with a function of y = 0.0242 * x2.1225. Training programs could be designed similarly for kayaking and canoeing with regard to energetic profile. In order to extend the findings on energetics in canoe sprint to other exercises, energy contributions in kayaking, canoeing, running, cycling, as well as arm cranking were compared with the same duration. Results indicated that WAER % during maximal exercises with the same duration seemed to be independent of movement patterns, given similar VO2 kinetics during the maximal exertion. The exponential relationship between WAER % and duration in maximal exercises could be supported by excluding the influence from movement patterns. Additionally, MLSS in kayaking was investigated. The blood lactate value of MLSS was found to be 5.4 mM in kayaking, which could expand the knowledge of MLSS in different locomotion. The MLSS in kayaking might be attributed to the involved muscle mass in this locomotion, which could result in a certain level of lactate removal, and allow a certain level of equilibrium between lactate production and removal. LT5, instead of LT4, was recommended for diagnostics in kayaking, given an incremental test as used in this study.

Einleitung Adipositas und die damit verbundenen Erkrankungen wie Hyperlipidämie, Insulindysregulation und Hufrehe stellen ein großes gesundheitliches Problem domestizierter Pferde und Ponys dar. Besonders Ponys, die als „leichtfuttrig“ gelten, sind öfter von Adipositas und den damit verbundenen Erkrankungen betroffen. Aktuelle Untersuchungen der intestinalen Mikrobiota bei Mäusen, Menschen und Pferden deuten darauf hin, dass es einen Zusammenhang zwischen der Mikrobiota und der Gewichtsentwicklung gibt und bei adipösen Individuen eine andere Zusammensetzung der Mikrobiota als bei normalgewichtigen Individuen vorliegt. Untersuchungen zu den Veränderungen der fäkalen equinen Mikrobiota während einer mehrmonatigen Gewichtszunahme bei Pferden und Ponys fehlen. Ziele der Untersuchungen Zweck der vorliegenden Studie war die Überprüfung der Effekte einer zweijährigen energiereichen Fütterung auf die fäkale Mikrobiota bei Pferden und Ponys. Dabei sollten folgende Hypothesen geprüft werden: (1) Die equine fäkale Mikrobiota verändert sich im Laufe der Gewichtszunahme hin zu einer Zusammensetzung wie sie für adipöse Individuen beschrieben ist. (2) Ponys besitzen eine andere Zusammensetzung der fäkalen Mikrobiota als Pferde. Tiere, Material und Methoden Zehn Shetlandponys (Alter 6 ± 3 Jahre) und zehn Warmblutpferde (Alter 10 ± 3 Jahre) erhielten zwei Jahre 200 % ihres Erhaltungsbedarfs an umsetzbarer Energie. Monatlich wurde der Energiebedarf an die aktuelle Körpermasse (KM) angepasst. Die Ration bestand zu 60 % aus Heu und zu 40 % aus einem Ergänzungsfutter (Rohprotein 13,4 %, Rohfett 14,4 %, Rohfaser 9,8 %, stickstofffreie Extraktstoffe 54,3 %). Morphometrische Daten (Body Condition Score (BCS), Cresty neck score (CNS) und Körpermasse (KM) wurden wöchentlich erfasst. Kotproben wurden 5 (t1), 11 (t2) und 23 (t3) Monate nach Beginn der energiereichen Fütterung bei den Pferden und Ponys gewonnen. Aus den Kotproben wurde die DNA extrahiert und die V3-V4 Region auf der 16S rRNA wurde mittels PCR vervielfältigt. Die PCR Produkte wurden mit Ilumina MiSequ sequenziert. Die Sequenzierungsdaten wurden mit FROGS ausgewertet und zur Beurteilung der Zusammensetzung der fäkalen Mikrobiota wurden die Diversität mittels Shannon und Simpson Index sowie das beobachtete Artenreichtum kalkuliert. Die Konzentrationen der gesamten kurzkettigen Fettsäuren (SCFA) sowie von Azetat, Propionat, Butyrat, Isobutyrat, Valerat und Isovalerat wurden mittels flüssig Gaschromatographie bestimmt. Der Laktatgehalt im Kot wurde mittels enzymatisch kolorimetrischer Messung ermittelt. Die statistische Auswertung erfolgte mit der Software Statistica ©. Der Zeiteffekt wurde mit einer Friedmanns ANOVA und anschließendem Wilcoxen Rangsummentest mit Bonferroni Korrektur ermittelt. Für die Rasseneffekte wurde ein Mann- Whitney- U Test verwendet. Das Signifikanzniveau lag bei p < 0,05. Ergebnisse KM, BCS und CNS stiegen signifikant während der zweijährigen hochkalorischen Fütterung an. Beim Pony kam es zu einem Anstieg des Phylums Firmicutes (p = 0,025) zwischen t2 und t3 und bei beiden Rassen wurde ein signifikanter Anstieg des Phylums Actinobacteria in der fäkalen Mikrobiota zwischen t1 und t3 beobachtet. Bei Pferden konnte während der größten Gewichtszunahme zwischen t1 und t2 ein Abfall des Phylums Fibrobacteres (p = 0,028) beobachtet werden. In der fäkalen Mikrobiota der Ponys zeigte sich ein signifikanter Anstieg des Phylums Proteobacteria zwischen t1 und t2, gefolgt von einem Abfall zwischen t2 und t3. Der einzige signifikante Unterschied zwischen der fäkalen Mikrobiota der Pferde und der Ponys zum Zeitpunkt t1 war ein vermehrtes Vorkommen der Familie F082 in der fäkalen Mikrobiota der Ponys. Zum Zeitpunkt t2 wurde das Phylum Proteobacteria seltener in der Mikrobiota der Ponys beobachtet (p = 0,01). Die größten Unterschiede in der fäkalen Mikrobiota von Pferden und Ponys konnten zum Zeitpunkt t3 beobachtet werden. Dort kam das Phylum Fibrobacteres (p = 0,026) häufiger in der fäkalen Mikrobiota der Pferde vor und 5 Bakterienfamilien unterschieden sich signifikant in ihrem Vorkommen bei Pferden und Ponys.Während der größten Gewichtszunahme zwischen t1 und t2 zeigte sich ein signifikanter Abfall in der Artenvielfalt in der fäkalen Mikrobiota der Ponys. Im Kot der Pferde konnten, verglichen mit dem der Ponys, signifikant höhere SCFA Konzentrationen gemessen werden: t1: Isobutyrat, t2: Isobutyrat und Azetat und t3: gesamt SCFA, Propionat und Isovalerat. Zwischen t1 und t2 zeigte sich ein signifikanter Anstieg der Laktat Konzentration in den Fäzes der Pferde und Ponys, der bei den Pferden anschließend von einem Abfall zwischen t2 und t3 begleitet wurde. Schlussfolgerungen Während der energiereichen Fütterung konnte ein Abfall der Artenvielfalt sowie Änderungen in den Phyla Firmicutes, Actinobacteria und Fibrobacteres beobachtet werden. Unterschiede in der Mikrobiota von Pferden und Ponys konnten vor allem gegen Ende der 23-monatigen hochkalorischen Fütterung beobachtet werden. Während beim Pony die Bakterienfamilien F082, Bacteroidales UCG- 001, Rikenellaceae und Ruminococcaceae vermehrt in der fäkalen Mikrobiota auftraten, kam beim Pferd das fibrolytischen Phylum Fibrobacteres und die fibrolytische Familie Fibrobacteraceae sowie verschiedene SCFAs häufiger vor. Dies könnte ein Hinweis auf eine verbesserte Faserfermentation der Pferde sein. Die funktionellen Konsequenzen dieser Mikrobiota Verschiebungen sollten zukünftig über Metabolomanalysen weiter abgeklärt werden.

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Das maximale Laktat-steady-state (MLSS) gilt als ein physiologischer Parameter der Ausdauerleistungsfähigkeit. Bereits in den 1980er Jahren entwickelte Mader (1984) auf Basis der Michaelis-Menten-Kinetik eine Berechnungsmethode zur Bestimmung der Leistung im MLSS. Diese Methode setzt die Kenntnis der maximalen Reaktionsgeschwindigkeiten von Glykolyse und Atmung voraus. Die Goldstandard-Methode zur Ermittlung der Leistung im MLSS sind mehrere 30-minütige konstante Dauerbelastungen. Das hauptsächliche Ziel der vorliegenden Arbeit bestand in dem Vergleich der berechneten mit der empirisch ermittelten Leistung im MLSS. 57 männliche Probanden unterzogen sich zunächst in randomisierter Reihenfolge einem Test zur Bestimmung der maximalen Laktatbildungsrate sowie der maximalen Sauerstoffaufnahme. Im Anschluss absolvierten die Testpersonen mehrere 30 minütige Dauertests zur empirischen Ermittlung der Leistung im MLSS. Die ermittelten Ergebnisse zeigen, dass zwischen beiden Testmethoden eine hochsignifikante Korrelation (r = 0,89; p< 0,001) sowie eine mittlere Differenz von -13 Watt vorliegt. Ausgehend von den ermittelten Ergebnissen kann der Schluss gezogen werden, dass die Leistung im MLSS, ermittelt unter Verwendung der Methode nach Mader (1984) im Mittel mit der empirisch ermittelten Leistung im MLSS sehr gut übereinstimmt. Neben der angeführten Hauptstudie, wurde in der vorliegenden Arbeit weiterhin die Reliabilität und Tag-zu-Tag-Variabilität der Leistung im MLSS, der Einfluss der Testdauer auf die Laktatbildungsrate sowie die Praktikabilität der berechneten Leistung im MLSS in einem Einzelzeitfahren näher untersucht.