Charakterisierung von Laktat- und Ammoniakkonzentrations-Zeitkurven im Unterarm-Ischämietest durch die Bateman-Gleichung bei gesunden Probanden

H. J. Koch¹, G. Uyanik², C. Raschka³, J. Schweizer^4
1Psychiatrische Universitätsklinik Regensburg,
²Neurologische Universitätsklinik Regensburg,
³Institut für Sportwissenschaften der Universität Frankfurt,
⁴Klinikum Chemnitz, Klinik für Innnere Medizin I

Zusammenfassung
Der Unterarm-Ischämietest dient dazu, Muskelerkrankungen auf der Basis von Laktat- und Ammoniakkonzentrationen nach Belastung während Ischämie zu differenzieren. Ziel der vorliegenden Arbeit ist, Laktat- und Ammoniakkonzentrationen als Funktion der Zeit im Ischämietest durch eine pharmakokinetische Modellgleichung zu charakterisieren.
Der Unterarm-Ischämietest wurde bei Patienten im Alter zwischen 20 und 45 Jahren, bei denen bei Aufnahme die Verdachtsdiagnose einer Muskelerkrankung mit Störung des des Glukose- oder Eiweißstoffwechsels bestand, durchgeführt. Die Kurven von 8 Patienten mit normalem Anstieg von Laktat und Ammoniak wurden anonymisiert und retrospektiv ausgewertet. Die Konzentrations-Zeitkurven wurden mittels nichtlinearer Regression an pharmakokinetische Gleichungen angepaßt. Die Güte der Anpassung wurde durch den Determinationskoeffizienten (r2) und eine F-Statistik (ANOVA) beurteilt. Die modifizierte Bateman-Gleichung Y=Cb+B*exp(-Ke*t)–D*exp(-Ka*t) (Cb=Ausgangskonzentration; B, D Konstanten [Achsenabschnitte]; ke Eliminationskonstante; die »Absorptionskonstante« ka charakterisiert die Laktat- bzw. Ammoniakproduktion) erwies sich als geeignet, die Konzentration versus Zeitdaten zu beschreiben. Dies erleichtert eine vergleichende Beurteilung der Ergebnisse.
Schlüsselwörter: Unterarm-Ischämietest, Laktat, Ammoniak, pharmakokinetische Modelle

The bi-exponential pharmacokinetic equation is suited to characterize lactate and ammonia concentration versus time data of the ischemic forearm exercise test
H. J. Koch, G. Uyanik, C. Raschka, J. Schweizer

Abstract
The ischemic forearm exercise test (IFET) is used to detect metabolic disorders of muscles based on lactate and ammonia concentration during exercise under ischemia. The objective of this study was to assess whether lactate or ammonia concentration versus time curves (CVTC) can be characterised using pharmacokinetic models.
An IFET was performed in 8 patients (age: 20–45 years) supposed to have disorders of glucose metabolism or lack of myoadenylate deaminase. CVTC were fitted by means of non-linear regression to different kinetic models. The goodness of fit was assessed by means of r2 (coefficient of determination) and F-statistic (ANOVA). The modified Bateman curve Y=Cb+B*exp(-Ke*t) – D*exp(-Ka*t), where Cb denotes the baseline concentration, A or B correspond to the axial section, ke denotes the elimination constant and ka the »absorption« constant, yielded remarkable non-linear regression results. In conclusion, pharmacokinetic modelling of lactate or ammonia using the Bateman function is suited to describe CVTCs of IFETs and may be a useful tool for diagnostic interpretation of the test.
Key words: ischemic forearm test, lactate, ammonia, pharmacokinetic models

Neurol Rehabil 2002; 8 (5): 235-238