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Untersuchungen zur Genese und Biochemie der Pansenacidose

2010; Wiley; Volume: 25; Issue: 8 Linguagem: Alemão

10.1111/j.1439-0442.1978.tb00962.x

0177-0543

M. Stangassinger, D. Giesecke,

Metabolism and Genetic Disorders

Zusammenfassung Um die Exkretion von Milchsäure-Isomeren über die Niere von Wiederkäuern quantitativ zu beschreiben, wurden 4 Ziegen, 3 Schafen und 1 Rind successiv gesteigerte intravenöse Kurzzeit- und Dauerinfusionen von DL-Milchsäure verabfolgt, die teils mit 14C-u-D(-)Lactat markiert war. Berechnungen wurden anhand der Blutspiegel und der Exkretionsraten beider Isomere durchgeführt. Eine Ausscheidung von Milchsäure im Harn war nach Kurzzeitinfusionen nur während der ersten 6 Stunden nachweisbar. Bedeutende Anteile dieser Gesamtausscheidung (Ziege 75%, Rind 70%, Schaf 40%) traten bereits nach einer Stunde im Harn auf. So scheinen Ziegen D-Milchsäure am schnellsten, Schafe dagegen am langsamsten zu eliminieren. Bei steigender Belastung ergab sich hinsichtlich der Ausscheidung bei Ziege, Schaf und Rind erst nach überschreiten einer isomerenspezifischen “Dosisschwelle” (D-Lactat: 0,5 mmol/kgG; L-Lactat: 1,7 mmol/kgG) eine gemeinsame positive Korrelation. Die Zuordnung von Exkretionsraten zu den entsprechenden Blutspiegeln während Dauerinfusion (künstliches steady state) erlaubte eine mathematische Beschreibung der Eliminationsfunktion des D-Isomers. Danach scheiden Ziegen bzw. Schaf und Rind speciesspezifisch erst nach überschreiten eines Blutspiegels von 1,9 bzw. 4,25 mmol/l deutlich zunehmende Milchsäuremengen aus. Da ab diesen Schwellenkonzentrationen in jedem Fall die maximale Rücktransportrate der Niere — beim Schaf mit 0,162 mmol/m2 · min rund dreimal größer als bei der Ziege — überschritten wird, erfolgt die Milchsäure-Exkretion proportional zur glomerulären Filtrationsrate. Die Clearance-Werte für D-Lactat sind somit für Ziege und Schaf 0,015 bzw. 0,024 l/m2 · min. Für L-Lactat war festzustellen, daß die Nierenschwelle ebenfalls speciesspezifisch war, aber deutlich über den für D-Lactat ermittelten Werten lag, und zwar bei Ziege in einem Bereich von 3–5 mmol/l sowie bei Schaf und Rind von 8–10 mmol/l. Mögliche Ursachen der species- und isomerenspezifischen Unterschiede bei der Exkretion von Milchsäure im Harn werden diskutiert. Summary Studies on the genesis and biochemistry of rumen acidosis 6. Renal excretion of lactic acid isomers To define quantitatively the excretion of lactic acid isomers through the kidney of ruminants 4 goats, 3 sheep and 1 cow were given successively increasing intravenous short-time and lasting infusions of DL-lactic acid, part of it labelled with 14C-u-D(-)lactate. Calculations were made on the basis of the blood level and excretion rate of both isomers. Excretion of lactic acid in urine after short-time infusion was detectable for only the first 6 hours. A considerable proportion of this total excretion (goat 75%), cow 70%), sheep 40%) occurred in the urine already in the first hour. It thus seems that goats excrete D-lactic acid most rapidly and sheep least rapidly. With increasing dosage the excretion in the three species, after exceeding an isomer-specific “dose threshold” (D-lactate 0.5 mmol/kg. body wt.; L-Lactate 1.7 mmol/kg. body wt.) shows a common positive correlation. The relationship of the excretion rate to the corresponding blood level during long-continued infusion (&Z. defas; artificial steady state) allows a mathematical description of the elimination function of the D-isomer. Thereby the goat, sheep and cow on a species basis, after exceeding a blood level of 1.9 and 4.25 mmol/l (goat; sheep and cow), excrete markedly increasing amounts of lactic acid. Since above this threshold concentration in each case the maximal back-transport rate of the kidney — in sheep 0.162 mmol/m2 per min. which is about 3 times greater than in the goat — is exceeded, lactic acid excretion becomes proportional to the glomerular filtration rate. The clearance value for D-lactate is for the sheep and goat 0.015 and 0.024 l/m2 per min. For L-lactate the threshold was also species-specific but lay distinctly higher than that of D-lactate; in goats in the region of 1–5 mmol/l and in sheep and cattle around 8–10 mmol/l. Possible reasons for the species- and isomer-specific differences in the excretion of lactic acid in urine are discussed. Résumé Recherches sur la genèse et la biochimie de l'acidose de la panse 6. Excrétion rénale d'isomères de l'acide lactique On a appliqué chez 4 chèvres, 3 moutons et 1 bovin des infusions intraveineuses rapides et de longue durée en augmentant successivement les doses du DL-acide lactique qui était en partie marqué avec 14C-u-D(-)lactate pour décrire quantitativement l'excrétion d'isomères de l'acide lactique par les reins des ruminants. Les calculs ont été effectués sur la base du taux sanguin et d'excrétion de deux isomères. Une excrétion d'acide lactique dans l'urine ne fut démontrable que durant les 6 premières heures après des infusions rapides. Le moment significatif de cette excrétion totale s'est manifesté dans l'urine après une heure (chèvre 75%, bovin 70%, mouton 40%). Aussi, il paraît que les chèvres excrétent des isomères (D-lactate) le plus rapidement et les moutons par contre le plus lentement. On a constaté une corrélation commune positive lors de doses progressives en ce qui concerne l'excrétion chez la chèvre, le mouton et le bovin seulement après un dépassement d'un «seuil de dose» spécifique de isomères (D-lactate: 0,5 mmol/kg poids, L-lactate: 1,7 mmol/kg poids). L'attribution des taux d'excrétions aux taux sanguins correspondants durant une infusion de longue durée (steady state artificiel) a permis une description mathématique de la fonction d'élimination du D-isomère. La chèvre, le mouton et le bovin excrètent des quantités d'acide lactique nettement augmentées de manière spécifique à l'espèce seulement lors du dépassement d'un taux sanguin de 1,9 et 4,25 mmol/l. Etant donné que le taux maximum de transport en retour des reins est chaque fois dépassé à partir de ces concentrations de seuil (trois fois plus fortes chez le mouton que chez la chèvre avec 0,162 mmol/m2 · min.), il s'en suit que l'excrétion d'acide lactique est proportionnelle au taux de filtration glomérulaire. Les valeurs de la clearance sont de 0,015 l/m2 · min pour la chèvre et de 0,024 l/m2 · min pour le mouton. On a établi pour L-lactate que le seuil rénal était également spécifique de l'espèce mais avec des valeurs nettement supérieures à D-lactate, aux environs de 3–5 mmol/l pour la chèvre et le mouton et de 8–10 mmol/l pour le bovin. Les causes possibles des différences spécifiques d'espèces et d'isomères lors de l'excrétion de l'acide lactique dans l'urine sont discutées. Resumen Estudios sobre la génesis y bioquímica de la acidosis ruminal 6. Excreción renal de los isómeros del ácido láctico Para poder describir la excreción de los isómeros del ácido láctico a través del riñón en los rumiantes, se administraron a 4 cabras, 3 ovejas y una res vacuna infusiones intravenosas incrementadas sucesivamente, de tiempo breve y permanentes de ácido láctico DL, las cuales se hallaban marcadas en parte con lactato (-)14C y D. Los cálculos se efectuaron con arreglo al nivel sanguíneo y las tasas de excreción de ambos isómeros. La excreción de ácido láctico en la orina tras infusiones durante tiempos cortos solo se podía identificar a lo largo de las 6 horas primeras. Partes importantes de esta eliminación total (cabra 75%, res vacuna 70%, oveja 40%) aparecían ya en la orina al cabo de una hora. Parece ser que son las cabras las que eliminan el ácido láctico D de la forma más rápida, mientras que las ovejas lo hacen más lentamente. Con gravamen creciente solo se constató con respecto a la excreción en la cabra, oveja y vacuno, tras vencer un »dintel de dosis« específico de isómeros (lactato D: 0.5 mmol./kg. peso; lactato L: 1.7 mmol./kg. peso) una correlación positiva común. La atribución de las tasas de excreción a los niveles correspondientes en sangre durante la infusión de duración larga (estado continuo artificial) permitió efectuar una descripción matemática de la función de eliminación del isómero D. Según la misma, las cabras resp. ovejas y vacuno eliminan específicamente por especies, después de haber vencido un nivel sanguíneo de 1.9 resp. 4.25 mmol./l., cantidades crecientes claras de ácido láctico. Puesto que a partir de estas concentraciones de dintel se sobrepasa en cada caso la tasa máxima de transporte de regreso del riñón — en la oveja con 0.162 mmol./m2 · min. unas tres veces mayor que en la cabra —, la excreción de ácido láctico acontece de modo proporcional a la tasa de filtración glomerular. Por lo tanto, los valores de aclaramiento para lactato D son para cabra y oveja del orden de 0.015 resp. 0.024 l./m2 · min. Se pudo comprobar para lactato L que el dintel renal también era específico de especie, aunque se hallaba muy por encima de los valores determinados para el lactato D, encontrándose en la cabra en el ámbito de 3–5 mmol./l. y en la oveja y vacuno en el de 8–10 mmol./l. Se discuten las causas posibles de las diferencias específicas de especie y de los isómeros en la excreción de ácido láctico en la orina.