Trauma Metabolism and the Heart: Studies of Heart and Leg Amino Acid Flux After Cardiac Surgery

Summary

Flux of plasma amino acids was measured across the heart and the leg (reflecting mainly skeletal muscle) in 18 patients 1 hour after completion of aorto-coronary bypass surgery.

There was a net loss of amino acids from the leg (-324.9 ± 39 nmol/min/100 ml tissue) while amino acid flux across the heart was not statistically different from zero. There were however positive intertissue correlations between leg and myocardial flux of tyrosine and most other amino acids, suggesting that protein metabolism of both tissues were affected in the same catabolic direction by the trauma response.

Alanine and glutamine accounted for 50% of the amino acid release from the leg, which is in accordance with observations in association with other types of trauma. Alanine and glutamine also dominated amino acid release from the heart. Glutamate and aspartate were taken up by both tissues. The principal difference between the tissues was a myocardial uptake of leucine and isoleucine, in contrast to a leg release.

Zusammenfassung

In der vorliegenden Arbeit wird an 18 Patienten eine Stunde nach Beendigung einer elektiven aorto-koronaren Bypass-Operation die Verschiebung der Plasmaproteinaminosäuren im Herzen und im Bein, welches überwiegend die Skelettmuskulatur widerspiegelt, gemessen. Im Bein mit seinem überwiegenden Anteil an Skelettmuskulatur war ein Nettoverlust an Aminosäuren von -324,9 ± 39 nmol/min × 100ml Gewebe zu verzeichnen, während im Herzen sich kein Aminosäureflux statistisch unterschiedlich von 0 nachweisen ließ. Es fanden sich jedoch deutlich positive Korrelationen zwischen den Geweben Herzmuskel und Skelettmuskulatur des Beines in bezug auf den Strom von Thyrosin und den meisten anderen Aminosäsuren, was darauf hindeutet, daß der Proteinstoffwechsel beider Gewebe durch die gleiche katabole Stoffwechsellage beeinilußt wird. Diese katabole Stoffwechsellage ist als eine Antwort auf das Operationstrauma anzusehen.

Alanin und Glutamin machten ca. 50% der Aminosäurefreisetzung aus der Skelettmuskulatur des Beines aus, was übereinstimmt mit Beobachtungen an anderen Arten eines Traumas. Alanin und Glutamin waren auch die dominierenden Aminosäuren, welche aus der Herzmuskulatur freigesetzt wurden. Glutamat und Aspertat wurden von beiden Geweben aufgenommen. Die wirklichen Unterschiede zwischen den beiden Geweben bestand in einer Aufnahme von Leucin und Isoleucin in den Herzmuskel, während der Skelettmuskel im Bein diese Aminosäuren freisetzte.

Key words

Heart - Surgery - Amino acids - Coronary sinus