Nachgefragt

„Was ist eine Stoffwechselkammer?“

Experimentierraum Eine Probandin in der Stoffwechselkammer im Labor von Prof. Michael Boschmann. Bild: BBB Management, Campus Berlin-Buch

Beständig wandelt der menschliche Organismus chemische Stoffe um – „Stoffwechsel“ heißen diese Prozesse. Was aber ist eine Stoffwechselkammer?

Das erklärt Michael Boschmann, Leitender Arzt am Experimental and Clinical Research Center (ECRC) in Berlin-Buch, gegründet von der Charité und dem Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin.

"Mit der Stoffwechselkammer können wir den Energieumsatz, also den Kalorienverbrauch, und das Verhältnis von Kohlenhydrat- und Fettumsatz eines Menschen bestimmen. Der Stoffwechsel ist an den Gasaustausch gekoppelt. Aus der Kammer wird deswegen permanent die verbrauchte Luft abgesaugt und hochsensible Sensoren liefern uns Daten zum Sauerstoff- und Kohlendioxidgehalt. Verglichen mit der eingeleiteten Luft können wir den Sauerstoffverbrauch und die Kohlendioxidproduktion bestimmen. Deren Verhältnis heißt respiratorischer Quotient. Ein Quotient von 1 zeigt uns, dass der Organismus nur Kohlenhydrate verbraucht. Für den reinen Verbrauch von Fettsäuren beträgt der Quotient 0,7. Mit dieser „indirekten Kalorimetrie“ können wir den Energieumsatz berechnen. Die Kammer kann man sich wie ein kleines Wohnzimmer vorstellen. Je nach Studie kann sie mit Schreibtisch, Heimtrainer, Sessel oder Bett ausgestattet werden. So können Probanden hier bis zu 24 Stunden verbringen. Einzigartig ist, dass wir mit der Kammer Stoffwechselveränderungen im Fünf- Minuten-Takt beobachten können. Dadurch können wir direkt nachvollziehen, wie ein Proband auf eine Aktivität reagiert oder wie sich ein Medikament auswirkt, das er mit dem Essen einnimmt.

Die Untersuchungen dienen nicht nur dazu, die Entstehung von Übergewicht besser zu verstehen, sondern auch den Einfluss von Herz-Kreislauf-, Muskel- oder neurologischen Erkrankungen auf den Stoffwechsel. Manche Studien simulieren ganze Tagesabläufe: Chronisch gestörte Biorhythmen bringen Stoffwechsel- und Herz-Kreislauf-Funktionen durcheinander. Das könnte die Entstehung von Diabetes oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen begünstigen. Unsere Daten helfen, Zusammenhänge zu erkennen."

08.05.2017, Kristine August
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