MetabolFX

Energiestoffwechselsimulation

Begleitend zum neuen Buch "Laktat - Stoffwechselgrundlagen, Leistungsdiagnostik, Trainingssteuerung" von Prof. Hermann Heck, Ulrich Bartmus und Volker Grabow hat mesics in über 2 jähriger enger Zusammenarbeit eine Software für physiologisch Interessierte entwickelt. Sie eignet sich vor allem für die Lehre.

Im bekannten 1-Kompartment-Muskelmodell zur bisher üblichen Bestimmung des metabolischen Profils nach Mader bleiben alle außerhalb der Arbeitsmuskulatur ablaufenden Prozesse im passiven, unbelasteten Teil des Körpers unberücksichtigt. Es arbeitet ohne den Austausch von Metaboliten mit anderen Körperbereichen. Die Wasserstoffionenkonzentration sowie der verzögerte Anstieg der Sauerstoffversorgung (O2-Defizit) bleiben unberücksichtigt. Ferner fehlt dort die Darstellung des geschlossenen Regelkreises des ATP-Verbrauchs und der ATP-Resynthese sowie die Reduktion der Glykolyserate und der VO2max bei bereits niedrigen Glykogenkonzentrationen. Alle diese Faktoren werden erst im erweiterten Ganzkörpermodell betrachtet, das ebenfalls Mader – neu ergänzt durch Heck in 2021/22 – entwarf. Dieses deutlich komplexere Modell haben wir in unserer Simulationssoftware MetabolFX umgesetzt und damit bereits Effekte aus der Praxis qualitativ und teilweise auch quantitativ erstaunlich genau erklären können.

Die Software MetabolFX simuliert u.a. den Energiestoffwechsel des Menschen unter verschiedenen Belastungssituationen und Disziplinen (Laufen, Radfahren, Rudern) durch ein komplexes biologisches 2-Kompartment-Modell. Das Modell trifft qualitativ und quantitativ hochwertige Aussagen z.B. über den voraussichtlichen Verlauf der Sauerstoffaufnahme, des Laktat- und pH Spiegels im Blut, der zur Verfügung stehenden Glykogenmenge, der Fettoxidation, der Glukoneogenese und vieles mehr. So kann auch der Abbruchzeitpunkt durch Ermüdung bei beliebigen, selbst definierbaren Lastprofilen prognostiziert werden. Die Eingangsgrößen für die Simulation sind VO2max, vLaMax, rel. aktive Muskelmasse und das Körpergewicht.

Alle Grafiken aus der Software können in JPG, BMP, PNG und SVG zur Übernahme in Dokumente exportiert werden. Zudem steht ein CSV Export von Einzelwerten (Zeitwerten) zur Verfügung. Die Software ist für das Betriebssystem MS Windows konzipiert und in deutscher und englischer Sprache verfügbar. Es ist in die optionalen Module "Educational" und "Applications" aufgeteilt (s. Features).

An diesem Projekt wird laufend weiter geforscht.

« zurück
© mesics 2022