Energiestoffwechselregulation, Erweiterungen des theoretischen Konzepts und seiner Begründungen. - Nachweis der praktischen Nützlichkeit der Simulation des Energiestoffwechsels - Mader, A.; Heck, H. (Brennpunkte der Sportwissenschaft - Computersimulation - Möglichkeiten zur Theoriebildung und Ergebnisinterpretation, 1996)
Vorgeschlagen wird ein theoretisches Schema zur Erklärung der Regulation der Aktivität der Stoffwechselketten von Glykolyse und Atmung als Funktion des Phosphorylierungszustands des zytostolischen Hochenergiephosphatsystems (/GP/ = /ATP/ + /PCr/) auf der molekularen Ebene der Zelle. Das Gleichgewicht im ATP/PCr-System wird algebraisch berechnet. Die Berechnung der steady state Aktivitäten der mitochondrialen Atmung und der Glykolyse erfolgt mittels der Hill-Gleichung mit den Effektoren /ADP/ und /AMP/. Für die Atmung wird nachgewiesen, dass mit einer 50%-Aktivierungskonstante Ks1 entsprechend einem freien zytostolischen /ADP/ im Bereich von 0,945 mmol annäherd die Bedingungen für eine Michaelis-Mentenkinetik erfüllt sind. Der Exponent n= 1,285 weist auf eine weitere treibende Kraft für die ATP-Bildung bzw. den ATP-Austausch zwischen Zytostol und Mitochondrium hin. Die Glykolyse wird allosterisch durch das Produkt von zytostolischem /ADP/ und /AMP/ aktiviert. Dies entspricht im hier dargestellten Basismodelll dem Term ADP hoch 3. Das Regelschema einschließlich verzögertem O2-Transport und Laktatverteilung in einem Zweikompartmentmodell wird durch vier gekoppelte nichtlineare Differentialgleichungen beschrieben. Die Simulation der Dynamik des Energiestoffwechsels weist nach, dass das Verhalten der VO2 auch beim Menschen durch die Dynamik des Energiestoffwechsels der Arbeitsmuskulatur determiniert wird. - Autorreferat -