Stoffwechsel und Energiehomöostase

Drei Patienten haben in derselben Nacht ein Laktat von 4,2 mmol pro Liter. Der erste ist nach einer Oberschenkelfraktur blass, kaltschweißig und tachykard, die Rekapillarisierungszeit ist deutlich verlängert; bei ihm reicht das Sauerstoffangebot nicht mehr aus. Die zweite ist eine junge Asthmatikerin, die über Stunden hoch dosiert Salbutamol und schließlich Adrenalin erhalten hat; sie ist warm, gut perfundiert und hat eine normale zentralvenöse Sättigung, ihr Laktat stammt aus einer durch Beta-2-Rezeptoren angetriebenen Glykolyse. Der dritte hat eine Leberzirrhose und eine Pneumonie, sein Kreislauf ist stabil, aber seine Leber nimmt kaum noch Laktat auf. Dieselbe Zahl beschreibt drei verschiedene Vorgänge, und nur beim ersten wäre eine forcierte Volumentherapie die richtige Antwort.

Um solche Befunde zu ordnen, brauchen Sie ein Bild des Stoffwechsels auf der Ebene der Organe: Wer verbrennt was, wer bildet Laktat, wer verwertet es, welche Speicher stehen wie lange zur Verfügung, und wie weiß das Gehirn, ob der Körper genug Energie hat. Die Zellatmung selbst, also Glykolyse, Zitratzyklus und Atmungskette, steht in der Kachel Homöostase und Zellfunktion im Unterkapitel Mitochondrien, ATP und Energieumsatz, die Energiesysteme des arbeitenden Muskels im Unterkapitel Muskelmechanik und Energiequellen der Kontraktion der Kachel 02 und die Hormone Insulin und Glucagon im Unterkapitel Insulin, Glucagon und Glucosehomöostase der Kachel 07. Hier geht es darum, wie diese Bausteine zwischen den Organen zusammenspielen.

Die Organe unterscheiden sich darin, welche Brennstoffe sie nutzen können, wie viel Sauerstoff sie brauchen und wie lange sie ohne ihn auskommen. Das Gehirn ist auf Glucose angewiesen, verbraucht für seine Masse einen überproportional großen Teil des Sauerstoffs und hat praktisch keinen Vorrat; freie Fettsäuren kann es nicht nutzen, Ketonkörper erst nach längerem Fasten in größerem Umfang. Deshalb führen Hypoglykämie und Hypoxie beim Gehirn innerhalb von Minuten zur Funktionsstörung. Die Erythrozyten besitzen keine Mitochondrien und gewinnen ihre Energie ausschließlich durch anaerobe Glykolyse; sie bilden fortlaufend Laktat, gleichgültig, wie viel Sauerstoff sie transportieren. Auch das Nierenmark und Teile der Skelettmuskulatur arbeiten überwiegend glykolytisch.

Das Herz ist ein Allesverwerter. In Ruhe deckt es seinen Bedarf etwa zu je einem Drittel aus Glucose, freien Fettsäuren und Laktat, bei körperlicher Arbeit verbrennt es zunehmend das Laktat, das die Skelettmuskulatur abgibt. Weil es dem Koronarblut schon in Ruhe den größten Teil des Sauerstoffs entzieht, kann es einen Mehrbedarf nur über mehr Durchblutung decken. Der Skelettmuskel nutzt in Ruhe vor allem Fettsäuren, bei Arbeit zunehmend Glykogen und Glucose; sein Glykogen dient nur ihm selbst, weil ihm das Enzym fehlt, das Glucose ins Blut abgeben könnte. Die Leber oxidiert Fettsäuren, bildet Ketonkörper, speichert Glykogen für das Blut und baut aus Laktat, Aminosäuren und Glycerin neue Glucose. Die Niere braucht in der Rinde viel Sauerstoff für den Natriumtransport, betreibt dort ebenfalls Gluconeogenese und ist nach der Leber das zweitwichtigste Organ der Laktatverwertung.

Für die Praxis heißt das: Behandeln Sie das Gehirn und das Herz als die beiden Organe ohne Puffer. Beim narkotisierten oder sedierten Patienten fehlen die Warnzeichen der Hypoglykämie, sodass nur die Messung schützt, besonders bei Kindern, bei Insulintherapie und nach langem Fasten. Beim Herzen zählt das Verhältnis von Angebot und Bedarf: Eine Tachykardie steigert den Verbrauch und verkürzt zugleich die Diastole, in der die linke Kammer durchblutet wird. Und denken Sie bei einem erhöhten Laktat daran, dass die Erythrozyten es immer bilden und dass Leber und Niere es fortlaufend entfernen; ein Anstieg sagt deshalb zunächst nur, dass Bildung und Verwertung aus dem Gleichgewicht geraten sind.

Welcher Brennstoff im ganzen Körper verbrannt wird, entscheidet vor allem ein hormoneller Schalter: das Verhältnis von Insulin zu seinen Gegenspielern Glucagon, Adrenalin, Cortisol und Wachstumshormon. Nach einer Mahlzeit steigt Insulin. Es lässt Glucose über den Glucosetransporter vom Typ 4 in Muskel und Fettgewebe einströmen, fördert in Leber und Muskel die Glykogenbildung, in der Leber bei Überschuss die Umwandlung von Glucose in Fettsäuren, und hemmt die Lipolyse. Der Körper verbrennt jetzt überwiegend Kohlenhydrate und legt den Rest in die Speicher; der respiratorische Quotient nähert sich 1,0. Etwa zwei Drittel der aufgenommenen Glucose werden auf diese Weise zwischengespeichert, um in der Zeit zwischen den Mahlzeiten wieder abgegeben zu werden.

Einige Stunden nach der Mahlzeit fällt Insulin, und Glucagon gewinnt die Oberhand. Die Leber gibt Glucose aus dem Glykogen ab, das Fettgewebe setzt freie Fettsäuren frei, und Muskel und Herz wechseln auf Fettverbrennung, sodass die Glucose für Gehirn und Erythrozyten bleibt. Dauert das Fasten an, übernimmt die Gluconeogenese aus Aminosäuren, Laktat und Glycerin, und schließlich bildet die Leber Ketonkörper, die einen Teil der Glucose im Gehirn ersetzen. Insulin und Beta-Hydroxybutyrat stehen im Zentrum dieser Brennstoffsteuerung im Hunger, und die Ketonkörper sind es, die dem Menschen ein langes Überleben im Fasten ermöglichen.¹ Ein wichtiger Grundsatz folgt daraus: Fettsäuren können nicht in Glucose umgewandelt werden, nur das Glycerin aus dem Fett. Solange das Gehirn Glucose braucht, muss sie deshalb zu einem großen Teil aus Eiweiß gebildet werden, und die Ketose ist der Mechanismus, der dieses Eiweiß schont. Die Phasen des Fastens im Einzelnen stehen im Unterkapitel Fastenphysiologie und enterale Ernährung dieser Kachel.

Bei körperlicher Arbeit und unter Stress greifen die Katecholamine ein. Sie mobilisieren Glykogen in Leber und Muskel, steigern die Lipolyse und hemmen die Insulinfreisetzung, sodass Brennstoff bereitsteht, ohne dass er gespeichert wird. Beim Operierten, beim Traumatisierten und beim kritisch Kranken kommen Cortisol, Glucagon und Zytokine hinzu; es entsteht der Zustand der Stresshyperglykämie mit Insulinresistenz, Lipolyse und Eiweißabbau, obwohl Brennstoff im Überfluss vorhanden ist. Dieser Zustand ist in den Unterkapiteln Stressantwort, Operationsstress und ihre Dämpfung und Katabolismus und Ernährung beim kritisch Kranken der Kachel 07 ausgeführt.

Am Patienten heißt das: Die Nüchternheit vor einer Operation versetzt den Stoffwechsel in den Fastenzustand, und die Operation setzt den Stresszustand darauf. Ein kohlenhydrathaltiges Getränk in den Stunden vor der Narkose verschiebt den Ausgangspunkt in Richtung des gesättigten Zustands; in einer Cochrane-Analyse steigerte es die periphere Insulinempfindlichkeit mit hoher Sicherheit, während der Effekt auf die Verweildauer klein und unsicher blieb.² Achten Sie bei Patienten mit Insulinmangel auf das Gegenstück: Fehlt Insulin, läuft die Lipolyse ungebremst, die Leber bildet Ketonkörper im Übermaß, und aus der Ketose wird eine Ketoazidose. Deshalb erhält ein Patient mit Diabetes vom Typ 1 auch nüchtern immer eine basale Insulinzufuhr.

Laktat ist kein Abfallprodukt. Am Ende der Glykolyse steht Pyruvat, und die Laktatdehydrogenase wandelt es fortlaufend in Laktat um und zurück; das Gleichgewicht dieser Reaktion liegt weit auf der Seite des Laktats. Laktat entsteht deshalb ständig, auch unter ausreichend aeroben Bedingungen, und es ist ein wichtiger Energieträger, die wichtigste Vorstufe der Gluconeogenese und zugleich ein Signalmolekül.³ In Ruhe bildet der Körper täglich etwa 20 mmol je Kilogramm, das entspricht 0,9 bis 1,0 mmol je Kilogramm und Stunde; die Hepatozyten sind der Hauptort der Aufnahme, und die Nieren tragen etwa 30 Prozent zum Laktatumsatz bei.⁴

Laktat wandert also zwischen Zellen und Organen, und diese Vorstellung eines Pendelverkehrs ist der Schlüssel zu seinem Verständnis. Bildner sind die Erythrozyten, die Haut, die Darmschleimhaut und die glykolytisch arbeitenden, weißen Muskelfasern, besonders bei Arbeit. Verwerter sind das Herz und die oxidativ arbeitenden, roten Muskelfasern, die Laktat über Pyruvat in den Zitratzyklus schleusen, sowie Leber und Nierenrinde, die daraus unter Energieaufwand wieder Glucose aufbauen. Diese Glucose kehrt über das Blut zu den Geweben zurück; so schließt sich ein Glucose-Laktat-Zyklus, in dem die Leber gewissermaßen die Arbeit des Muskels mitfinanziert.

Der Blutspiegel ist damit keine Aussage über die Bildung allein, sondern über das Verhältnis von Bildung zu Verwertung. Wie stark die Verwertung zählt, zeigt eine Untersuchung an stabilen septischen Patienten mit einer standardisierten Laktatbelastung: Bei Hyperlaktatämie betrug die Clearance 473 gegenüber 1 002 ml je Kilogramm und Stunde bei normalem Laktat, während die Bildung in beiden Gruppen praktisch gleich war; der Laktatspiegel hing eng am Kehrwert der Clearance.⁵ Ein leicht erhöhter Wert bei einem stabilen Patienten kann also schlicht bedeuten, dass Leber und Niere weniger aufnehmen. Auch die Säure verhält sich anders, als oft angenommen wird: Das Laktatanion selbst ist keine Säure, die Protonen entstehen bei der Spaltung des Adenosintriphosphats, und bei der Verwertung des Laktats werden Protonen wieder verbraucht. Die Säure-Basen-Seite ist in der Kachel Inneres Milieu dargestellt.

Übersetzt in das Handeln: Deuten Sie jeden Laktatwert als Bilanz. Fragen Sie, ob die Bildung gesteigert ist, etwa durch Minderperfusion, Krampfanfall, Zittern oder Katecholamine, und ob die Verwertung vermindert ist, etwa durch Leberinsuffizienz, Leberminderdurchblutung, Hypothermie oder Nierenversagen. Ein einzelner Wert beantwortet keine dieser Fragen; der Verlauf über einige Stunden zusammen mit den klinischen Perfusionszeichen tut es eher.

Fällt das Sauerstoffangebot eines Organs, gleicht es zunächst durch höhere Ausschöpfung aus, und der Verbrauch bleibt konstant. Unterhalb einer kritischen Schwelle reicht das nicht mehr: Der Verbrauch wird angebotsabhängig, die Mitochondrien bilden weniger Adenosintriphosphat, und die Zelle deckt den Rest über die anaerobe Glykolyse, die je Glucose nur einen Bruchteil der Energie liefert. Es entsteht ein Sauerstoffdefizit, und Laktat und Protonen häufen sich an. Wird die Versorgung wiederhergestellt, verbraucht der Körper für eine Weile mehr Sauerstoff als vorher, um die Speicher an Kreatinphosphat und Sauerstoff wieder aufzufüllen und das Laktat abzubauen; dieser Mehrverbrauch heißt Sauerstoffschuld. Beim gesunden Muskel ist das ein Alltagsvorgang, wie er im Unterkapitel zur Muskelmechanik der Kachel 02 beschrieben ist. Im Schock ist es ein Organschaden in Raten: Je größer das aufgelaufene Defizit, desto größer die Gefahr, dass Zellen die Schuld nicht mehr begleichen können. Die kritische Sauerstoffabgabe und die Abhängigkeit des Verbrauchs vom Angebot sind im Unterkapitel Kritische DO₂, Supply Dependence, Oxygen Debt, Laktat und CO₂-Gap des Kurses zur Physiologie von Atmung und Kreislauf ausgeführt.

Laktat ist deshalb ein Warnzeichen, aber kein spezifisches. Neben der Gewebehypoxie, bei der die Glykolyse den Sauerstoffmangel überbrückt, gibt es eine große Gruppe nicht hypoxischer Ursachen. Die wichtigste ist die Stimulation von Beta-2-Rezeptoren: In der Sepsis steigern Katecholamine über diese Rezeptoren die Aktivität der Natrium-Kalium-Pumpe, die ihren Energiebedarf bevorzugt aus der Glykolyse deckt, und damit die Laktatbildung; die septische Hyperlaktatämie ist also nicht allein ein Hypoxiezeichen.⁴ Dasselbe geschieht unter Adrenalin- oder Salbutamoltherapie. Hinzu kommen die verminderte Clearance bei Leberinsuffizienz, eine gestörte Verwertung des Pyruvats bei Thiaminmangel oder unter Metformin sowie die Laktatbildung durch Tumoren. Erhöhtes Blutlaktat korreliert mit der Schwere der Erkrankung und wird zunehmend als Zeichen der Belastung des Organismus verstanden, nicht nur als Zeichen des Sauerstoffmangels.³

Diese Vielfalt hat die Rolle des Laktats in der Schocktherapie verändert. Die aktuelle Sepsisleitlinie empfiehlt die Laktatmessung nur schwach bei geringer Sicherheit der Evidenz und fordert keine Volumentherapie bis zur Normalisierung.⁶ Eine randomisierte Studie mit 424 Patienten im septischen Schock verglich die Steuerung nach der Rekapillarisierungszeit mit der Steuerung nach dem Laktat und fand eine 28-Tage-Sterblichkeit von 34,9 gegenüber 43,4 Prozent, ein nicht signifikanter Unterschied zugunsten der Perfusionszeichen.⁷ Die Nachfolgestudie mit 1 501 Patienten zeigte für eine personalisierte, perfusionsgesteuerte Strategie einen Vorteil im hierarchischen Endpunkt mit mehr Tagen ohne Organunterstützung, bei gleicher Sterblichkeit.⁸ Laktat ist ein guter prognostischer Marker, aber kein validiertes Steuerungsziel, und eine Volumentherapie, die allein dem Laktat folgt, fördert die Übertherapie.⁹

Am Patienten heißt das: Messen Sie Laktat, um Schwere und Verlauf einzuschätzen, aber entscheiden Sie über Volumen nicht am Laktat allein. Prüfen Sie zuerst die Perfusion am Patienten, also Rekapillarisierungszeit, Hautbild, Bewusstsein und Urinausscheidung, und ergänzen Sie Echokardiografie und zentralvenöse Sättigung. Ist die Perfusion gut und das Laktat trotzdem hoch, suchen Sie nach Katecholaminwirkung, Leberfunktionsstörung und einer regionalen Ischämie. Den Fehler erkennen Sie daran, dass ein Patient mit warmer Peripherie und normaler Rekapillarisierung Liter um Liter Flüssigkeit erhält, während das Laktat unbeeindruckt bleibt und die Oxygenierung sich verschlechtert.

Der Körper hält Energie in sehr unterschiedlichen Speichern vor, und ihre Reichweite unterscheidet sich um Größenordnungen. Der kleinste und schnellste Speicher sind Adenosintriphosphat und Kreatinphosphat in den Zellen; sie reichen im arbeitenden Muskel für Sekunden und werden fortlaufend nachgebildet. Der zweite Speicher ist das Glykogen. In der Leber dient es dem Blutzucker und ist nach etwa einem Tag Fasten weitgehend aufgebraucht; im Muskel dient es nur dem Muskel selbst und trägt eine intensive Arbeit über begrenzte Zeit. Glykogen wird zusammen mit seinem Hydratwasser gelagert und ist deshalb, bezogen auf das Gewicht, ein schwerer und energiearmer Speicher. Schon eine übermäßige Kohlenhydratzufuhr überschreitet seine Kapazität, und die Leber baut den Überschuss zu Fettsäuren um.

Das Fettgewebe ist der weitaus größte Energiespeicher. Fett liefert je Gramm mehr als doppelt so viel Energie wie Kohlenhydrate, wird ohne Wasser gelagert und reicht beim normalgewichtigen Erwachsenen für Wochen. Seine Grenze ist nicht die Menge, sondern die Verwertbarkeit: Fettsäuren versorgen Muskel, Herz, Niere und Leber, aber nicht das Gehirn und nicht die Erythrozyten, und sie lassen sich nicht in Glucose umwandeln. Fettgewebe ist zudem kein bloßes Lager, sondern ein endokrines Organ, das über Leptin seinen eigenen Füllstand meldet; zu wenig Fettgewebe führt ebenso zu Stoffwechselstörungen wie zu viel.

Eiweiß ist kein Speicher. Jedes Gramm, das abgebaut wird, stammt aus Muskel, Enzymen, Transportproteinen oder Immunproteinen und fehlt dort als Funktion. Dennoch wird Eiweiß im Fasten und unter Stress in großem Umfang abgebaut, weil die Gluconeogenese für Gehirn und Erythrozyten Aminosäuren braucht. Die Ketose schont dieses Eiweiß im reinen Fasten; beim kritisch Kranken ist diese Schonung durch die Stresshormone aufgehoben, und der Eiweißabbau läuft unabhängig von der Zufuhr weiter. Diese Stoffwechsellage und ihre Folgen für die Ernährung sind im Unterkapitel Katabolismus und Ernährung beim kritisch Kranken der Kachel 07 dargestellt.

Praktisch bedeutet das: Energie hat der Körper für Wochen, Sauerstoff nur für Minuten. Bei jeder Apnoe, jeder schwierigen Atemwegssicherung und jedem Kreislaufstillstand bestimmt deshalb der Sauerstoffvorrat und nicht der Energievorrat, wie viel Zeit bleibt. Umgekehrt bestimmt bei langer Nüchternheit der kleine Glykogenvorrat der Leber, wann Gluconeogenese und Eiweißabbau beginnen; halten Sie die Nüchternheit so kurz wie vertretbar, besonders bei Kindern und bei Patienten mit Lebererkrankung, und messen Sie den Blutzucker, wenn eine Operation sich verzögert.

Das Körpergewicht schwankt in erster Linie mit der Masse der Fettdepots, und seine Regelung ist deshalb weitgehend gleichbedeutend mit der Regelung der Energiebilanz. Das Hauptorgan dieser Regelung ist das Gehirn: Es integriert äußere Signale aus der Nahrungsumgebung und innere Signale aus den peripheren Organen, und Übergewicht entsteht über eine gesteigerte Nahrungsaufnahme, die sich weitgehend unterhalb der bewussten Wahrnehmung abspielt.¹⁰ Zentral ist der Nucleus arcuatus des Hypothalamus mit zwei gegensätzlichen Nervenzellgruppen. Die eine setzt Neuropeptid Y und das agoutiverwandte Peptid frei, steigert Hunger und Appetit und senkt den Energieverbrauch; die andere bildet aus Proopiomelanocortin das Alpha-Melanozyten stimulierende Hormon, das über Melanocortin-4-Rezeptoren die Nahrungsaufnahme hemmt und den Sympathikotonus und den Energieverbrauch steigert. Der Hypothalamus als Hirnstruktur ist in der Kachel Gehirn, Bewusstsein und Schmerz dargestellt.

Die Signale an dieses Zentrum lassen sich in ein Langzeit- und ein Kurzzeitsystem ordnen. Das Langzeitsignal ist das Leptin, ein Proteohormon der Fettzellen, dessen Spiegel mit der Fettmasse steigt. Hohe Spiegel melden gefüllte Speicher, hemmen die Nahrungsaufnahme und steigern den Verbrauch; niedrige Spiegel bewirken das Gegenteil. Fasten senkt den Leptinspiegel akut, und die Nahrungsaufnahme hebt ihn rasch wieder an. Leptin wirkt als Langzeitsignal, das das Kurzzeitsystem der Mahlzeitenregelung moduliert.¹⁰ Bei extremer Magerkeit führt der Leptinmangel über die Hemmung der Gonadoliberinfreisetzung zur Amenorrhö, bei angeborenen Defekten von Leptin, Leptinrezeptor oder Melanocortin-4-Rezeptor entsteht eine schwere Adipositas schon in der Kindheit.

Das Kurzzeitsystem steuert Beginn und Ende der einzelnen Mahlzeit. Das Ghrelin aus der Schleimhaut des leeren Magens steigt vor dem Essen an und ist das einzige bekannte Hormon, das die Nahrungsaufnahme fördert; erreicht der Speisebrei das Duodenum, fällt es wieder. Auf der Seite der Sättigung stehen die Magendehnung, das Cholecystokinin als Signal für Fett und Eiweiß im Dünndarm, das Peptid YY und das glucagonähnliche Peptid 1 aus dem unteren Dünndarm sowie Insulin und Amylin aus dem Pankreas. Das glucagonähnliche Peptid 1 steigert glucoseabhängig die Insulinfreisetzung, hemmt Glucagon, verzögert die Magenentleerung und erzeugt Sättigung; seine Wirkung auf die Inselzellen ist im Unterkapitel zu Insulin und Glucose der Kachel 07 ausgeführt.

Auf dieser Physiologie beruhen die GLP-1-Agonisten, abbaustabile Nachahmer des körpereigenen Hormons, das selbst binnen Minuten abgebaut wird. In pharmakologischen Spiegeln verstärken sie Sättigung und verzögern die Magenentleerung weit über das physiologische Maß hinaus. In einer großen randomisierten Studie mit 1 961 Erwachsenen mit Übergewicht senkte wöchentliches Semaglutid über 68 Wochen das Gewicht um 14,9 gegenüber 2,4 Prozent unter Placebo; wegen gastrointestinaler Nebenwirkungen brachen 4,5 gegenüber 0,8 Prozent die Behandlung ab.¹¹ Für die Anästhesie folgt daraus, dass Menschen unter diesen Substanzen trotz regelrechter Nüchternheit Mageninhalt haben können; das Vorgehen dazu ist im Unterkapitel Gastrointestinale Motilität und Magenfunktion dieser Kachel ausgeführt.

Übersetzt in das Handeln: Fragen Sie in der Prämedikation gezielt nach Medikamenten zur Gewichtsreduktion, denn sie werden häufig nicht als Diabetesmedikamente wahrgenommen und nicht genannt. Sehen Sie Gewichtsverlust und Appetitlosigkeit beim schwer Kranken als Teil einer Regelung, die durch Entzündung, Stresshormone und veränderte Signale verstellt ist, und nicht als Mangel an Willen. In der Palliativsituation bedeutet ein fehlender Hunger bei Tumorkachexie oft, dass zusätzliche Zufuhr den Abbau nicht mehr aufhält; hier richtet sich die Ernährung nach dem Therapieziel und dem Wunsch des Patienten.

Denken Sie an die Energiewirtschaft des Körpers als Haushalt mit mehreren Konten. Der Blutzucker ist das Girokonto: klein, ständig in Bewegung und für das Gehirn unverzichtbar. Das Leberglykogen ist das Tagesgeldkonto, das das Girokonto zwischen den Mahlzeiten auffüllt und nach etwa einem Tag leer ist. Das Fett ist die Immobilie, groß und wertvoll, aber nicht in Glucose umtauschbar. Das Eiweiß ist das Werkzeug des Haushalts, das nur in der Not verkauft wird, und jeder Verkauf macht den Haushalt ärmer an Funktion. Insulin ist der Befehl zum Sparen, Glucagon, Adrenalin und Cortisol sind die Befehle zum Abheben.

In diesem Bild ist Laktat das Wechselgeld, das zwischen den Konten zirkuliert. Wer schnell Energie braucht und keinen Sauerstoff hat oder keine Mitochondrien besitzt, zahlt mit Laktat; wer Sauerstoff hat, nimmt das Wechselgeld an und verbrennt es, und die Leber tauscht es gegen neue Glucose. Ein hoher Laktatspiegel bedeutet deshalb, dass mehr Wechselgeld im Umlauf ist, als eingelöst wird. Das kann an einer Notlage liegen, in der alle mit Wechselgeld zahlen müssen, also an Sauerstoffmangel, oder daran, dass die Wechselstube schlecht arbeitet, also an einer Leberfunktionsstörung, oder daran, dass Adrenalin zum schnellen Bezahlen antreibt. Die Frage am Krankenbett lautet deshalb nie nur, wie hoch das Laktat ist, sondern warum so viel Wechselgeld im Umlauf ist.

Über allem steht eine Buchhaltung im Hypothalamus, die den Wert der Immobilie über das Leptin kennt und den täglichen Geldfluss über Ghrelin, das glucagonähnliche Peptid 1 und Insulin verfolgt. Sie arbeitet weitgehend unbemerkt, und sie verteidigt den Bestand: Wird die Immobilie kleiner, drängt sie zum Essen und spart am Verbrauch. Dass Gewichtsabnahme schwer ist und Kachexie sich durch bloßes Zufüttern selten aufhalten lässt, folgt aus derselben Regelung.

Was verändert die Anästhesie?

• Die präoperative Nüchternheit versetzt den Stoffwechsel in den Fastenzustand mit Lipolyse und beginnender Gluconeogenese; die Operation fügt die Stressantwort mit Insulinresistenz hinzu. Kurze Nüchternheit und klare, kohlenhydrathaltige Flüssigkeit bis kurz vor der Narkose mildern beides.
• Adrenalin als Infusion oder Bolus steigert über Beta-2-Rezeptoren Glykolyse und Laktatbildung; ein Laktatanstieg nach Beginn einer Adrenalintherapie bei guter Perfusion ist deshalb kein Beweis für eine Minderversorgung.
• Hypothermie, Leberminderdurchblutung und Vasokonstriktion senken die Laktatclearance; nach langen Eingriffen kann das Laktat deshalb erhöht sein, ohne dass aktuell eine Hypoxie besteht.
• Allgemeinanästhesie und Sedierung verdecken die Warnzeichen der Hypoglykämie; nur die Messung zeigt sie, besonders bei Kindern, bei Insulintherapie und bei verzögertem Eingriff.
• Eine Langzeitsedierung mit hohen Propofoldosen kann eine Laktatazidose mit Rhabdomyolyse und Kreislaufversagen auslösen, weil die mitochondriale Verwertung der Fettsäuren gestört wird; ein unerklärter Laktatanstieg unter Propofol verlangt deshalb die Frage nach Dosis und Dauer.

Wann wird diese Physiologie klinisch sichtbar?

• Hyperlaktatämie im septischen Schock, die trotz stabiler Makrohämodynamik und guter Perfusionszeichen fortbesteht, weil Clearance und Beta-2-Stimulation sie tragen und nicht die Hypoxie.
• Laktatanstieg im Status asthmaticus unter hoch dosiertem Salbutamol oder Adrenalin, bei dem eine Volumengabe nichts bessert.
• Mesenterialischämie mit steigendem Laktat bei scheinbar stabilem Kreislauf, in der das Laktat zwar spät, aber richtig warnt.
• Hypoglykämie nach langer Nüchternheit bei Kleinkindern oder bei Patienten mit Lebererkrankung, deren Glykogenvorrat früh erschöpft ist.
• Diabetische Ketoazidose als Folge des Insulinmangels mit ungebremster Lipolyse, auch perioperativ, wenn die basale Insulinzufuhr unterbrochen wird.
• Tumorkachexie in der Palliativmedizin, bei der Appetitlosigkeit und Gewichtsverlust nicht durch Zufüttern aufzuhalten sind und die Ernährung dem Therapieziel folgt.

• Laktat entstehe nur bei Sauerstoffmangel. Laktat wird fortlaufend auch unter aeroben Bedingungen gebildet, von den Erythrozyten sogar ausschließlich; ein Anstieg kann auf Beta-2-Stimulation oder verminderter Clearance beruhen.
• Laktat sei ein Abfallprodukt. Es ist ein Brennstoff für Herz und rote Muskelfasern und die wichtigste Vorstufe der Gluconeogenese in Leber und Niere.
• Ein normales Laktat schließe eine Gewebehypoxie aus. Eine regionale Ischämie, etwa des Darms, kann lange ohne Anstieg im Blut verlaufen, weil die übrigen Organe das Laktat verwerten.
• Fett könne bei Bedarf zu Glucose umgebaut werden. Nur das Glycerin ist glucogen; die Fettsäuren nicht. Deshalb stammt die Glucose im Fasten zu einem großen Teil aus Eiweiß, bis die Ketose es schont.
• Das Körpergewicht sei allein eine Frage der Willenskraft. Es wird vom Gehirn aus Langzeit- und Kurzzeitsignalen geregelt, und die gesteigerte Nahrungsaufnahme beim Übergewicht spielt sich überwiegend unterhalb der bewussten Wahrnehmung ab.

Merksätze

• Gehirn und Erythrozyten brauchen Glucose, das Herz verbrennt alles, auch Laktat; Fettsäuren lassen sich nicht in Glucose umwandeln.
• Laktat ist Brennstoff, Vorstufe der Gluconeogenese und Signal. Sein Blutspiegel ist die Bilanz aus Bildung und Verwertung.
• Ein hohes Laktat hat hypoxische und nicht hypoxische Ursachen; Perfusionszeichen am Patienten entscheiden, ob Volumen hilft.
• Energie hat der Körper für Wochen, Leberglykogen für etwa einen Tag, Sauerstoff nur für Minuten; Eiweiß ist kein Speicher.
• Leptin meldet die Speicher, Ghrelin den Hunger, das glucagonähnliche Peptid 1 und Insulin die Mahlzeit; der Hypothalamus verteidigt das Gewicht.

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