Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Effekte der L-Carnitinsupplementierung auf die Herzfrequenz- und Lactatentwicklung im Verlaufe eines standardisierten Trainings beim Pferd

Niemeyer, Anja

This study examined the potential effect of several weeks of oral L-carnitine supplementation on heart rate and blood lactate concentration. Both parameters were documented during exercise and recovery phases and under resting conditions. The experiment was designed as a double-blind study with 13 Standardbred horses, 12 two-year-olds (9 geldings, 3 mares) and one seven-year-old gelding with an initial average body weight of 403 ± 41.2 kg. The horses performed a lactate-guided treadmill training regime over a period of approximately three months. The regime consisted of two training periods (TP) with eight alternating sessions of low-speed exercise (LSE) (45 min at VLA1.5 or VLA2) and interval exercise (IE) (three changes of 5 min trotting at VLA1.5 or VLA2 and 4 min cantering at VLA9 or VLA10, respectively). VLA is the exercise velocity that led to a blood lactate concentration of 1.5, 2, 9, or 10 mmol/L in the first standardized exercise test (SET). In the second training period the exercise velocities were increased by 0.5 m/s for each horse. A standardized exercise test (5 or 6 steps of 4 min at 5, 6, 7, 8, 9, and 10 m/s, followed by a recovery period of 120 min at 1.8 m/s) was carried out as a performance control at the beginning, in the middle, and at the end of the experiment. During the entire training period eight animals received a daily dose of 10 g L-carnitine; five animals given a placebo served as controls. The following parameters were determined: - Heart rate (HR, continously during each exercise phase, at the beginning of TP 1 and at the end of TP 2 under resting conditions for 2 h) - Blood lactate concentration (before and during exercise and recovery phases of the SET) - Plasma L-carnitine (weekly during the entire experiment; before and immediately after exercise; and at the end of the recovery phase in the SET) The following results were obtained: 1.     Daily oral application of 10 g L-carnitine over a period of approximately three months  led to an increase in the plasma carnitine concentration to 45.7 ± 10.2 µmol/L, which is a 2.6-fold increase over the starting level (17.9 ± 4.21 µmol/L). In contrast, the plasma carnitine concentration was almost constant under control conditions.  2.     No changes were observed in the ratio of free carnitine to acylcarnitine in both the supplemented and the control groups during training (second and third SETs), under resting conditions, immediately after the exercise, or at the end of the recovery phases of 2 h. 3.     In combination with a standardized high-intensity training (mean HR of the LSE: 156 ± 17 beats/min; mean HR of the cantering phases of the IE: 199 ± 14 beats/min), supplementation with L-carnitine did not lead to a significant decrease in heart rate either during the SETs or in the following recovery periods. (The mean HR in SET 1 at 9 m/s was 201 ± 18 beats/min; in SET 2 at 10 m/s, 216 ± 16 beats/min; in SET 3 at 10 m/s, 215 ± 11 beats/min,). The results from resting conditions were similar, as L-carnitine supplementation had no effect on the heart rate. 4.     There was a training-induced reduction in blood lactate concentrations under SET conditions during the training program, especially during the first six weeks. However, L-carnitine supplementation had no effect on this reduction. This study showed that L-carnitine supplementation in sufficient doses over a period of several months in combination with high-intensity training under both aerobic and anaerobic conditions had no positive effect on heart rates or blood lactate concentrations. It was not determined whether oral supplementation leads to enrichment of the carnitine in the musculature; further investigations are necessary to determine this. Furthermore, studies are required to determine if L-carnitine supplementation improves the grade of muscular capillarization positively, influences muscular energy metabolism, or decreases the exercise-induced destruction of muscle fiber.

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit sollte überprüft werden, ob durch eine mehrwöchige orale L-Carnitinsupplementierung ein Effekt auf die Herzfrequenz- und Lactatentwicklung während der Belastungen und der Erholungsphasen, sowie unter Ruhebedingungen erreicht wird. In dem Versuch, der als Doppelblindstudie durchgeführt wurde, absolvierten zwölf zwei-jährige Traber (9 Wallache, 3 Stuten) und ein siebenjähriger Traber (Wallach) mit einem mittleren KGW von 403 ± 41,2 kg zu Beginn des Versuches ein ca. dreimonatiges lactat-gesteuertes Laufbandtraining. Das Training setzte sich aus 2 Trainingsperioden (TP) mit jeweils 8 alternierenden Ausdauerbelastungen (AB) (45 min bei v1,5 bzw. v2) und Intervall-belastungen (IB) (dreimaliger Wechsel von fünfminütigen Trabphasen bei v1,5 bzw. v2 und vierminütigen Galoppphasen bei v9 bzw. v10) zusammen. Die v-Zahlen repräsentieren die Laufgeschwindigkeiten, die im 1. Stufentest (ST) rechnerisch eine Blutlactatkonzentration von 1.5, 2, 9 oder 10 mmol/L hervorriefen. In der 2. Trainingsperiode wurden die Laufge-schwindigkeiten für jedes Pferd um 0,5 m/s erhöht. Zu Beginn, in der Mitte und am Ende des Trainings wurde eine Leistungskontrolle in Form eines Stufentests (5-6 Belastungsstufen á 4 min; 5, 6, 7, 8, 9 u. 10 m/s, anschließend 2-stündige Erholungspha-se bei 1,8 m/s) durchgeführt. Über die gesamte Trainingsdauer erhielten achtTiere täglich 10 g L-Carnitin, fünfTiere, denen ein Placebo verabreicht wurde, dienten als Kontrolle. Folgende Parameter wurden bestimmt: - HF (kontinuierlich bei jeder Belastung; Beginn TP 1 und Ende TP 2 in Ruhe über 2h) - Blutlactatkonzentration (vor, während der Belastungen und Erholungsphasen in ST) - L-Carnitin im Plasma (wöchentlich über gesamte Versuchsdauer; vor, unmittelbar nach    Belastung u. Ende der Erholungsphase in ST) Folgende Ergebnisse wurden erzielt: 1.     Durch eine tägliche orale L-Carnitinzulage in Höhe von 10 g über ca. drei Monate konnte eine Erhöhung der Plasmacarnitinkonzentration um das 2,6-fache (von 17,9 ± 4,21 µmol/L auf 45,7 ± 10,2 µmol/L (Behandlung p < 0,05) erreicht werden, wohingegen unter Kontrollbedingungen der L-Carnitinverlauf nahezu konstant war. 2.     Zwischen der supplementierten und der Kontrollgruppe konnten im Verlauf des Trainings (2. und 3. ST) unter Ruhebedingungen, unmittelbar nach der Belastung und am Ende der 2-stündigen Erholungsphasen keine Veränderungen des Verhältnisses von freiem Carnitin zu Acylcarnitin beobachtet werden. 3.     Ein signifikanter herzfrequenzsenkender Einfluss der L-Carnitinzulage in Kombination mit einem standardisierten Training hoher Intensität (mittlere HF der AB: 156 ± 17 Schläge/min; mittlere HF der Galoppphasen der IB: 199 ± 14 Schläge/min) konnte weder während der Stufenbelastungen (mittlere HF im ST 1 bei 9 m/s: 201 ± 18 Schläge/min; ST 2 bei 10 m/s 216 ± 16 Schläge/min; ST 3 bei 10 m/s 215 ± 11 Schläge/min) noch in den anschließenden Erholungsphasen festgestellt werden. Auch unter Ruhebedingungen blieb ein Effekt des L-Carnitins auf die Herzfrequenz-entwicklung aus. 4.     Im Verlaufe des Trainings konnte während der Stufenbelastungstests eine trainings-bedingte Reduktion der Lactatgehalte im Blut ermittelt werden, die besonders prägnant im Verlaufe der ersten 6 Wochen ausfiel, die L-Carnitinsupplementierung beeinflusste diese Entwicklung nicht. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass trotz einer mehrmonatigen Zulage von L-Carnitin mit ausreichender Supplementierungshöhe in Kombination mit einem Training hoher Intensität im areoben und anaeroben Belastungsbereich ein positiver Effekt auf die Herzfrequenzen und Lactatkonzentrationen im Blut ausbleibt. Ob durch eine orale Supplementierung eine Anreicherung des Carnitins in der Muskulatur erzielt werden kann, wurde in dieser Studie nicht überprüft und bedarf weiteren Untersuchungen. Weiterhin ist die Untersuchung einer Verbesserung des muskulären Kapillarisierungsgrades, sowie einer positiven Beeinflussung des Energiestoffwechsels des Muskels neben einer verminderten, belastungsinduzierten Muskelfaserzerstörung durch die Supplementierung von L-Carnitin in zukünftigen Studien angezeigt.

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Niemeyer, Anja: Effekte der L-Carnitinsupplementierung auf die Herzfrequenz- und Lactatentwicklung im Verlaufe eines standardisierten Trainings beim Pferd. Hannover 2005. Tierärztliche Hochschule.

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