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Benedict, Francis G., und Cathcart, Edward P. MUSKELARBEIT: EIN STOFF

WECHSELSTUDIUM MIT BESONDERER RÜCKSICHT AUF DIE THÄTIGKEIT DES MENSCHLICHEN KÖRPERS ALS EINE MASCHINE. (Carnegie Institution of Washington Publikation Nr. 187, 1913. 176 Seiten, 11 Abbildungen.)

Diese Untersuchung, die unter Anwendung eines speziellen Respirationsapparates und eines in einer früheren Abhandlung beschriebenen Zweirades (Publication No. 166 of the Carnegie Institution of Washington) ausgeführt wurde, sucht hauptsächlich zwei Fragen zu erforschen: erstens, welche Stoffe vor, während und nach der Muskelarbeit in dem Körper verbrannt werden, zweitens, das Verhältnis zwischen der geleisteten, nützlichen Arbeit und der totalen Wärmeabgabe des Körpers, um dadurch einen Ausdruck des mechanischen Effektes des menschlichen Körpers zu bekommen. Die Versuchspersonen waren alle ganz gesunde junge Männer. Vier waren gar nicht an das Radiahren gewohnt; der fünfte war dagegen ein ausserordentlich gut trainierter Radiahrer, und mit ihm wurden die meisten Versuche gemacht. Sämtliche Versuche wurden in der post-absorptiven Periode, das heisst, wenigstens 12 Stunden nach der letzten Mahlzeit, ausgeführt. Die Untersuchung dauerte mehrere Monate, und mehrere hundert Versuche wurden ausgeführt.

Aus diesen Versuchen geht hervor, dass während strenger Muskelarbeit die Teilnahme der verschiedenen Nahrungsstoffe in der Verbrennung in solche Weise verändert wird, dass eine selective Verbrennung von Kohlenhydraten konstatiert werden kann, obgleich die Versuche nicht auf eine ausschliessliche Verbrennung von Kohlenhydraten bei der Muskelarbeit hinweisen.

Die meisten Versuche wurden auf ein Studium des Verhältnisses zwischen der totalen Wärmeabgabe und der nützlichen Muskelarbeit verwendet, um dadurch die mechanische Leistung des Menschen kennen zu lernen. Der netto Effekt

W (E) des Körpers wird durch folgende Formel ausgedrücht: E=-wo W die

C in Kalorien angegebene äusserliche Arbeit ist, und C die totale Wärmeabgabe des Körpers repräsentiert. Wenn die Arbeitsmenge klein ist, hat W einen niedrigen Wert, und der Effekt ist klein. Wenn die für die Erhaltung des Lebens notwendige Wärmemenge von C abgezogen wird, wird der Effekt natürlich grösser. Der Bedarf für die Erhaltung des Lebens ist natürlich verschieden, wenn die Versuchsperson still im Bette liegt, wenn sie auf dem Ergometer sitzt. und dabei keine Arbeit leistet, oder wenn sie die unbelasteten oder belasteten Pedale bewegt. Jeder Tätigkeitsgrad entspricht einer verschiedenen Basis, und wenn man eine grössere Arbeitsmenge auf verschiedener Basis superponiert, kann man die ganze Wärmeabgabe und die durch die superponierte Arbeit verursachte bestimmen, und das Verhältnis zwischen denen, das heisst, den mechanischen Effekt, berechnen. Eine ausführliche Diskussion über diese verschiedenen Basen, und über "brutto" und "netto” Effekt, zusammen mit einer genauen Berechnung des maximalen Effekts, führt zu einer interessanten Diskussion und zu einer Analyse der durch strenge Muskelarbeit verursachten chemischen und thermischen Prozesse.

Ausserdem wird in der Abhandlung eine grosse Menge anderer Fragen, die in Zusammenhang mit menschlicher Körperarbeit stehen, behandelt, wie der Einfluss von Muskelarbeit auf die Pulsfrequenz, auf die Körpertemperatur, auf den Respirationsmechanismus und auf die Menge der Körpersubstanz, die maximale Arbeitskapazität des Menschen und besonders die Nachwirkungen der Arbeit. Auch geben die Experimente einen Vergleich zwischen den mit trainierten und untrainierten Versuchspersonen erhaltenen Resultaten.

Unter gewissen Bedingungen, besonders wenn die Versuchsperson mit einer mässigen Belastung arbeitet, und dann plötzlich zu einer schweren Belastung übergeht, ist es möglich, eine solche Belastung zu superponieren, dass 40 prozent der Steigerung der totalen Wärmeabgabe in äusserer Arbeit auf ein Fahrrad übertragen werden kann. Nicht deutete darauf, dass die menschliche Maschine überanstrengt war, so lange der mechanische Effekt beibehalten wurde. Natürlich ist die menschliche Ausdauer begrenzt, aber bemerkenswert ist, dass der professionelle Radfahrer alle Versuche ohne Nahrung ausführte, und dass er wenigstens einmal ebensoviel Arbeit leistete als bei einem "century” Rennen auf gewöhnlichen Wegen. Dieser Versuch gab Daten, aus denen die in menschlichem Körper befindliche verwendbare Glykogenmenge aproximativ berechnet wurde.

Die Abhandlung wird mit einer umfangreichen, kritischen Literaturübersicht eingeleitet.

Alle Publikationen der "Carnegie Institution of Washington" sind den meisten grossen Stadt-und Universitätsbibliotheken der Welt dediziert.

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BICYCLE ERGOMETER AND UNIVERSAL RESPIRATION APPARATUS. The subject riding bicycle ergometer with an electric brake breathes through a mouthpiece into a current of air passing through a pipe system.

The expired air is forced by a rotary blower through sulphuric acid and soda-lime to remove respectively carbon dioxide and water. The carbondioxide absorbers may be weighed. Measured amounts of oxygen from a cylinder are passed through an accurate meter and introduced as needed.

A METABOLIC STUDY WITH SPECIAL REFERENCE TO

THE EFFICIENCY OF THE HUMAN

BODY AS A MACHINE

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WASHINGTON, D. C.
PUBLISHED BY THE CARNEGIE INSTITUTION OF WASHINGTON

1913

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