Arbeitsphysiologie, Bd. 14, S. 413--424 (1951).

Aus dem Max-Planck-Institut fiir Arbeitsphysiologie Dortmund (Direktor: Professor Dr. G. L~.HHA~).

Leistung und LeistungsNhigkeit bei mittlerem und bei niedrigem Anteil an tierisehem Eiwei8

in der Nahrung. Von

H. KRAUT, H. M~LLER-WECKER, H. SPITZER und H. ZIMMERMANN.

Mit 2 Textabbildungen. (Eingegangen am 16. MSrz 1951.)

Die verschiedene biologisehe Wertigkeit der Proteine macht es not- wendig, bei Angaben fiber den EiweiGbedarf zu vermerken, welcher Mindestanteil des ben6tigten Eiwei~es tierischen Ursprungs sein soll. So wurde in dem bekannten Bericht der V51kerbundskommission vom Jahre 1936 fiber den Nahrungsbedarf eine Menge yon 1 g Protein je kg K6rpergewicht und Tag ffir den Erwachsenen als ausreichend angesehen, vorausgesetzt, dab die H/~lfte dieses Eiweiges tierischen Ursprungs sei. In den Dietary Allowances des amerikanischen Food and Nutrition Board vom Jahre 1945 wird ein so hoher Betrag an tierischem EiweiB nicht mehr ffir notwendig gehalten. Bei Kindern solle 1/3 , besser die H~lfte des Nahrungseiweiges tierischen Ursprungs sein; ffir Erwaehsene genfige ,,etwas weniger". Die neuesten Untersuehungen fiber den animal protein factor, Zoopherin und Strepogenin unterstreiehen zwar die Notwendig- keit des Konsums yon tierischem EiweiB, liefern aber keine Angaben fiber die wirkliche HShe des Bedarfes. In den Untersuehungen unseres Institutes fiber den ,,EiweiBbedarf des Schwerarbeiters ''1 und fiber ,,Muskelkr~fte und EiweiBration ''2 verwendeten wir bei der Feststellung der leistungssteigernden Wirkung einer das physiologische Stiekstoff- minimum fiberschreitenden EiweiBzufuhr als Zulage reines tierisches EiweiG (Fleisch, Milch oder Casein), im ganzen eine Nahrung mit 35% tierischem EiweiG,

Zur Begrfindung einer leistungssteigernden Wirknng yon tierisehem EiweiB wird 6fters auf den hohen Fleisch~ und Milchkonsum yon sport- lichen Wettkgmpfern verwiesen a. Aber diesen Beobaehtungen werden die hohen sportliehen Leistungen yon Vegetariern entgegengehalten ~ und sogar eiweiGarme Kostformen als besonders leistungssteigernd emp- fohlen 5. Tats/~chlieh ist bisher noch nieht untersueht worden, ob bei ausreichender oder sogar reichlicher' EiweiBversorgung der Austausch eines groGen Teiles des pflanzlichen gegen dieselbe Menge tierischen

28*

414 H. KRAUT, I-I. Mi)LLER-WEcKER, H, St~ITZ]ER und H. ZIM~IER~A~:

Eiweiges einen gfinstigen EinfluB auf die k6rperliche Leistungsf/~higkeit ausiibt. Die Bearbeitung dieser Frage liegt nicht nur im wissensehaft- lichen, sondern aueh im volkswirtsehaftlichen Interesse, da die Erzeu- gung yon tierisehem EiweiB einen erheblich grSBeren volkswirtsehaft- lichen Aufwand erfordert als die yon pflanzliehem Eiweil3. Auf Anregung und mit Unterstfitzung des Ministeriums ftir Ern/~hrung, Landwirtsehaft und Forsten des Landes Nordrhein-Westfalen haben wit daher eine Untersuehung fiber den Einflufi tierisehen EiweiBes auf die k6rperliehe Leistungsf~higkeit durehgeffihrt.

Dag trotz ihrer groBen Becleutung solehe Versuehe bisher noch k~um in Angriff genommen wurden, liegt offensiehtlieh daran, dab repr.~sen- tative Ergebnisse nur bei langdauernden Versuehen und unter Ein- haltung zahlreieher pr/~ziser Versuehsbedingungen erwartet werden kSnnen. Zur Erkennung des Einflusses yon tierisehem Eiweig auf die kSrperliehe Leistungsf~higkeit ist es notwendig, Mle anderen Faktoren, die auf die Leistungsf.~higkeit yon EinfluB sein k6nnen, mSglichst kon- stant zu halten, und zwar auf einer solehen I-[6he, dug sie nieht den be- grenzenden Faktor der LeistungsfS~higkeit bilden k6nnen. Dazu gehSrt in erster Linie eine genfigende Calorienversorgung, damit eine Eiweig-

�9 verbrennung zum Zweck der Calorienversorgung vermieden wird. Neben Messungen des Calorienverbrauchs im Respirationsversueh dient hierzu die regelmgl3ige Kontrolle des K6rpergewichtes. Ein Absinken mug ver- mieden werden; zur Sicherhei~ isg ein geringer Anstieg anzustreben. Selbstverst/~ndlieh muB aueh eine gentigende Versorgung mit Vitaminen und Nineralstoffen dutch reichliehen Konsum yon Gemfise und Natur- fett gesiehert sein. Augerdem ist es notwendig, die Ern~hrung mit Aus- nahme der zu variierenden Komponente fiber alle Versuchs~bschnitte konstant zu halten, also immer dieselbe Menge an EiweiB, Fet t und Kohlenhydrat zu geben. Daher is~ eine gewisse Einf6rmigkeit der Er- n~hrung unvermeidbar, z. ]3. dutch EinhMten eines wSehentlich sieh wieclerholenden Speisezettels. Aber aueh das fibrige Leben und die T~tigkeit der Versuehspersonen in u M auBerhMb der Arbeitszeit muff w~hrend aller Versuehsabschnitte gleiehmgBig verlaufen and leieht zu fiberwaehen sein. Die Arbeit selbst mug so gestaltet sein, dM3 das be- w~ltigte Pensum direkt als MM3 der Leistung dienen, also in Stiick oder bewegter 3s oder ~hnliehem ausgedrfickt werden kann. Die Leistung muB in m5gliehst hohem MaBe mensehen- und nieht masehinenabh~ngig sein. Sic mug fiber die ganze Versuchszeit in gleichm~gigem Flul3 dutch, fiihrbar sein, nieht yon schleeht kongrollierbaren Nebenarbeiten gestSrt werden und mug vor Mlem die MSgliehkeit einer genfigenden Leistungs- steigerung offenhalten.

Im tIinblick auf die groBe individuelle Streubreite des Verhaltens und zum Zweck der Ubertragb~rkeit der Versuchsergebnisse auf einen

Leistung und Leistungsfghigkeit bd mit~lerem nnd bei niedrigem Anteil usw. 415

grol~en Kreis war es erwiinscht, die Versuche nicht mi t einer zu geringen

Zahl yon Personen anzustellen. Es erwies sich prakt isch als undurch-

fiihrbar, alle erforderl ichen Bedingungen an freien Arbei tspl~tzen in der

Indus t r ie zu erfiillen. Wi t e rba ten daher die Genehmigung zur Durch-

f i ihrung der Versuche in einer Strafanst~l t . Die an die Genehmigung

geknt ipf ten Bedingungen, dal~ die Betei i igung an den Versuchen frei-

willig sein miisse, und dug die Ver~tnderungen der Erni*hrung nur in

einer Zulage yon nat t i r l ichen Nahrungsmi t t e ln zu der Ansta l t skos t be-

stehen dtirften, entsprachen durchaus unseren Absichten. Infolge des

vers tgndnisvol len und dankenswer ten En tgegenkommens der Anstal ts-

le i tung lieBen sich die Versnchsbedingungen mi t geniigender Genauigkei t

ges ta l ten und einhalten.

Arbeitsleistung. An den Versuehen waren 21 Mgnner im Alter van 23 his 45 Jahren beteiligt,

die in 2 Arbei~sgruppen einge~eilt wurden. Der Tages~blauf war folgender: Die reine Arbeitszeit dauerte 7 ~ St:t, sie begann um 7.30 und endete um 16.30 Uhr und wurde dureh eine Mittagspause yen la~ Std unterbroehen. Am Samstsg wurde nur yon 7.30 bis 11.30 Uhr ge~rbei~et;. W/~hrend der Freizeit blieben die Leute mit Ausnahme eines ~,~s~iindigen AusIaufes aufihrem Saul. Sic s~anden wie aJle anderen Anst~lts~rbeiter unter Aufsich~ des WachperscnMs. Das durchschni~tliehe Pensum der Arbei~er nnserer beiden Gruppen war bekannt, und es best~nd far jeden Ein- zelnen die M/Sglichkeit, seine Leistungen je nach F/~higkeit und Anlage zu steigern. Sic bekamen - - ebenfa!ls wie alle anderen Anst~!tsarbei~er - - 1 DM pro Tag. Um ein gewisses In~eresse an einer h6heren Leistung herbeizuftihren, gaben wir ihnen eine Zigare~enpramie, die yon den Gefangenen als eine besondere Vergttnstigung empfunden wurde. Die Erdarbeiter erhielten ftir 20 Xarren je 1 Zigare~te, die Mattenfleehter je naeh Pensum fiir 20, 30 oder 100 Matten eine Zigaret.te, die am Wochenende ausgegeben wurde und pro Arbeiter durchschnit~lieh 3 his 5 Zigaretten pro Woche ausmgchte.

Grup~e I: 9 ~Iann hat~en Erdbewegungen mit Hilfe yon 8ohubkarren auszuftihren. Die

leere Karre wog 40 kg und fal]te 60 kg Erde. Bei der GleichfiSrmigkei~ der krbeit konnte als Mug der Leistung die Zahl der in der Zeiteinhei~ gefahrenen Karren ver- wendet Werden. Das Beladen mit der 8ehaufel dauerte ungefghr 1 rain. Die Ent- fernung zwischen Lade- und Abladestelle betrug anfangs 3C0, spg~er 350 m. Die gesamte Fahrt wurde in rund 10 rain zurtiekgelegt, so dab bei der durehsehnitt- lichen Leistung yon 3�89 Karren je 8tunde 25 rain Pause blieb. Der Calorienbedarf far den Kalender~ag lag bei dieser Gruppe zwisehen 3800 und 40~0 keal.

G~'uppe II: 12 Arbeiter waren bei einer innerhalb der Anstalt nntergebraeh~en Mat~en-

fleeh~erei (tters~ellung yon Kokosmatten) besohgftigt und iibten 3 versehiedene Tgtigkei{en aus:

a) Flech~en yon l~ippenmatten 5 ~ann b) Pressen ven Rippenmatten 2 Mann o) Fleeh{en yon Feingarn- und Doppelma~ten 5 Mann

Das Fleehten yon Rippenma~ten erfolgte im Sitzen und beansprnehte im wesent- liahendieArmmuskulatnr. Derkalender~ggliche Calorienbedarfbei dieserTgtigkeit war 2800. Das Pressen der t~ippenmat~en (ira 8tehen ausgef/ihr~) war wesentlieh ans~rengender. Es erforderte je nach Leistnngsumfang 3~00 bis 3800 koal je Tag. Das F!echten der Feingarn- und der Dcppelma~en (doppelter 8chuBfaden) erfolgte im Stehen an einem webstuhlartigen Rahmen. Der Calorienaufwand schwank~e zwisohen 3200 und 3600 keal je Kalendertag. Aneh bier dien~e die Zahl der in der Zei~einhei~ fertiggestell~en ~at ten als MaB der Leis~ung.

416 H. KRAUT, H. MULLER-WECKER, i . SPITZER und H. ZIMMERMANN:

V e r s u c h s v e r l a u ] .

Unsere Versuche waren in 3 Abschni t te eingetei l t . Der erste Ab-

schni t t vom 9 .6 . bis 3 .8 . 1949 diente zur E ina rbe i tung der Versuchs-

personen und zur Gew6hnung an die Kos t form, die neben ausre ichendem

CMoriengehMt ungef~hr 90 g EiweiB vorwiegend pflanzlichen Ursprungs

enthiel t . Im zweiten Abschni t t vom 4 .8 . his 5 .10. 1949 wurde der Antei l

~-~ sooo- -~ ~ ~oo0-

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Abb.

Z Abschn/# I~, ,4bsc,~ni// ~ . Abschnill 7r % T f 38 % T[ 73 % TE

~ 1 I~

J l l [ I r l l l , , ~ l l , l , , l ~ , , , ] J s :0. 75.. 20. Woche 25

1. Ern/ihrung, K6rpergewichts- und Leistungs- entwlekluug bei Gl'uppe I.

an t ier ischem EiweU3 au f

37 g je Tag bei gleichblei-

bendem Betrag des Gesamt-

eiweiBes erh6ht. Im dr i t t en

Abschni t t vom 6.10. bis 7.

12. 1949 kehr ten wir zur

Kos t fo rm des ersten Ab-

schnit tes zurfick (Abb. 1).

Die Ern~hrung der Versuchs- personen hatte in den ersten Wochen vor Versuchsbeginn un- gef~hr 2400 kcal, 70 g Eiweil3 und 37 g Fett je Tag enthalten. Vom EiweiB waren 10~o tie- rischen Ursprungs. Ffir unsere Zwecke inul3te die Ern~hrung sowohl in Bezug auf die CMo- rien, Ms auch auf das EiweiB erheblich gesteiger~ werden. Alle Versuchspersonen erhielten daher ein gesondert zuberei~etes und yon uns regelm~Big iiber- wachtes Essen. Sie wurden auBerdem auf einen gemein- samen Schlaf- und Wohnraum verlegt.

Um die Nahrung sausgabe und die (~berwachung des Verzehrs mSglichst einfa.ch zu gestMten,

erhielten Mle Versuchspersonen dieselbe Warmverpflegung. Die Unterschiede wur- den nur durch Variation der Brot- und Fettmenge bei der Kaltverpflegung herbei- gefiihrt. E i n Verzeichnis der durchschnittlich in den 3 Abschnitten gegebenen Nahrungsmengen ist in Tabelle 1 enthMten.

Im ersten Versuchsabschnitt begannen wir, urn den Nahrungsbedarf der beiden Gruppen zu ermitteln, bei Gruppe I mit rund 3700 kcal und 90 g Eiwei~, bei Gruppe I I mit 3000 kcal und 80 g Eiweig und steigerten under Becbachtung des KSrpergewichts die Zulagen allm~hlich mit wachsender Leistung zun~chst auf 3850 kcal. Beide Grulopen erhielten anfangs 11 g tierisches EiweiB je Tag. Als im ]etzten Drittel des ersten Abschnittes die Gruppe I einen merklichen Leistungs-, abfall zeigte, erhSh~en wir bei dieser Gruppe die Zulage, so dub sie in der achten Wcche 4370 kcal erreichte. Gleichzeitig damit stieg das gesamte Eiwei] auf 104 g, das tierische EiweiB auf 15,8 g. Auch bei der Gruppe II, der meist un~ergewich6ige Personen angeh6rten, schien uns eine CMorienzulage angebracht, durch die in der letzten Wcche des ersten Abschnittes 4000 kcal erreicht wurden. Die Gewichts- zunahmen zeigen, dag dies fiir beide Gruppen mehr Ms ausreichend war.

Im zweiten Abschni*t erhielten beide Gruppen einen hSheren Anteil an tierischem EiweiB, n/~mlick durchsehnitt.lieh 37 g je Tag, die bei Gruppe I in durchsehnittlich

Leistung und Leistungsfiihigkeit bei mittlerem und bei niedrigem Anteil usw. 417

100 g, bei Gruppe I I in 92 g GesamteiweiB enthalten waren. In der letzten Woche des Abschnittes erh6hte sich infolge eines MiBverst~ndnisses der Kfiche das Gesamt- eiweiB.bei Gruppe I auf 108 g, bei Gruppe I I auf 100 g. Die Calorien wurden fiir die Gruppe I im Mittel auf 3800 kcal festgesetzt, ffir Gruppe I I auf 3400. Nur in der letzten Woche erhielt Gruppe I infolge des erw~hnten MiBverstandnisses 4100, Gruppe I I 3700 kcal.

Im dritten Abschnitt erhie]ten die beiden Gruppen 12 g tierisches EiweiB, das bei Gruppe I in 95, bei Gruppe II in 86 g GesamteiweiB enthalten war. Aus ver- schiedenen Grfinden gelang uns die Steuerung der Ern~hrung im dritten Abschnitt nicht immer nach Wunsch. Wir wollten der Gruppe I t~glich ungef~hr 4200 kcal zuteilen, der Gruppe II 3800, was ihrem inzwischen etwas angestiegenen Arbeits- pensum entsprochen h~tte, tIierzu gaben wir der Gruppe I 900 g, der Gruppe II 750 g Brot tiiglich. Da aber die bisherige Brotsorte, die einen sehr ungleichen und verh~ltnism~Big hohen Wassergeha]t aufwies, nicht yon allen Versuchspersonen vertragen wurde, verabfol~ten wir vonder 21. Woche ab eine bessere Brotsorte, die, wie die Analysen nachtr~glich ergaben, einen geringeren Wassergehalt und einen entsprechend h6heren Caloriengehalt besaB. Zudem wurden in der 21. und 23. Ver- suchswcche durch ein Versehen zu viel bzw. zu calorienreiche N~hrmittel ausgegeben. AuBerdem wurde eine wesentlich fettreichere Wurstsorte verabreicht. Die tats~ch- lich kcnsumierten Nahrungscalorien lagen daher in den ersten Wochen dieses Ab- schnitts unter, in der Mitre nicht unerheblich fiber unseren V0rausberechnu~gen.

Messungen zur Feststdlung yon Leistung und Leistungs/iihigkeit. Um den EinfluB des wechselnden Anteils an tierischem EiweiB auf die Versuchs.

personen im Verl~ufe des Versuches zu erkennen, ffihrten wir folgende Messungen durch:

1. T~gliche Feststellung des K5rpergewichtes bei allen Versuchspersonen. 2. T~gliche Anschreibung der Arbeitszeit und tier in der Arbeitszeit erreichten

Leistnng jedes einzelnen Arbeiters (in Anzahl der Schubkarren bzw. in Anzahl und Art der Marten; hieraus Berechnung der stfindlichen Leistung).

3. Aus der Gmppe I (Erdarbciter) und aus Gruppe II (Mattenflechter) wurden je 3 Arbeiter ausgewi~hlt, bei denen zweimal wSchentlich die Leistungsfahigkeit kontrol]iert wurde. Hierzu wurde auf einem Fahrradergometer tier Pu]sfrequenz- anstieg bei einer in 10 rain stetig ansteigenden Leistung nach dem Verfahren yon E. A. Mi)LL]~R s gemessen und hieraus als MaB der Leistungsf~higkeit der Leistungs- pulsindex (Pulsfrequenzzunahme je 90 Watt Leistungsunstieg) berechnet. Je gr5Ber die Leistungsf~higkeit, desto kMner ist der LeisSungspulsindex (LPI). Bei Schwer- arbeitern liegt der LPI racist zwischen 2 und 3.

4. Bei den Mattenflechtern wurde der Calorienverbrauch ffir jede Form der Mattenherstellung bestimmt und auf die Arbeitseinheit umgerechnet. Der kalender- t~gtiehe Calorienbedarf, der auf Seite 415 mitgeteilt ist, wurde hieraus ffir eine mitt- lere Tagesleistung erreehnet.

5. Bei den Erdarbeitern war der Calorienbedarf ffir jede ihrer Arbeitsverrieh- ~ungen auf Grund frfiherer Arbeiten des Institutes mit genfigender Genauigkeit bekannt 7. Der Bedarf je Karre konnte daher erreehnet werden. Es war also nut eine Zeitstudie an Ort und Stelle notwendig, um den oben erw~hnten Calorien- bedarf zu ermitteln.

Ergebnisse der Versuche mit den Erdarbeitern (Abb. 1).

Fiir die schwere Arbei t der Gruppe I ha t t en wir besonders kr~ftige

Leu te ausgews die mi t Ausnahme yon 2 Mann mindestens das ihrer

GrSBe und ihrem Alter entsprechende Sollgewicht ha t ten . Die ganze

Gruppe war sowohl von I-Iaus aus als auch durch ihren Einsatz in der

S t ra fans ta l t an schwere Arbei t gew6hnt. Die im Versuch gegebene Kos t

war - - yon der ersten Anlaufswoche abgesehen - - f/Jr die geforderte

k6rperl iche Arbeit , wie beabsicht igt , mehr als ausreichend. I)as KSrper-

418 It. KaiUT, H. MtiLL~R-W~cK~R, H. SPxTz~a und H. ZL'~M~MA~:

gewieht hielt sich bei der H~lfte der Versuchspersonen auf der Ausgangs- hShe, bei der anderen tI~Ifte t rat ein Anstieg yon 2 bis 4 kg in den 8 Woehen des ersten Absehnittes ein.

Bei Beginn der Untersuehung war der Arbeitseifer aller Versuehs- personen grol3. Fill' sie bedeutete die Teilnahme an den Versuehen eine angenehme Unterbreehung der EintSnigkeit ihres Daseins und eine Ver- besserung de r Menge und der Qualit~t ihrer Kost. Auch wurde die ge- meinsame Unterbringung aller Beteiligten in einem groBen Sehlafsaal begrfiBt, so dab jeder bestrebt war, sieh dureh gute Leistung in der Ver-

�9 suehsgruppe zu halten. Die erste Woehe verging mit teehnisehen Vor- bereitnngen. In den folgenden 3 Woehen (s. Abb. 1) stieg die Leistung bei allen 9 Versuehspersonen etwas an. In der vierten Woehe t ra t in Zusammen- hang mit besonders heil3er Witterung ein Umsehwung ein. Es ist kein Zweifel, dag die Versuehspersonen sieh zuerst etwas/ibernommen batten. Dazu kamen StSrungen dureh Wundlaufen infolge der ungewohnt langen Weggtreeken nnd des anfs sehleehten Sehuhwerks, sowie Blasen an den H~nden infolge der starken Inanspruehnahme der Handflichen beim Karrensehieben. Naeh etwa 3 Woehen war die Phase der Minder- leistung fiberwunden, so dab noeh in der letzten Woehe des ersten Ab- sehnittes ein Wiederanstieg der Leistung erkennbar wurde.

Im zweiten Absehnitt, in dem der Anteil des tierisehen Eiweiges yon 14 auf 38% gehoben wurde, stieg die Leistung sofort auf das im ersten Abschnitt erreiehte Maximum und hielt sieh ungef/ihr auf dieser tIShe. Wit miissen nns mit der Frage auseinandersetzen, ob der Untersehied zwisehen dem Leistungsabfall in der zweiten Halfte des ersten Ab- schnittes und der gleiehmiBigen hSheren Lage im zweiten Absehnitt auf den Unterschied im Anteil des tierisehen Eiweiges in der Kost zuriiek- zufiihren is~. Die Entseheidung kann gefallt werden auf Grund des Verhaltens im dritten Absehnitt, in dem wieder derselbe geringe Anteil an tierischem EiweiB gegeben wurde wie im ersten Absehnitt. Von unwesentliehen Einzelsehwankungen abgesehen, hielt sieh die Leistung auf gleieher HShe mit Ausnahme der le tz ten Versuehswoehe, die er- fahrungsgemiB nieht mehr roll bewertet werden kann.

Wit kommen daher zu dem SehluB, da6 naeh einer ealoriseh roll ausreiehenden Ern~hrung mit 90 g Gesamteiweig, yon denen 12 g tierisehes EiweiB waren, der Ersatz yon weiteren 24 g pflanzliehem Eiwei6 dureh 24 g tierisches ohne EinfluB auf die kSrperliehe Leistung yon Sehwerarbeitern war. Dag die Arbeiter wirklieh eine volle Leistung hergegeben haben, ist auf Grund der oben gesehilderten Versuehsbedin- gungen und zahlreieher persSnlieher Beobaehtungen w~hrend der Ver- suehe anzunehmen. Bei jedem Arbeiter sloielte sieh eine seinem Leistungs- verm6gen entspreehende Zahl yon Karren als Sehiehtleistung ein, ohne dab diese starr eingehalten wurde. Es ergaben sieh je naeh Disposition

Leistung und Leistungsf/~higkeit bei mittlerem und bei niedrigem Anteil usw. 419

und Witterung Schwanknngen yon + 10~o. Nindestens war die stgrkere Ermfidung der Erdarbeiter gegenfiber der der Mattenfleehter in allen Abschnitten des Versuehes am Verhalten in den Abendstunden dentlieh e r k e m S a r . Aueh rangierte ihre Leistung - - wie beabsiehtigt - - an der oberen Grenze der Schwerarbeit.

Die Beurteilung der Wirkung einer Nahrungsver~nderung auf Grund des geleisteten Arbeitspensums ist allerdings mit einer erheblichen Un- siellerheit behaftet. Die Leistnng wird ja nieht nut yon der Leistungs- f~thigkeit beeinfluBt, sondern aueh wesentlieh yon der Leistungsbereit- sehaf~, also yon psychisehen ~'aktoren. Wir haben daher noeh einen objektiven MaBstab der Leistungsf~higkeit als Kri terium herangezogen, die Messung des Leistungspulsindex, die leider nut an 3 Personen jeder Gruppe durehgeffihrt werden konnte. Uberbliekt man die Messungen des L.P.I. an den 3 beogaehteten Erdarbeitern, (s. Abb. 1) so f~llt auf, wie wenig er sieh im gesamten Versuehsverlauf ver~ndert. Wit haben jeden Absehnitt in 3 Unterabsehnitte geteilt, innerhalb deter der L.P.I . ' aller 3 Versuehspersonen znsammengefal3t wurde. Die grbBten Ab- weiehungen der ~i t te lwer te liegen zwisehen 3,3 und 2,7, also innerhalb 20~o. Berfieksiehtigt man noeh die ebenfalls eingezeiehneten mittleren Abweiehungen yon den Mittelwerten, so 1/~Bt sieh eine signifikange Differenz zwisehen den hbehsten und den geringsten Werten des L.P.I . eben noeh naehweisen. Den Verlauf der Andernngen des L.P:I. wird man folgendermagen deuten kblmen: Bei einer Kost, die 90 g Gesamt- eiwei6 mit einem Anteil yon nur 14~o tierisehem Eiweig enthielt, waren die Versnehspersonen in der Lage, fiber 17 Woehen (der erste und der dritte Absehnitt umfassen zusammen 17 Woehen)e ine gute Dureh- sehnittsleistung bei kbrperlieher Sehwerarbeit herzugeben. Dabei kolmten sie in den ersten Woehen den L.P.I . etwas verbessern, wie es naeh der Erhbhung der Eiweil3ration zu erwarten war, sparer nieht. Ffir eine solehe Verbesserung mfissen nach unserer Erfahrung 2 Voraussetzungen erffill~ werde n, ein genfigender Trainingsreiz (der in diesem Falle yon der Arbeit selbst ausgeht), und eine genfigende Menge EiweiB in der Nahrung, (urn darnit die Muskelsubstanz vermehren zu k6nnen). Ein wesentlieher EinfluB der Erh6hung des Anteils an tierischem Eiweig auf den L.P.I. im zweiten Versuehsabsehnitg ist mi t Sieherheit aus- zusehliel3en. Sieher is~, dab im dritten Absehnitt die l~iiekkehr zur Kost des ersten Absehnitts den L.P.I. nieh~ ungfinstig beeinflu6t hat.

Ergebnis der Versuche mit den Mattenfleehtern (8. Abb. 2). Die an unserem Versnch beteiligten Mattenfleehter gliederten sieh

in 3 Untergruppen: I I a Rippenmattenfleehter (5 lX{ann) I I b Mattenpresser (2 Manll) I I e Fleehter yon Feingarn- und Doppelmat ten (5 Mann).

420 H. KRAUT, I-I. M/2LLER-WNcKER, H. SPITZER u n d H. Z]aVnUERMA~Sr:

Die Mattenflechterei war ein seit Jahren gleichm~gig arbeitender Betrieb, bei dem die zu fordernde Leistung genau bekannt war. Es

1: Abschni# H. Abschni# ~ Abschni# 15% Ts 4~ % TE 7~ % TE

5. 10. fs 20. Woche 25.

Abb. 2. Ern/ihrung, KSipergewichts- urd Leistungsentwicklung bel der Grul)pe If.

fiel auf, dab die Leis~ung unserer Versuchspersonen yon Anfang an tiber dem bisher als Norm angesehenen Durehsehnitt lag. Die in Abb. 2 dar- gestellten Durehsehnittsleisgungen liegen sehon im ersten Absehnitt bei

Leistung und Leistungsf/~higkei~ bei mitflerem und bei niedrigem Anteil usw. 4;21

den t~ippenmattenflechtern im Mittel um 11 ~o den Mattenpressern urn. 33 % den Feingarn- und Doppelmattenfleehtern um 2,5%

fiber der Solleistnng. Trotzdem stieg die Leistung der Untergruppen I I a und I I e yon Ab-

sehnitt zu Abschnitt noeh weiter an. Die beiden Nattenpresser der Untergruppe I I b bat ten den Ehrgeiz,

eine ganz besonders hohe Leistnng zu vollbringen. Im zweiten Absehnitt lag ihre Leistung 56% fiber der Norm, sank dann allerdings im dritten Absehnitt auf @ 46 ~o ab. Sie waren aueh die einzigen ans allen am Vet- such beteiligten, die im drit ten Absehnitt yon einem ffihlbaren Naeh- lassen ihrer Kr/~fte spraehen.

Die K6rpergewiehtsentwieklung erfordert eine ausffihrliehe Be- spreehnng. Die Arbeiter der Gruppe I I waren - - wie damals noeh die Mehrzahl des deutschen Volkes - - mit Ausnahme yon 3 Mann unter- gewiehtig, im Durehsehnitt um 2 kg. Wit hielten es ffir notwendig, sie im ersten Absehnitt auf volles K6rpergewieht nnd volle Leistungsfghig- keit zu bringen, weshalb die Nahrung reiehlieh bemessen wurde. Der Erfolg tibertraf allerdings nnsere Erwartungen, indem innerhalb yon 8 Woehen eine Gewiehtszunahme yon durchsehnittlieh t kg eintrat, so )lag danaeh alle Versnehspersonen mindestens Normalgewieht hatten. I m zweiten Absehnitt zeigten die K6rpergewiehte im Dnrehsehnitt einen leiehten Anstieg.

Wie erw~hnt, lag im drit ten Absehnitt die Ernghrung ealoriseh h6her, als es in unserem Versuehsplan beabsiehtigt war. So kam es, dag bei den meisten Lenten anf~nglieh ein weiterer Anstieg des K6rpergewiehtes eintrat. Die Ern~ihrung war also, ealoriseh gesehen, fiberreiehlieh. Erst in den letzten Versuehswoehen h6rte der Gewiehtsanstieg der Unter- gruppen I I a und I I e auf. Die beiden Arbeiter an der Mattenpresse hat ten naeh dem ersten Absehnitt keine Steigerung, im dritten Absehnitt sogar eine leiehte Senkung des K6rpergewiehtes. Sie waren also ealoriseh nieht ganz ausreiehend ern/~hrt. Fiir alle Arbeiter der Gruppe I I gilt, dab die vor dem Versueh gegebene Ernahrung yon rund 70 g Eiweig und 2600 keal eine h6here Leistung nicht zuliel~.

Dal~ die bessere Ern~hrung nieht nur zu Fettansatz ftihrte, sondern aneh zu einem Ansatz yon Muskulatur, zeigt die Entwieklung des L.P.I. bei den 2 hierauf nntersuehten Arbeitern der Gruppe I I (s. Abb. 2). I m ersten Drittel des ersten Absehnittes waren die L. P. I.-Messungen wegen teehniseher Sehwierigkeiten und ungleiehm~l~iger Beteiligung nieht ver- wendbar. Von da ab bis zum zweiten Dri~tel des zweiten Absehnittes zeigt der L.P.I . einen langsamen, stetigen Abfall und bleibt nun his zum Ende des Versuehes auf dem erreiehten Stand. Ein Einflug des Weehsels in der biologisehen Wertigkeit des NahrungseiweiBes war nieht zu erkennen.

422 H. K:aAIJT, H. ML-LL~EI~-WEcIiLEP., H. SI'ITZEt~ und H. ZIM~EI~MAN2N:

Das Ergebnis des Gesamtversuehes ist also dahin zusammenzufassen : Die ErhShung des N~hrwertgehaltes d e r Nahrung VOla 70 g Ges~mt- eiweig und 2600 kcal bei 9 Sehwerarbei~ern auf fund 90 g GesamteiweiB und 4000 keal, und bei 12 Mittelschwerarbeitern auf rund 90 g Gesamt- eiweiB und 3700 kcal bewirkte neben einer Gewiehtszunahme eine er- hebliehe Steigerung der geleisteten Arbeit und eine m~Bige Steigerung der durch den Leistungspulsindex gemessenen Leistungsf~higkeit. Der Weehsel in der biologischen Wertigkeit des NahrungseiweiBes iibte keinen erkennbaren EinfluB auf die Leistung und die Leistungsf/ihigkeit aus.

T~b. 1. Die von Gruppe I und Gruppe t i in 3 Versuchsabschnitten au./genommenen Nahrungsmittel in g/Tag.

Nahrungsmi t te l

Fe t t Fleisch and Wurs t K~ise Eipulver Brot and Mehl N &hrmittel Kartoffeln Gemfise Obst Marmelade Zucker E-3Ii]ch Fisch

Oruppe Gruppe I f

Mll~tel 1. Absch.

90 36

811 110 700 412

4

45 100

Nit te l 2. Absch.

1O0 125

14 4

600 82

751 387

24 22 44

173 17

5fit tel 3. Absch.

100 45

896 78

663 348 101

58 50 98

Mitt.el 1, Absch.

85 36

731 110 700 412

1OO

3s 2. Absch.

100 125

14 4

433 82

751 387

24 22 44

173 17

Mit te l 3. Absch.

82 45

747 78

663 348 1Ol.

58 50 98

T~b. 2. Der Gehalt der Tagesrationen an Eiweifi, Kohlehydraten, Fett und Calorien Gruppe I.

Woche: [ 1 2 1 3 ! 4

I. AbschnP& EiweiB g 89,9 86,8 86,9 87,1 davo~ g T . E . 11 11 11 11

i K o h t e n h y d r a t g 610 629 639 654 [ ~ e t t g 90 91 89 90

i i [C~lorio~ 3706 3~82 3S03]3874 j

5 1 6 L 7 8 E

96,7 ! 96,5 i~O~,l 103,8 15 8 15,8 15,8 15,8

: 641 689 734 748 i 9 0 91 L 94 94

3862i 4068 4301 I i 4367

Mittel

93,7 13,4

668 91

3970

Woche: 9 1O ], 11 ] 12 13 14 15 16

II . Ab- schnit t

[ EiweiB g l .105 101 98 ] 9 1 99 97 104 97 davon g T . E. I 34 37 ! 35 35 31 40 38

[ ~ o h l e n h y d r a t g 598 591 I 572 553 588 613 588 589 I Fe t t g 108 101 ] 108 105 103 102 106 107

O ,or,on 3880 3777 L 3750L302ot3773L3857L382013 o

i Woche: I 18 19 20 21 22 23

i

[ I I . A b - i EiweiB g 95 95 [ 87 100 85 ' 93 schnit t davon g T . E . 12 12 12 i 12 l0 14

K o h l e n h y d r a t g 697 669 i 685 I 790 769 809 Fe t t g 84 102 98 108 99 97

o lolioa 40. i4081 14075 14655

L 95 12

739 102

i 25

100 11

739 101

4378

I 17 Mittel:

108 1O0 38 37

597 588 132 108

4118 3823

26 Mittel:

101 95 11 12

735 737 98 99

1 4 3 3 9 1 4 3 2 8 4 4 2 9 1 4 6 0 1 4370

Leistung und Leistungsfiihigkeit bei mittlerem und bei niedrigem Anteil usw. 423

Tab. 3. Der Gehalt der Tagesrationen an Eiweifl,. Kohlehydraten, Fett und Catorien. Gruppe II .

Woche : i 1 2

L Absehnitt EiweiB g [ 79,4 [ 86,8 davon g T .E . ] 11 I 12 Kohlenhydrat g [ 532 629 Fett g [, 56 91

Calorien ] 3026 3782

If. Ab- ]~iwei~] gl 96 I 93 88 schnit~ davon g T .E . ] 49 34 36

Kohlenhydxat g 518 511 492 I Fett g 107 100 105

"Calorien ] 3514 [ 3406 3355

3 1 4 1 5 6 I 7 I 8.[ i tel 86,9187,1 04,81 89,5 11 11 15,8] 13,4

639 i 654 670 [ 633 89 ~ 90 93 ] 87

3 8 0 3 [ 3 8 7 4 ] 3 8 6 2 3855 3936 I 400113767

12 [ 13

83 ] 90 35 35

473 508 104 202

3247 I 3401

Woche : i 18

[II. Ab- schnitt

i Eiweig g 87 davon g T. ]~. 12 Kohlenhydral5 g 617 Fett g 83

i /

J Calorien I 3658 i I

19 i 20 I 2i

87 80 ] 92 12 12 I 12'

591 603 ] 710 85 81 ] 91

3571 3551 I 4137 d

I

I 22

2 10

1 82

I 3904

. . . . . . . I

96,7i 91,3i 03,~ 15,81 15,8 i5,8

641 645 i 656 90 90 [ 93

i 88 99 89 100 [ 92 31 40 38 38 ] 37

533 508 509 517 508 101 105 106 127 106

i

I I i 3484 3465 3535 3729 3445

23 I 24 I 25 i 26 ]5~ittel:

86~ ] ~ 90 92 86 14 12 11 11 12

729 661 661 658 658 80 84 i 83 81 83

i 4083 3812 I 3850 I 3828 !3826

Das schliegt nicht aus, dab eine hShere biologische Wertigkeit des NahrungseiweiBes doeh yon Vorteil sein kann, etwa dureh eine langsame, innerhalb yon 2 Monaten ~ul~erlieh noeh nieht feststellbare Vermehrung der Muskulatur, vielleieht auch des Bestandes an Reserveeiwei/?. Abet solche Fegtstellungen kSnnen nut in langdauernden Stoffwechselbilanz- versuehen getroffen werden, die sieh nieht an einer so groBen Zahl yon Versuehspersonen durehfiihren lassen.

Aueh darf aus unseren Versuehen nieht geschlossen werden, dab bei geringerem Gesamteiweil]gehalt der Nahrung sieh ein h6herer Anteil an ~ierisehem Eiweig ebenfalls nieht leistungssteigernd auswirken wiirde. Die versehiedene biologisehe Wertigkeit der Eiweil3k6rper beruht ja gerade darauf, dab unterschiedliehe Mengen yon ihnen ben6bigt werden, um den AusgMch der Stieksgoff-Bilanz herbeizufiihren. Es ist daher nieht zu bezweifeln, dab an der Grenze ausreiehender EiweiBversorgung die biologische Wertigkeit eine groBe Rolle spielt, und unser anders- artiges Ergebnis eben darauf zurfiekzuffihren ist, dab unsere Versuche bewuBt nieht an dieser Grenze, sondern mit reichlichen Mengen yon Gesamteiweil3 durchgeftihrt wurden.

Zusammen/assung. Um festzustellen, ob bei verh//ltnism/igig hoher EiweiBzufuhr (90 bis

100 g) sich der Prozents~tz des darin enthaltenen tierischen EiweiBes ~uf die Leistungsfghigkeit auswirkt, wurde bei 21 Arbeitern (d~von 9 Erdarbeiter und 12 ~attenflechter) mit einem durchschnittlichen

424 H. KaAUT u. a. : Leistung und Leistungsfahigkeit usw.

K a l o r i e n b e d a r f y o n 3800 bis 4000 die Le i s tung , de r L e i s t u n g s p u l s i n d e x

u n d das K S r p e r g e w i c h t in 3 A b s c h n i t t e n b e o b a c h t e t . Be i g le ichble i -

b e n d e m Gesamte iwe i~ en th i e l t die N a h r u n g in den e r s t en 8 W o c h e n

14%, in d e n n~chs t en 9 W o c h e n 3 8 % , in den l e t z t e n 9 W o c h e n w i e d e r

14% t ie r i sches E iwe i~ . E i n Einflul~ des A u s t a u s c h e s y o n p f l anz l i chem

E i w e i ~ gegen t i e r i sches a u f L e i s t u n g u n d L e i s t u n g s f ~ h i g k e i t w u r d e

n i c h t b e o b a c h t e t .

Literatur.

1 KRAUT, H., G. LEHMANN, U. A. SZAKALL : Biochcm. Z. 320, 99 (1949). - - 2 KRAUT, H., u. E . A . Mf2LLE~: Biochem. Z. 320, 302 (1950). - - 3 SCHemE, P.: )/[finch. Med. Wschr. 83, 1535 (1936). - - a U. a. R. H. C H I T T ~ D ~ : Physiological Economy in nutrition, New York 1904. - - 5 RSSE, C. : Z. exper. Med. 94, 579 (1934) ; Scm~ID, E.: Verhandlg. Dtsch. Ges. inn. ivied. XLV, 421 (1933) u. a. - - ~ Mi~LLER, E. A.: Arb.physiol. 14, 271 (1950). - - 7 SPITZ~, H.: VDI-Z. 91, 177 (1949).

Prof. Dr. H. KRAUT, (21b) Dortmund, I~heinlanddamm 201, Max-Planck-Institut ftir Arbeitsphysiologie.