Prakaitavimo greitis ir hidratacija: kiek gerti sportuojant?

Įvadas

Ilgalaikio fizinio krūvio metu termoreguliacinis prakaitavimas sukelia skysčių ir elektrolitų nuostolius, kurie labai skiriasi tarp sportininkų ir priklauso nuo aplinkos sąlygų [1]. Nekontroliuojamas skysčių deficitas gali pabloginti širdies ir kraujagyslių sistemos veiklą bei termoreguliaciją, o nesaikingas hipotoninių skysčių vartojimas sukelia su fiziniu krūviu susijusios hiponatremijos (angl. exercise-associated hyponatremia, EAH) riziką [1, 7, 11]. Norint išmatuotus prakaitavimo greičio duomenis paversti praktišku hidratacijos planu krūvio metu, būtina suderinti individualius prakaitavimo rodiklius su virškinamojo trakto absorbcijos kinetika, tirpalo osmoliariškumu ir sistemine natrio reguliacija [1, 14, 15].

Prakaitavimo greičio ir elektrolitų nuostolių nustatymas

Ištvermės sportininkų prakaitavimo greitis paprastai svyruoja nuo 0,5 iki 2,0 l/val., o esant dideliam karščiui ar intensyviam krūviui didžiausias greitis gali viršyti 3,0 l/val. [10, 14]. Individualus prakaitavimo greitis vertinamas matuojant kūno masę be drabužių prieš ir po krūvio bei koreguojant gautą skirtumą pagal suvartotų skysčių ir išskirto šlapimo kiekį [1, 10]. Vertinant lauko sąlygomis, būtina atsižvelgti į kintamuosius, nesusijusius su prakaitavimu: neįvertintas šlapimo išskyrimas gali pervertinti prakaito nuostolius 16–37 %, metabolinis masės netekimas ir vandens praradimas per kvėpavimo takus – 9–20 %, o drabužiuose sulaikytas prakaitas gali sumenkinti nuostolius 8–10 % [10].

Natrio koncentracija prakaite ([Na⁺]) tarp asmenų skiriasi maždaug 10 kartų – paprastai nuo 10 iki 90 mmol/l (apie 200 iki >2 300 mg/l), o vidurkis siekia apie 950 mg/l (~41 mmol/l) [8, 9, 10]. Pirminis prakaitas, susidarantis ekrininių liaukų kamuolėlyje, yra izotoninis plazmai (135–145 mmol/l Na⁺, 95–110 mmol/l Cl⁻ ir 4–5 mmol/l K⁺) [8]. Tekėdamas lataku odos paviršiaus link, natris pasyviai reabsorbuojamas per epitelinius natrio kanalus (ENaC) ir aktyviai per bazolateralinę Na⁺/K⁺-ATPazę, reguliuojant aldosteronui [8]. Gerai treniruotų sportininkų prakaito tyrimo rodikliai yra patikimi (pasižymi ~5,5 % variacijos koeficientu taikant pilokarpino jontoforezę) [9]. Be to, kryptinga aklimatizacija prie karščio sustiprina reabsorbciją latakuose ir sumažina prakaito [Na⁺] 15–25 mmol/l [9].

Dehidratacijos ir hiponatremijos rizika

Pagrindinis skysčių vartojimo krūvio metu tikslas – išvengti pernelyg didelės dehidratacijos (apibrėžiamos kaip didesnis nei 2 % pradinės kūno masės netekimas) ir kartu išvengti pernelyg didelių elektrolitų pusiausvyros pokyčių, galinčių pakenkti darbingumui [1]. Fizinio krūvio sukelta hipohidratacija (~3 % kūno masės netekimas) didina žarnyno pažeidimo žymenis (pavyzdžiui, padidėjusią žarnyno riebalų rūgštis rišančio baltymo, I-FABP, koncentraciją), padidina vandenilio iškvėpimo rodiklius, rodančius malabsorbciją, ir padidina virškinamojo trakto simptomų pasireiškimą [21].

Ir atvirkščiai, perteklinis skysčių vartojimas, palyginti su jų netekimu, kelia rimtą pavojų. Su fiziniu krūviu susijusi hiponatremija apibrėžiama kaip natrio koncentracija serume, mažesnė nei 135 mmol/l, o sunkių simptomų rizika smarkiai išauga koncentracijai nukritus žemiau 128 mmol/l ir ypač žemiau 125 mmol/l [6, 7, 12]. Besimptomės EAH patikros tyrimai nustatė, kad po varžybų jos dažnis siekia 11 % tarp „Ironman“ triatlonininkų, 8 % tarp maratono ir pusmaratonio bėgikų, 51–67 % tarp ultramaratonininkų ir iki 70 % tarp elitinių jaunių irkluotojų [7, 11]. EAH daugiausia sukelia hipotoninių skysčių vartojimas viršijant troškulio jausmą kartu su neosmotine arginino vazopresino (AVP) sekrecija [7, 11]. Neosmotinis AVP išsiskyrimas sutrikdo laisvojo vandens klirensą inkstuose; jį provokuoja krūvio sukelta hipertermija, hipovolemija, hipoglikemija, interleukino-6 (IL-6) sekrecija, pykinimas ir tokie vaistai kaip nesteroidiniai vaistai nuo uždegimo (NVNU) ar SSRI [7, 12].

Endogeninės neosmotinės natrio atsargos, sukauptos kauluose, odoje ir kremzlėse bei susijungusios su glikozaminoglikanais, sudaro iki ketvirtadalio viso organizmo natrio [7]. Šių apykaitinių vidinių atsargų mobilizavimo sutrikimai arba osmotinis natrio inaktyvavimas gali daryti papildomą įtaką sportininko jautrumui disnatremijai ilgalaikių varžybų metu [7, 12].

Išmatuotų nuostolių perkėlimas į skysčių vartojimo tikslus

Ilgalaikio krūvio metu sportininkams rekomenduojama kompensuoti nuo 70 % iki 100 % valandinių prakaito nuostolių, suderinus taip, kad bendras kūno masės netekimas išliktų 0–2 % deficito ribose, išvengiant svorio prieaugio [1, 14].

Tikslinis natrio atstatymas pirmiausia indikuotinas, kai fizinis krūvis trunka ilgiau nei 2 valandas, vyksta karštoje aplinkoje arba kai bendri natrio nuostoliai su prakaitu viršija 3–4 g Na⁺ [5]. Tirpalai, kuriuose yra 0,5–0,7 g/l natrio (20–30 mEq/l), pagerina gėrimo skonio savybes, skatina spontanišką skysčių vartojimą, palaiko skysčių sulaikymą kraujagyslėse ir padeda palaikyti tarpląstelinio skysčio natrio koncentraciją normaliame fiziologiniame intervale – 135–145 mmol/l [4, 5].

Pasiruošimas prieš krūvį reikalauja pradėti hidrataciją likus kelioms valandoms iki jo, kartu su maistu ar gėrimais, kad skysčiai pakankamai absorbuotųsi, būtų pasiekta euhidratacija su normalia elektrolitų koncentracija plazmoje ir normalizuotas šlapimo tūris [1]. Standartinė prieškrūvinės hidratacijos strategija apima maždaug 500 ml skysčio suvartojimą likus apie 2 valandoms iki fizinio krūvio [4].

Tirpalo osmoliariškumas ir virškinamojo trakto apribojimai

Skysčių vartojimą krūvio metu riboja skrandžio išsituštinimo greitis ir plonojo žarnyno absorbcijos limitai [14, 15]. Vandens absorbcija žarnyne optimizuojama vartojant hipotoninius arba izotoninius angliavandenių ir elektrolitų tirpalus (angl. carbohydrate-electrolyte solutions, CES) [14, 15]. Hiperosmoliniai tirpalai (>400–500 mOsm/kg) reikšmingai pablogina skysčių srautą proksimalinėje žarnyno dalyje; skysčių absorbcija palaipsniui mažėja: nuo 18,3 ± 2,6 ml·cm⁻¹·val.⁻¹ geriant vandenį ir 16,5 ± 3,7 ml·cm⁻¹·val.⁻¹ vartojant 6 % CES (~330 mOsm) iki 6,9 ± 1,5 ml·cm⁻¹·val.⁻¹ su 8 % CES (~400 mOsm) bei 1,8 ± 1,7 ml·cm⁻¹·val.⁻¹ su 9 % CES (~590 mOsm) [15].

30–60 g/val. angliavandenių suvartojimas geriant 600–1200 ml/val. 4–8 % tirpalo (gliukozės, sacharozės arba maltodekstrino) išnaudoja natrio ir gliukozės kotransportą pro spindžio membraną (SGLT1), kad pagreitintų vandens pasisavinimą [4, 14]. Ilgalaikėse treniruotėse ar varžybose, reikalaujančiose didesnio angliavandenių prieinamumo (75–90 g/val. ir iki 108 g/val.), gliukozės ir fruktozės vartojimas santykiu 2:1 išnaudoja skirtingus apikalinius pernešėjus – SGLT1 gliukozei ir GLUT5 fruktozei, – prieš abiem patenkant į kraujotaką per GLUT2, taip padidinant bendrą angliavandenių oksidaciją ir apeinant vieno tipo pernešėjų įsotinimą [14, 18].

Aplinkos karštis ir krūvio intensyvumas nustato fiziologines medžiagų pernašos žarnyne ribas [20]. Fizinis krūvis 35 °C karštyje sumažina skrandžio išsituštinimo efektyvumą, palyginti su 25 °C aplinka (esant 65 % VO₂max, iš 1 l tūrio pasišalina 59 % vs. 79 %) [20]. Didelis aplinkos ir fizinio krūvio stresas sumažina splanchninę kraujotaką, o tai gali sukelti gleivinės išemiją, hipertermiją ir epitelio barjero disfunkciją, pasireiškiančią endotoksemija bei virškinamojo trakto sutrikimais [20, 21].

Siekiant optimizuoti patekimą į skrandį ir toleravimą žarnyne fizinio krūvio metu:

• Skysčio porcijos tūris: skrandžio išsituštinimas tiesiogiai priklauso nuo skrandžio turinio tūrio; didesnių skysčio porcijų vartojimas vidutiniais intervalais (pvz., 200 ml kas 20 minučių) užtikrina greitesnį skrandžio ištuštinimą nei dažni maži gurkšniai (pvz., 50 ml kas 5 minutes), nepadidindamas virškinamojo trakto diskomforto [14].
• Skysčio temperatūra: vėsių skysčių (15–22 °C) vartojimas palaiko reguliarų gėrimą ir geresnes skonio savybes [4].
• Žarnyno treniravimas: pakartotiniai mitybos iššūkiai treniruočių metu pagerina virškinamojo trakto komfortą, pagreitina konkrečių maistinių medžiagų pasišalinimą iš skrandžio ir sumažina viršutinės virškinamojo trakto dalies simptomus krūvio metu, todėl varžybose pavyksta toleruoti didesnius skysčių ir angliavandenių kiekius [17, 18, 19].