การบริโภคโซเดียมสูงในนักกีฬา: ความดันโลหิตและสมรรถภาพทางกาย

การได้รับโซเดียมจากอาหารในปริมาณสูงอย่างต่อเนื่องสามารถบั่นทอนการทำงานของเซลล์เยื่อบุผนังหลอดเลือด เพิ่มความดันโลหิตขณะออกกำลังกาย และเพิ่มความเสี่ยงต่อโรคหัวใจและหลอดเลือดในระยะยาว แต่ผู้ที่ออกกำลังกายเป็นประจำจะมีความสมดุลที่ต่างออกไปเนื่องจากมีการสูญเสียโซเดียมทางเหงื่อในปริมาณมากระหว่างฝึกซ้อม [1, 8, 14] แม้ว่าการบริโภคโซเดียมในระยะสั้นก่อนออกกำลังกายจะช่วยเพิ่มปริมาตรพลาสมาและช่วยระบายความร้อนในสภาพอากาศร้อนได้ชั่วคราว แต่การบริโภคโซเดียมในปริมาณสูงเกินไปอย่างต่อเนื่องไม่ได้ให้ประโยชน์ด้านสมรรถภาพเพิ่มเติม และอาจทำให้หลอดเลือดแดงแข็งตัวขึ้นได้โดยไม่ขึ้นกับระดับความดันโลหิตขณะพัก [13, 14, 16]

ผลต่อหลอดเลือดและระบบหัวใจและหลอดเลือด

การบริโภคโซเดียมสูงส่งผลกระทบโดยตรงต่อเซลล์เยื่อบุผนังหลอดเลือด (endothelium) ซึ่งเป็นเยื่อบุชั้นในของหลอดเลือดที่ทำหน้าที่ควบคุมการไหลเวียนโลหิตผ่านการหลั่งไนตริกออกไซด์ [14, 18] ในผู้ใหญ่สุขภาพดีที่มีความดันโลหิตปกติ การได้รับเกลือปริมาณสูงแบบเฉียบพลันจะลดความพร้อมใช้งานของไนตริกออกไซด์ผ่านภาวะ eNOS uncoupling และความเครียดออกซิเดชัน ส่งผลให้การขยายตัวของหลอดเลือดแดงแบรเคียลตามการไหลเวียนเลือด (flow-mediated dilation หรือ FMD) ลดลงอย่างเห็นได้ชัดภายใน 60 นาที [14] เมื่อรับประทานอาหารโซเดียมสูงติดต่อกัน 5 ถึง 7 วัน การทำงานของ FMD จะยังคงบกพร่องต่อเนื่อง และการขยายตัวของหลอดเลือดผิวหนังที่อาศัยไนตริกออกไซด์จะลดลง แม้ในกลุ่มที่ไม่ไวต่อเกลือ (salt-resistant) ซึ่งความดันโลหิตขณะพักไม่เปลี่ยนแปลงอย่างชัดเจนก็ตาม [16, 20]

ในเชิงกลไก การได้รับโซเดียมมากเกินไปจะเพิ่มสารอนุมูลอิสระ (reactive oxygen species) ผ่านการกระตุ้นเอนไซม์ NADPH oxidase, ยับยั้งเอนไซม์ซูเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเทส (SOD-1 และ SOD-2), ชักนำให้เกิด eNOS uncoupling ผ่านเพอร์ออกซีไนไตรต์, ส่งเสริมให้เซลล์เยื่อบุผนังหลอดเลือดแข็งตัว และทำลายชั้นไกลโคแคลิกซ์ที่ปกป้องเซลล์เยื่อบุ [18] เมื่อเวลาผ่านไป การได้รับโซเดียมสูงอย่างต่อเนื่องจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างหลอดเลือดขนาดเล็กในทางลบ การอักเสบของเซลล์เยื่อบุ และการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของหลอดเลือดแดงยืดหยุ่นขนาดใหญ่ [1] จากการศึกษาตามรุ่นแบบไปข้างหน้าในผู้ใหญ่ 10,709 คนที่มีการตรวจเก็บปัสสาวะ 24 ชั่วโมงที่ผ่านการตรวจสอบความถูกต้องหลายครั้ง โดยมีระยะเวลาติดตามผลเฉลี่ย 8.8 ปี พบว่าการขับโซเดียมมีความสัมพันธ์แบบเส้นตรงตามปริมาณที่ได้รับกับการเกิดโรคหัวใจและหลอดเลือด (CVD) โดยมีความเสี่ยง CVD เพิ่มขึ้น 18% ต่อโซเดียมที่เพิ่มขึ้นทุกๆ 1,000 มก./วัน (hazard ratio 1.18) โดยไม่มีหลักฐานของเส้นโค้งรูปตัว J [8] ในทางกลับกัน การขับโพแทสเซียมที่สูงขึ้นสัมพันธ์กับความเสี่ยง CVD ที่ลดลง 18% ต่อโพแทสเซียมที่เพิ่มขึ้นทุกๆ 1,000 มก./วัน ซึ่งเน้นย้ำถึงบทบาทในการปกป้องหลอดเลือดของโพแทสเซียมในอาหารต่อความเครียดของหลอดเลือดที่เกิดจากโซเดียม [8, 18]

การตอบสนองของความดันโลหิตขณะพักและขณะออกกำลังกาย

การลดปริมาณเกลือลงเป็นเวลาสี่สัปดาห์ขึ้นไปช่วยลดความดันโลหิตซิสโตลิกขณะพักได้อย่างสม่ำเสมอ ทั้งในผู้ที่มีความดันโลหิตสูงและผู้ที่มีความดันโลหิตปกติ โดยไม่จำกัดเพศหรือเชื้อชาติ [1] อย่างไรก็ตาม ค่าที่วัดได้ขณะพักไม่ได้สะท้อนถึงผลกระทบต่อระบบไหลเวียนโลหิตอย่างเต็มที่ในระหว่างการออกแรง ในผู้ที่ออกกำลังกายเป็นประจำ การรับประทานอาหารโซเดียมสูงเป็นเวลาสิบวัน (ประมาณ 6,486 มก./วัน) ทำให้ความดันโลหิตซิสโตลิกขณะออกกำลังกายแบบแอโรบิกต่ำกว่าระดับสูงสุด (submaximal) เพิ่มขึ้น 8 mmHg เมื่อเทียบกับอาหารที่มีโซเดียมต่ำกว่า (ประมาณ 3,220 มก./วัน) [14]

การโหลดโซเดียมในระยะสั้นยังเพิ่มความดันโลหิตไดแอสโตลิกและความดันโลหิตเฉลี่ยในช่วงกลางคืน ดังที่สังเกตพบในการทดลองแบบไขว้กลุ่มด้านอาหาร [20] ในกลุ่มประชากรที่ไวต่อเกลือ (salt-sensitive) การโหลดโซเดียมระยะสั้นจะเพิ่มความเร็วของคลื่นชีพจรระหว่างหัวใจถึงกระดูกต้นขา (heart-femoral pulse wave velocity ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ความแข็งของหลอดเลือดแดง) แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงของค่าความแข็งอื่นๆ เช่น cardio-ankle vascular index (CAVI) จะไม่แสดงความเปลี่ยนแปลงในช่วงเวลาสั้นๆ ก็ตาม [20] ในสัตว์ทดลองที่มีการฝึกกล้ามเนื้ออย่างต่อเนื่อง การได้รับเกลือสูงทำให้การปรับตัวของกล้ามเนื้อลดลง (การพัฒนาของแรงลดลงจาก 84.6% เหลือ 52.2%) โดยการยับยั้งการสร้างหลอดเลือดฝอยใหม่ในเส้นใยกล้ามเนื้อลายที่ถูกกระตุ้นจากการออกกำลังกาย ซึ่งเป็นความบกพร่องที่เชื่อมโยงกับสัญญาณแองจิโอเทนซินทูที่เปลี่ยนแปลงไป [21]

สมรรถภาพทางกาย การรักษาระดับน้ำในร่างกาย และการควบคุมอุณหภูมิ

ในระหว่างการออกกำลังกายแบบความอดทน นักกีฬามีอัตราการหลั่งเหงื่อเฉลี่ยระหว่าง 1.0 ถึง 1.5 ลิตร/ชม. และสูญเสียโซเดียมประมาณ 0.8 กรัมต่อลิตรของเหงื่อ [6] ต่อมเหงื่อที่ผิวหนังจะสร้างเหงื่อตั้งต้นที่มีความเข้มข้นเท่ากับพลาสมา (135–145 mM หรือโซเดียม 3,105–3,335 มก./ลิตร) ก่อนที่ฮอร์โมนอัลโดสเตอโรนจะดูดซึมโซเดียมกลับคืนตามแนวท่อต่อมเหงื่อ ทำให้การหลั่งเหงื่อเป็นช่องทางหลักในการขับโซเดียมออกนอกเหนือจากไต [14]

เนื่องจากการสูญเสียเหล่านี้ จึงมักมีการประเมินการเสริมโซเดียมแบบเจาะจงระยะสั้นเพื่อเพิ่มความสามารถในการออกกำลังกาย:

• การโหลดโซเดียมระยะสั้นก่อนออกกำลังกาย: การรับประทานโซเดียม 20–40 มก. ต่อน้ำหนักตัวหนึ่งกิโลกรัม ร่วมกับของเหลว 10 มล./กก. ภายใน 1 ถึง 2 ชั่วโมงก่อนออกกำลังกาย ช่วยส่งเสริมการกักเก็บของเหลวและลดปริมาณปัสสาวะ [15] การทบทวนวรรณกรรมอย่างเป็นระบบพบว่าการโหลดโซเดียมก่อนออกกำลังกายช่วยเพิ่มระยะเวลาจนกระทั่งหมดแรง (time-to-exhaustion) ได้ 14% ถึง 26% ในการออกกำลังกายที่นานกว่า 90 นาทีในอุณหภูมิสูงกว่า 26.5°C โดยการขยายปริมาตรเลือดและชะลอการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิแกนกลางร่างกาย อย่างไรก็ตาม การปรับปรุงสมรรถภาพในการทดสอบแบบจับเวลา (time-trial) ยังคงไม่ชัดเจน และอาการไม่สบายทางเดินอาหารเพิ่มขึ้นเมื่อใช้ในปริมาณที่สูงขึ้น [13]
• การตอบสนองด้านการควบคุมอุณหภูมิที่แตกต่างกันตามเพศ: ในนักปั่นจักรยานหญิง การโหลดโซเดียมเข้มข้นช่วยชะลอการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิแกนกลางและลดอัตราการหลั่งเหงื่อ ซึ่งเป็นผลที่ไม่พบในนักปั่นจักรยานชาย [12]
• การเสริมโซเดียมระหว่างออกกำลังกาย: ในการทดลองแบบปกปิดสองทางในนักกีฬาความอดทนที่ออกกำลังกายเป็นเวลา 2 ชั่วโมงที่ระดับ 60% ของ heart rate reserve การเสริมโซเดียม 1,800 มก. ไม่พบความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับยาหลอก ทั้งในด้านอัตราการหลั่งเหงื่อ ระดับความเครียดจากความร้อน เปอร์เซ็นต์การขาดน้ำ ระยะเวลาจนหมดแรง อุณหภูมิผิวหนัง อัตราความเหนื่อยที่รับรู้ (RPE) หรือภาวะการเบี่ยงเบนของระบบหัวใจและหลอดเลือด (cardiovascular drift) [6, 12]

ระดับโซเดียมในซีรัมและความเข้มข้นของพลาสมาที่สูงขึ้นสามารถเพิ่มเกณฑ์อุณหภูมิแกนกลางร่างกายที่จำเป็นในการกระตุ้นการขยายตัวของหลอดเลือดผิวหนัง ซึ่งอาจชะลอการระบายความร้อนภายใต้สภาวะบางประการได้ [6]

การจัดการปริมาณที่ควรได้รับและการสูญเสียโซเดียมทางเหงื่อ

ในผู้ที่ไม่ค่อยได้เคลื่อนไหวร่างกาย โซเดียมจากอาหารประมาณ 90% จะถูกขับออกทางปัสสาวะ ทำให้การตรวจการขับโซเดียมทางปัสสาวะ 24 ชั่วโมงเป็นตัวบ่งชี้ปริมาณการบริโภคทั้งหมดที่เชื่อถือได้ [5] แต่ในกลุ่มผู้ที่ออกกำลังกายเป็นประจำ การเก็บปัสสาวะ 24 ชั่วโมงตามมาตรฐานจะประเมินปริมาณที่แท้จริงจากอาหารต่ำกว่าความเป็นจริงอย่างมากเนื่องจากการสูญเสียทางเหงื่อที่ไม่ได้ถูกตรวจวัด [5]

แนวทางปฏิบัติด้านสุขภาพทั่วไปจากองค์การอนามัยโลกแนะนำให้บริโภคโซเดียมน้อยกว่า 2,000 มก. ต่อวัน (เกลือ 5 กรัม) ขณะที่เกณฑ์ Dietary Reference Intakes กำหนดระดับการลดความเสี่ยงของโรคเรื้อรังไว้ที่ต่ำกว่า 2,300 มก./วัน [3] แม้ว่าการบริโภคมากกว่า 5 กรัม/วันจะก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อหลอดเลือดอย่างชัดเจน แต่การจำกัดโซเดียมอย่างเข้มงวดเกินไป (เช่น การขับออกทางปัสสาวะต่อวันต่ำกว่า 3 กรัม/วัน หรือการบริโภคต่ำกว่า 4 กรัม/วัน) ก็สามารถกระตุ้นระบบเรนิน-แองจิโอเทนซิน-อัลโดสเตอโรน เพิ่มแคทีโคลามีนในพลาสมา (อะดรีนาลีนและนอร์อะดรีนาลีน) เพิ่มการทำงานของประสาทซิมพาเทติกในกล้ามเนื้อ และชักนำให้เกิดภาวะดื้อต่ออินซูลินได้ [1, 4]

สำหรับผู้ที่ออกกำลังกายเป็นประจำ ฉันทามติด้านโภชนาการการกีฬาแนะนำให้ชดเชยโซเดียมระหว่างการออกกำลังกายที่นานกว่า 2 ชั่วโมง ในช่วงที่มีการสัมผัสกับความร้อนสูง หรือเมื่อการสูญเสียโซเดียมทางเหงื่อทั้งหมดเกิน 3–4 กรัม [4] แนวทางปฏิบัติของ American College of Sports Medicine ในปัจจุบันแนะนำให้มีโซเดียม 20–30 mEq/L (460–690 มก./ลิตร) ในเครื่องดื่มชดเชยน้ำระหว่างการออกกำลังกายเป็นเวลานานที่มีเหงื่อออกมาก [5] สำหรับการแข่งขันระยะอัลตรา ผู้เชี่ยวชาญแนะนำให้บริโภคโซเดียมตามความต้องการ (ad libitum) ผ่านผลิตภัณฑ์โภชนาการการกีฬามาตรฐาน แทนที่จะพึ่งพาการเสริมเกลือปริมาณสูงตามเกณฑ์บังคับ [5]