Odwodnienie organizmu - objawy, skutki, leczenie

Woda to ilościowo fundamentalny składnik naszego ciała, jak też każdej formy materii ożywionej. A to z tego powodu, że życie narodziło się w pierwotnym oceanie i wprawdzie niektóre formy życia opuściły ocean, wyniosły go jednak na ląd w swoich organizmach. Tak więc ludzki organizm zbudowany jest głównie z wody a wszystkie procesy życiowe przebiegają w wodnym środowisku naszego organizmu.

1. Magia wody
2. Ile wody w człowieku?
3. Źródła wody
4. Pojawia się problem – odwodnienie!
5. Jak się objawia odwodnienie?
6. Leczenie odwodnienia
7. Profilaktyka
8. Odwodnienie jako problem sportowca
9. Recepta na odwodnienie
10. Co pić podczas wysiłku?
11. Jak pić podczas wysiłku?
12. Ile pić podczas wysiłku?
13. Muskulatura i odwodnienie – problem szczególny
14. W jaki sposób to działa?
15. Powiedz „Nie!” oporności anabolicznej

Magia wody

Cząsteczka wody, choć strukturalnie niezwykle prosta, posiada unikalne i wyjątkowe właściwości fizyczne i chemiczne, które umożliwiają poczęcie życia i przebieg procesów życiowych. Przyciąganie elektrostatyczne, zachodzące pomiędzy dodatnim ładunkiem wodoru jednej i ujemnym ładunkiem tlenu innej cząsteczki wody tworzy połączenie chemiczne, zwane wiązaniem wodorowym. Połączenie to jest relatywnie silne, co determinuje zarówno wysoką temperaturę wrzenia, jak też płynność wody w zakresie temperatur sprzyjającym życiu.

Woda rozpuszcza dużą liczbę substancji nierozpuszczalnych w tłuszczach, ale nie rozpuszcza substancji rozpuszczalnych w tłuszczach, co umożliwia tworzenie komórek, błon i organelli komórkowych, przestrzennych struktur białek i podwójnej helisy DNA. Tak więc z uwagi na swoje szczególne właściwości, woda pełni w ludzkim organizmie rozmaite funkcje, dzielone przez naukowców na sześć zasadniczych kategorii:

Funkcja metaboliczna

Woda jest środowiskiem, w którym zachodzą wszystkie biochemiczne reakcje metaboliczne. Woda funkcjonuje jako rozpuszczalnik i jako substancja reaktywna w różnych reakcjach chemicznych, pośredniczy w rozpoznawaniu cząsteczek, działa jako kanał komunikacyjny pomiędzy wnętrzem a środowiskiem zewnętrznym białek oraz zwiększa ruchliwość i plastyczność enzymów, umożliwiając im katalizę życiowych reakcji chemicznych.

Funkcja neuronalna

Woda jest w neuronach przewodnikiem prądu elektrycznego, niosącego impulsy nerwowe.

Funkcja transportowa

Krążąca krew to układ transportowy, który umożliwia wymianę substancji chemicznych – m.in. takich, jak składniki odżywcze, tlen, hormony czy metabolity – pomiędzy różnymi narządami i układami w organizmie, podczas gdy proces filtracji krwi prowadzony przez nerki eliminuje wraz z moczem szkodliwe produkty przemiany materii.

Funkcja termostatyczna

Woda utrzymuje stałą temperaturę ciała, niezależnie od temperatury otoczenia i aktywności metabolicznej organizmu. A to dlatego, że odznacza się zdolnością magazynowania dużej ilości energii w wiązaniach wodorowych, co pozwala na amortyzację wahań temperatury. Jednocześnie woda charakteryzuje się wysokim przewodnictwem cieplnym, zapewniającym szybką dystrybucję i transfer energii termicznej do skóry, która usuwa ją poza organizm, odparowując wodę ze swojej powierzchni. Absorbując ciepło, rozprowadzając pomiędzy płynami w organizmie i usuwając je przez skórę wraz z potem, woda utrzymuje temperaturę naszego ciała w bardzo wąskim zakresie stopni Celsjusza.

Funkcja mechaniczna

Woda związana z białkami i węglowodanami działa jako zmniejszający tarcie środek poślizgowy, m.in. w jamie ustnej, oczach i stawach, chroni błony śluzowe i wspomaga ich oczyszczanie, a także zapobiega urazom i złamaniom, nadając tkankom sprężystość i elastyczność.

Funkcja strukturalna

Woda związana z białkami wyznacza objętość osocza krwi oraz komórek i tkanek naszego organizmu.

Ile wody w człowieku?

Tak więc woda jest głównym składnikiem ludzkiego ciała – tworzy średnio 60-65% masy ciała dorosłego mężczyzny, 55-60% masy ciała dorosłej kobiety i aż 75% masy ciała małego dziecka. Ponieważ jednak woda odpowiada tylko za 10% masy tkanki tłuszczowej, której poziom jest u człowieka bardzo zmienny, a jednocześnie za 75% beztłuszczowej masy ciała, dlatego często możemy spotkać się z informacją, że ludzkie ciało zbudowane jest w 75. procentach z wody.

Ile wody zawiera ludzkie ciało?

Ponieważ woda wypełnia zarówno przestrzeń wewnątrz-, jak też zewnątrzkomórkową, dlatego wymiana wody pomiędzy tymi przestrzeniami regulowana jest przez ciśnienie osmotyczne, generowane przez molekuły rozpuszczone w wodzie po obu stronach błony komórkowej. Najważniejszymi molekułami wewnątrzkomórkowymi są tutaj jony potasu i magnezu, a zewnątrzkomórkowymi – jony sodu i chloru.

Źródła wody

Utrzymanie dobrego stanu nawodnienia organizmu, warunkującego wysoką kondycję zdrowotną i fizyczną, zależy od tego, jak kontrolowane i regulowane są dowóz i utrata wody przez organizm. Każdego dnia tracimy bowiem na bieżąco pewną ilość wody – i chociaż ludzki organizm potrafi samodzielnie produkować wodę, nie jest w stanie wyrównać tych strat na drodze własnej produkcji. Dlatego też woda, podobnie jak energetyczne tłuszcze i węglowodany oraz budulcowe białka, jest dla człowieka, o czym nieraz zapominamy, najważniejszym niezbędnym makroskładnikiem pokarmowym.

Woda naszego organizmu pochodzi z trzech głównych źródeł: pożywienia, napojów i metabolizmu. Pożywienie dostarcza około 20% całkowitej ilości przyjmowanej wody, podczas gdy napoje dostarczają 70–75%. Natomiast udział wody metabolicznej stanowi jedynie ok. 5–10% całkowitej ilości dostarczanej wody, co daje 250–350 ml dziennie, w przypadku osób mało aktywnych fizycznie. Z kolei wodę tracimy głównie wraz z moczem, kałem, potem i wydychaną z powietrzem parą wodną.

Pojawia się problem – odwodnienie!

Odwodnienie definiowane jest jako stan kliniczny, wynikający z braku równowagi pomiędzy przyjmowaniem a utratą płynów, prowadzącej do zaburzeń wodno-elektrolitowych i potencjalnej dysfunkcji wielu narządów. Odwodnienie jest najczęściej powodowane niedostatecznym spożyciem płynów, zwiększoną utratą wody lub kombinacją obu tych czynników jednocześnie. Do odwodnienia przyczyniają się również takie czynniki, jak wysokie temperatury środowiska zewnętrznego, wysoka aktywność ruchowa, procesy starzenia się organizmu, ostre choroby infekcyjne i choroby przewlekłe, a także farmakoterapia z zastosowaniem leków moczopędnych.

Bagatelizowane powszechnie odwodnienie jest, jak się okazuje, jedną z głównych przyczyn hospitalizacji, odpowiadając za ok. 1-3% wszystkich przyjęć do szpitali w krajach wysokorozwiniętych. Ciężkie odwodnienie może prowadzić do zagrażających życiu powikłań, tak że współczynnik śmiertelności wśród pacjentów hospitalizowanych oscyluje w okolicy 15%, w zależności od ciężkości odwodnienia i towarzystwa chorób współistniejących.

Jak się objawia odwodnienie?

Stopnie odwodnienia i możliwe objawy

Leczenie odwodnienia

Preferowaną metodą leczenia odwodnienia o nasileniu łagodnym do umiarkowanego jest doustna terapia nawadniająca, uznawana za skuteczniejszą, bezpieczniejszą i mniej inwazyjną w tych przypadkach od dożylnej terapii płynami. Zalecane opcje nawadniania doustnego przy tych dwóch stopniach odwodnienia obejmują:

• spożywanie specjalistycznych doustnych roztworów nawadniających, zawierających glukozę i elektrolity, w tym sód, potas, chlor i wodorowęglan, które poprawiają przyswajanie wody
• spożywanie domowego napoju nawadniającego, przygotowanego z 1 łyżeczki soli i 6 łyżeczek cukru, rozpuszczonych w 1 litrze wody
• spożywanie w łagodnych przypadkach wody mineralnej, rozcieńczonych soków owocowych i napojów dla sportowców, unikając jednak nadmiernego spożycia cukru
• unikanie spożywania napojów kofeinowych, alkoholowych i gazowanych, gdyż te, zamiast nawadniać, mogą nasilać odwodnienie
• prowadzenie doustnej terapii nawadniającej w sposób następujący: w ciągu pierwszych 4 godzin wypić małymi porcjami od 1 do 2 litrów wskazanych wyżej płynów nawadniających, kontynuując w razie potrzeby ich dalsze przyjmowanie w celu utrzymania nawodnienia. 

Natomiast w przypadku ciężkiego odwodnienia lub nietolerancji doustnej terapii nawadniającej, konieczna jest płynoterapia dożylna, celem szybkiego przywrócenia równowagi wodnej i wyrównania zaburzeń elektrolitowych.

Profilaktyka

Najskuteczniejszą i w zasadzie jedyną profilaktyką odwodnienia jest przyjmowanie optymalnej ilości płynów, rekomendowanej przez WHO jako 30 ml na każdy kilogram masy ciała na dobę. Tak więc dla przeciętnego osobnika o wadze 70 kg, będzie to ok. 2 l wody lub sumy innych napojów dziennie. Natomiast w przypadku osób wykonujących ciężką pracę fizyczną, zalecane jest zwiększenie tej ilości o 500 ml na każde 30 minut wysiłku fizycznego.    

Odwodnienie jako problem sportowca

Odwodnienie bywa również problem sportowców wyczynowych i ludzi ćwiczących rekreacyjnie, których organizmy tracą szczególnie dużo wody, wraz z obficie wydzielanym potem i intensywnie wydychaną parą wodną.

Wprawdzie woda stanowi ok. 75% beztłuszczowej masy naszego ciała, to już tylko utrata 2% jej zasobów odbija się niekorzystnie na naszych zdolnościach wysiłkowych. W przybliżeniu wygląda to tak, jak dowodzą badania, że każdy procent traconej wody pociąga za sobą 10% utraty zdolności wysiłkowych. Przy czym istnieje tutaj pewien próg odwodnienia, po którego przekroczeniu dalsza kontynuacja wysiłku staje się już niemożliwa, albowiem w przypadku odwodnienia wzrasta gęstość i lepkość krwi, co upośledza dystrybucję tlenu do mięśni szkieletowych i mięśnia sercowego.

Jest to więc sytuacja nie tylko ograniczająca jakość wykonywanej pracy i limitująca czas aktywności ruchowej, ale jednocześnie zagrażająca też naszemu zdrowiu a nawet życiu, co już jest nam znane z wcześniejszych ogólnych informacji o problemie odwodnienia.

Recepta na odwodnienie

Odpowiednie nawodnienie jest więc pierwszoplanowym zadaniem każdej osoby podejmującej wzmożoną aktywność ruchową, nie tylko sportowców wyczynowych, ale również wszystkich entuzjastów rozmaitych form rekreacji fizycznej. Podczas treningów tracimy jednak nie tylko wodę, ale również składniki mineralne z grupy pierwiastków elektrolitowych, głównie znany nam już sód, potas i magnez, albowiem pierwiastki te, jak pamiętamy, zawiadują gospodarką wodno-elektrolitową, czyli cyrkulacją wody w naszym organizmie. Nie ma więc możliwości efektywnego nawodnienia organizmu podczas treningu bez jednoczesnego uzupełnienia tych pierwiastków.

Co pić podczas wysiłku?

Jak dowodzą badania, najszybciej i najskuteczniej nawadniają organizm sportowca tzw. napoje izotoniczne. A napoje izotoniczne to takie środki nawadniające, które charakteryzują się takim samym stężeniem molekuł rozpuszczonych w wodzie, jakie występuje w płynach ustrojowych naszego organizmu. Tego typu napoje albo oferowane są przez rynek w formach gotowych do spożycia, albo w postaci proszku lub koncentratu, który – po zmieszaniu w podanych na etykiecie proporcjach z wodą – daje roztwór izotoniczny. Izotonicznym charakterem cechują się więc w większości napoje nawadniające, adresowane przez producentów konkretnie do osób aktywnych fizycznie i sportowców.

"Niedobór elektrolitów szybko objawia się spadkiem energii, zmęczeniem, a nawet problemami z koncentracją czy zaburzeniami pracy serca. Dlatego tak ważne jest, aby uzupełniać je w odpowiednim momencie."  Łukasz Domeracki - mgr Technologii Żywności

Jak pić podczas wysiłku?

Ponieważ tempo wchłaniania składników spożytego napoju zależy od wielkości przyjętej jego dawki, dlatego zasada jest prosta – im większą porcję napoju spożyjemy, tym wolniej jego składniki będą wchłaniane z przewodu pokarmowego. Natomiast podczas treningu zależy nam na szybkim wchłanianiu, raz z uwagi na potrzebę efektywnego nawadniania organizmu, a dwa z tego powodu, aby zalegający w przewodzie pokarmowym napój nie dawał dyskomfortu w postaci objawów żołądkowo-jelitowych.

Dlatego najlepiej, rozpoczynając mniej więcej od 30. minuty ćwiczeń, popijać co jakiś czas małymi łykami niewielką porcję sportowego napoju nawadniającego na całym dalszym odcinku kontynuacji aktywności ruchowej, a większą jego porcję wypić dopiero po zakończeniu treningu.

Ile pić podczas wysiłku?

Natomiast ilość wypijanego napoju uzależniona jest od intensywności treningu, czasu jego trwania i temperatury otoczenia. Najczęściej bowiem podczas intensywnego wysiłku tracimy 0.5 litra wody na godzinę. Jednak w przypadku bardzo intensywnych treningów, przeprowadzanych w plenerze lub nieklimatyzowanej salce w upalny dzień lata, straty wody mogą sięgać nawet 2 litrów na godzinę.

Ilość pobieranego płynu musimy więc dostosować do aktualnych realiów treningowych. Zazwyczaj jest to jednak 0.5 litra napoju nawadniającego, wypijanego w trakcie, i 0.5 litra napoju nawadniającego, wypijanego po zakończeniu ćwiczeń.   

Muskulatura i odwodnienie – problem szczególny

Celem treningów licznych grup sportowców i osób ćwiczących rekreacyjnie jest rozwój masy i siły mięśni. A ponieważ woda tworzy 75% masy mięśniowej, odpowiednie nawodnienie organizmu to dla wszystkich tych grup pierwszoplanowy problem.

I rzeczywiście, jak dowiodły prowadzone w tym kierunku badania, w treningu siłowym, prowadzonym przy odwodnieniu na poziomie 3-5% masy ciała, spada liczba wykonywanych powtórzeń, wzrasta poziom hamującego rozwój mięśni kortyzolu, spada poziom budującego mięśnie testosteronu i aktywność budującej mięśnie insuliny. Jednym słowem, odwodnienie osłabia mięśnie i kreuje środowisko hormonalne, niekorzystne dla rozwoju ich siły i masy.

W jaki sposób to działa?

Komórki mięśniowe, czyli włókna mięśniowe, zbudowane są głównie z białek, aby więc mięśnie rosły, anabolizm, czyli proces budowy białek, musi przeważać w ich środowisku wewnętrznym nad katabolizmem, czyli procesem rozpadu białek. Wprawdzie włókna mięśniowe zbudowane są głównie z białek, ale za ich objętość odpowiada ich nawodnienie, albowiem woda kształtuje przestrzenną strukturę białek. I jak podkreślają naukowcy, objętość komórki działa jak sygnał metaboliczny, regulujący jej czynności życiowe.

Jak bowiem wskazują dowody z badań na żywych organizmach, wysoka objętość komórek mięśniowych prowadzi do intensyfikacji anabolizmu, przeciwdziała katabolizmowi i stymuluje syntezę glikogenu mięśniowego, podczas gdy obniżona objętość komórek sprzyja procesom katabolicznym i ostatecznie degradacji białek.

Dzieje się tak dlatego, że odwodnienie prowadzi do wewnątrzkomórkowego gromadzenia się nieprawidłowych, uszkodzonych, zagregowanych lub utlenionych białek, które z kolei hamują szlaki anaboliczne a aktywują szlaki kataboliczne, odpowiedzialne za ich eliminację jako produktów zbędnych lub szkodliwych.

Powiedz „Nie!” oporności anabolicznej

Ostatecznie, jak wynika z badań, odwodnienie prowadzi do rozwoju tzw. oporności anabolicznej, definiowanej jako niezdolność bodźców anabolicznych do stymulowania syntezy białek mięśniowych, czemu możemy zapobiegać, nawadniając organizm zgodnie w przedstawionymi wyżej schematami. 

Autor: Sławomir Ambroziak

Źródła:                                

• https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6723611/
• https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK555956/
• https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3086063/
• https://journals.physiology.org/doi/full/10.1152/japplphysiol.01010.2007?rfr_dat=cr_pub++0pubmed&url_ver=Z39.88-2003&rfr_id=ori%3Arid%3Acrossref.org
• https://link.springer.com/article/10.1007/s00421-009-1348-3