Introduzione
Durante l’esercizio, specialmente in calore, i valori di sudorazione da 1-2 l / h sono comuni. Se l’esercizio si estende per diverse ore la perdita dei fluidi potrebbe raggiungere da 3 a 6 L, e ciò potrebbe portare a modifiche termoregolatorie negative e funzione cardiovascolare. Questi disturbi non possono essere prevenuti dall’ingestione fluido prima dell’esercizio (iperidratazione), o da una riduzione transitoria della temperatura del corpo o inumidire la pelle (che attraversa una pioggia, acqua di rosa sulla testa) (10). L’unico metodo efficace per attenuare le modifiche contrassegnate nelle funzioni termiche e circolatorie associate alla disidratazione, è quello di ingerire liquidi durante l’esercizio. La formulazione di tali fluidi deve tenere conto del modo in cui i suoi ingredienti influenzano il gusto o la degustazione, lo svuotamento gastrico e l’assorbimento intestinale. Questa breve revisione si prenderà cura di quest’ultimo processo e cercherà di fornire discernimento per le seguenti domande: qual è la capacità massima dell’intestino per l’assorbimento dei fluidi e dove si verifica questo? Quali fattori migliorano l’assorbimento del fluido? L’acqua corrente di una bevanda di carboidrati / elettrolitica è più facilmente assorbita? Come l’esercizio influisce sull’assorbimento del fluido?
Capacità e sito di assorbimento del fluido
su base giornaliera, circa 9 l fluidi sono distribuiti verso l’intestino di un normale individuo sano: 2 l di ingerita Fluido, 1,5 l di saliva e 5,5 l di secrezioni gastrointestinali. Di questo importo, circa il 60% (5,5 L) viene assorbito nell’intestino sottile prossimale, cioè nel duodeno e jejunum (Duodenum-jejunum), il 20% (1,8 l) nell’areo e del 15% (1,3 l) nel colon . Comunque, la quantità massima di fluidi che può essere trasformata nell’intestino, in qualsiasi momento, dipende dallo svuotamento gastrico.
È stato stimato che la velocità massima di svuotamento gastrica è stata stimata a circa 40 ml / min o 2400 ml / h. La massima capacità di assorbimento dell’intestino è difficile da quantificare perché dipende dalla superficie, che non è facilmente misurabile. In una serie di recenti esperimenti, abbiamo introdotto nelle percentuali Duodenum-Jejuno superiori a 40 ml / min, senza effetti avversi (dati non pubblicati). Pertanto, la capacità dell’intestino per assorbire i fluidi si avvicina al tasso di svuotamento gastrico. Mentre in precedenza menzioniamo, il luogo principale di assorbimento di fluidi, elettroliti e carboidrati, è il duodeno-jejunum. La ragione di questo è che il duodeno-jejuno è più permeabile all’acqua e agli ioni, di ciò che è l’ileo e il colon.
Meccanismo di assorbimento del fluido
La mucosa intestinale è a Membrana semipermeabile con canali acquosi relativamente grandi. Pertanto, in presenza di un gradiente osmotico c’è sempre un movimento ampio e rapido di acqua attraverso il duodeno-jejuno, rispetto a solo un modesto flusso d’acqua attraverso il colon. Questo movimento rapido si applica anche ai piccoli solubili solubili in acqua, come il cloruro di sodio (NACL). Il movimento dell’acqua tende a verificarsi tra le cellule intestinali, sotto un gradiente di pressione osmotico. I movimenti dell’acqua si verificano passivamente e generalmente dipendono dall’assorbimento dei soluti; Ad esempio, se l’assorbimento di soluti è zero, l’assorbimento dell’acqua è zero (2). Ad ogni modo, in uno studio sull’uomo, la perfusione di una soluzione ipotonica attraverso il jejunum, ha aumentato l’assorbimento dell’acqua senza aumentare l’assorbimento di soluti (17). Ciò suggerisce che il più grande gradiente osmotico ha promosso un grande movimento d’acqua dal lumen intestinale verso il sangue. È anche vero che, sebbene il movimento dell’acqua sia di solito passivo, l’acqua può essere assorbita contro un gradiente osmotico, ad esempio, con un’osmolarità plasmatica di 285 MOSM e una concentrazione di Lumina fluido di 340 MOSM, l’acqua continua ad essere Assorbito (3).
Fattori che rinforzano l’assorbimento dei fluidi
glucosio
la presenza di carboidrati di assorbimento efficaci, in bevande sportive, aumenta notevolmente l’assorbimento sia sodio e acqua (24); Ad ogni modo, non è essenziale per il trasporto di sodio. Il sodio può anche inserire le cellule intestinali mediante diffusione se associata a cloruro, o da un assorbimento attivo quando è correlato agli amminoacidi (24).
D’altra parte, la sodio intraluminale è essenziale per il trasporto del glucosio . L’importo e la forma del carboidrato che massimizzano l’assorbimento di sodio e acqua non è chiaramente noto.Studi precedenti indicavano che l’assorbimento dell’acqua è stato massimizzato quando la concentrazione di glucosio luminaria è passata dal 1 ° al 3% (da 55 a 140 mm) (19.30); Comunque, la maggior parte delle bevande sportive contengono da 2 a 3 volte questo importo, senza causare sintomi gastrointestinali avversi. Aumentare la concentrazione di glucosio nel lume al 10% (550 MOSM) può causare una secrezione di fluidi e un disagio gastrointestinale (12).
Forse il saccarosio, i polimeri del glucosio o diverse combinazioni di carboidrati che potrebbero essere assorbiti più efficacemente del semplice glucosio. I test clinici indicano che le concentrazioni equimolari di saccarosio sono efficaci come il glucosio, nei trattamenti dei telai della disidratazione secondaria alla diarrea causata da colera, rotavirus e altri agenti patogeni non colérica (5). I polimeri glucosio offrono il potenziale vantaggio di ridurre l’osmolarità e aumentare la quantità di glucosio trasferito verso l’intestino.
La sua efficacia è supportata da studi su animali (29) e umani; Ad ogni modo, nel trattamento della diarrea, aumentando la loro concentrazione oltre alcuni limiti può portare a ipernatricetria (28). In un altro studio su normali esseri umani sani, non c’era differenza nell’assorbimento dei fluidi da una perfusione intestinale dell’acqua corrente o da una soluzione ipotonica di carboidrati con elettroliti, formulato con polimeri glucosio (32).
sodio
La ragione per cui includere il sodio in una soluzione di reidratazione orale è quella di sostituire il sodio perso nella sudorazione, per promuovere l’assorbimento dell’acqua attraverso il meccanismo di trasporto dell’associazione di glucosio-sodio, e di migliorare il sapore. IponaTremia può verificarsi in test UltraMarraton (9, 14) e in eventi da 3 a 4 ore (22). La necessità di sodio per il trasporto del glucosio è un concetto biologico ben difeso. Pertanto, la presenza di sodio nelle bevande sportive è importante per le attività di resistenza: la domanda è: “Quale quantità di sodio dovrebbe essere aggiunta?”. La staquiometria del legame di na + a glucosio è 2: 1; di tutte le modalità, Se la maggior parte dell’acqua ed elettroliti in una bevanda sportiva viene assorbita attraverso le cellule tra le cellule dell’intestino prossimale, il rapporto di sodio / glucosio potrebbe non essere importante, e la quantità di sodio necessaria può essere piccola. Comunque, gli atleti di resistenza, di solito sostituiscono solo 20 al 30% del fluido perdono sudorazione (25.34). Pertanto, la concentrazione del plasma na + di solito sale durante l’esercizio. Anche con la diarrea, c’è stato un notevole successo con il trattamento con la reidratazione orale utilizzando soluzioni che contengono, tanto quanto 30 MEQ di NA + (5).
Aminoacidi
L’inclusione di aminoacidi in soluzioni di reidratazione orale si basano sull’osservazione che gli amminoacidi hanno n percorsi multiple di trasporto (31) stimolano l’assorbimento di sodio e acqua, indipendentemente dal glucosio (13) e fornire un valore nutritivo aggiunto in caso di diarrea.
Inoltre, l’effetto di combinare amminoacidi e I monosaccaridi sono sinergici per l’assorbimento dell’acqua e del sale (4). Ciò è stato osservato negli esseri umani e negli animali in condizioni normali e in pazienti con fotogrammi di diarrea (13, 18, 21, 26). Ad esempio, nella diarrea dei bambini, una sospensione di polvere di fiocco di riso (che contiene aminoacidi) in una soluzione di elettroliti, riduce significativamente la produzione totale di defecazione, la durata della diarrea e il consumo di fluidi di reidratazione, rispetto a una soluzione di glucosio che ha la stessa composizione elettrolita (23). In un altro processo clinico, una soluzione orale di reidratazione contenente glucosio e glicina ha fornito un assorbimento di liquidi più efficace, rispetto a una soluzione contenente solo glucosio o glicina (21). Questi risultati sono incoraggianti, ma l’inclusione di aminoacidi nelle bevande sportive dovrebbe essere, soprattutto, testato in normali soggetti umani disidratati, a seguito di sudorazione eccessiva. Se sono efficaci nel migliorare l’assorbimento del fluido in base a queste condizioni, dovrebbero essere considerati per l’inclusione nelle bevande sportive, facendo attenzione che il loro sapore o palatabilità non diminuisca.
Osmolarity
Reidratazione orale Le soluzioni formulate per il trattamento della diarrea sono solitamente isotoniche o ipertoniche (5), così come la maggior parte delle bevande sportive commerciali. Nei soggetti umani, alcune prove indicano che le bevande ipotoniche sono più efficaci nel massimizzare l’assorbimento dell’acqua rispetto alle soluzioni isotoniche (17), ma questo non è sempre il caso (7.16). Nei modelli animali, vi è una prova considerevole che l’assorbimento dell’acqua è massimizzato con l’uso di soluzioni di carboidrati con elettroliti, ipotonica (da 200 a 250 mism / kg), rispetto a soluzioni isotoniche simili (5).D’altra parte, l’assorbimento dei fluidi, dopo una perfusione di acqua corrente all’interno dell’intestino, è significativamente inferiore all’assorbimento dei fluidi dopo una perfusione con una soluzione di carboidrati con elettroliti, isotonico (12). L’uso di maltodestrine anziché il glucosio in una soluzione di reidratazione è diminuito l’osmolarità e promosso rapido assorbimento dell’acqua in un normale modello animale (29); Ad ogni modo, in un modello umano, l’assorbimento dei fluidi da una bevanda sportiva formulata con polimeri di glucosio non era diversa dal valore di assorbimento dell’acqua corrente (32). L’esercizio produce una condizione di disidratazione ipertonica che può favorire l’assorbimento dei fluidi delle bevande sportivi ipotonici, ma questo concetto richiede indagini future nell’uomo.
anioni
Se l’obiettivo nella formulazione della reidratazione orale Le bevande consentono di massimizzare il trasporto di acqua e sodio, allora cloruro dovrebbe essere l’anione dominante (6). La combinazione di cloruro e bicarbonato non è così efficace come solo cloruro (6). Le anonioni organiche, acetato e citrato, stimolano anche l’assorbimento di sodio e acqua negli esseri umani (27).
Effetti dell’esercizio
L’effetto dell’esercizio sull’assorbimento intestinale è controverso. Usando tecniche indirette, due ricercatori hanno scoperto che l’esercizio ha ridotto significativamente il trasporto attivo del glucosio e l’assorbimento dell’acqua (20,33). Utilizzando una tecnica diretta, Barclay e Turnby (1) hanno rilevato che l’esercizio ha ridotto significativamente l’assorbimento di sodio, cloruro, potassio e acqua da una soluzione isotonica con solo elettroliti. In ogni caso, questo effetto di esercizio è biologicamente di poca importanza quando si considera l’assorbimento dei fluidi con l’assunzione di una soluzione di carboidrati + elettroliti, poiché l’assorbimento dei fluidi di tale soluzione è 10 volte maggiore di quello di una soluzione di elettrolita ipotonica, senza Carboidrati (11). Sia Fordran che Saltin (8), come Gisolfi et al. (11), hanno scoperto che esercizio fisico in un intervallo compreso tra 30 e 70% di VO2 max. Non ha avuto alcun effetto su un assorbimento di soluti, passivi o attivi, né circa l’assorbimento dei fluidi. Comunque, sia a riposo che durante l’esercizio, l’assorbimento del fluido è significativamente più alto dall’assunzione di una soluzione di carboidrati + elettroliti, che dall’assunzione di acqua corrente.
Tabella 1. Fattori che aumentano l’assorbimento del fluido.
Riepilogo
- Il sito principale di assorbimento del fluido è la prima porzione del piccolo intestino, il duodeno-jejunum. Questo segmento del tratto digestivo assorbe il 60% del carico del fluido, che arriva all’intestino.
- La capacità massima di assorbimento dei fluidi dell’intestino tenue è di circa 1,9 a 2,3 l / h. Questo è simile ai valori registrati più alti per lo svuotamento gastrico. Il fluido viene solitamente assorbito isotonicamente, ma può essere assorbito contro un gradiente di pressione osmotico fino a 40-50 mosm.
- la presenza di glucosio Nelle bevande sportive migliora significativamente l’assorbimento dei liquidi, nel lume dell’intestino tenue; Ad ogni modo, il sodio deve essere presente nel lume intestinale in modo che il trasporto del glucosio si verifichi.
- in teoria, l’inclusione di aminoacidi nelle bevande sportive, oltre ai carboidrati, ha il potenziale effetto di un successivo aumento dell’assorbimento del fluido. Ad ogni modo, questo fatto non è stato testato, fino ad ora.
- Le bevande sportive sono sia ipertoniche, isotoniche o ipotonici. La formulazione più efficace in termini di assorbimento del fluido è sia una bevanda isotonica che ipotonica.
- cloruro è l’anione più efficace per massimizzare l’assorbimento del fluido, da una bevanda sportiva.
- L’effetto dell’esercizio sull’assorbimento dei fluidi da una bevanda sportiva è controverso. Le misurazioni indirette suggeriscono che l’esercizio fisico riduce l’assorbimento dei fluidi e del glucosio, mentre gli studi diretti non hanno effetti dell’anno in un intervallo compreso tra 30 e 70% di VO2 max. sull’assorbimento dei fluidi o sull’assorbimento di soluti, sia attivamente o passivamente.
Figura 1. I valori approssimativi per il carico dell’acqua, entrando nell’intestino, ogni giorno e i volumi assorbiti dall’intestino piccolo e spesso. Viene visualizzata anche l’efficienza relativa del processo di assorbimento in ogni segmento intestino. L’efficienza è definita come la percentuale di acqua assorbita in relazione all’acqua che fino al segmento.
Punti chiave
1. L’intestino proximale (duodeno e jejunum) è il luogo principale di assorbimento del fluido. Assorbe dal 50% al 60% di qualsiasi carico di fluido ingerito.Il colon o l’intestino spesso assorbe circa l’80% al 90% del fluido che riceve, ma questo rappresenta solo una proporzione vicina al 15% del carico totale del fluido ingerito.
2. L’assorbimento del fluido intestinale è un processo passivo e può verificarsi contro un gradiente osmotico.
3. La presenza di glucosio in una bevanda sportiva stimola l’assorbimento di sodio e acqua. Il sodio è richiesto per il trasporto del glucosio e il cloruro è l’anione preferita per massimizzare l’assorbimento del fluido. Aggiunta di aminoacidi a una soluzione di elettroliti più glucosio o riducendo la sua osmolarità può anche rafforzare l’assorbimento dei fluidi.
4. Se gli elettroliti vengono aggiunti a una bevanda sportiva, dovrebbero essere aggiunti anche carboidrati per rafforzare l’assorbimento del fluido. Prendendo l’acqua corrente è meglio che prendere acqua più elettroliti, solo.
5. Una quantità di fluidi più significativi viene assorbita da una bevanda di carboidrati con elettroliti che di acqua corrente, durante l’esercizio e il riposo.