14.4. Осмоляльность

В последнее время углеводно-солевые спортивные напитки стали называть изотоническими, словно «топичность» - их важнейшее свойство .Осмотическая концентрация (осмоляльность) употребляемых жидкостей - важная характеристика, поскольку она влияет и на скорость опорожнения желудка, и на скорость перемещения воды в кишечнике, которые совместно определяют эффективность жидкостей при доставке воды для регидратации организма. Увеличение осмоляльности содержимого желудка способствует замедлению опорожнения желудка, а повышение осмоляльности в большинстве случаев бывает обусловлено увеличением содержания углеводов и электролита в спортивных напитках. Вместе с тем состав напитков и природа растворентых веществ имеет более важное значение, чем собственно осмоляльность. Несмотря на то что важным фактором скорости опорожнения желудка от жидкой пищи является осмоляльность, влияние колебаний концентрации натрия или калия на скорость опорожнения невелико, даже если при этом существенно меняется осмоляльность употребляемой пищи . Эффект увеличения осмоляльности наблюдается всякий раз, когда исследуются растворы, содержащие нутриенты, причем наиболее значимым фактором, влияющим на скорость опорожнения желудка является энергетическая плотность. Замена свободной глюкозы на ее полимеры при том же содержании углевода приводит к понижению осмоляльности и может стать одним из способов увеличения биодоступности углевода без изменения потребления жидкости. Это позволило включать в рецептуру спортивных напитков полимеры глюкозы с разной длиной цепи. В работе показано, что когда растворы свободной глюкозы заменяются растворами ее полимеров с такой же энергетической плотностью, происходит ускорение опорожнения желудка: при низких концентрациях (около 40 г/л) этот эффект невелик, но он становится ощутимым при более высоких концентрациях (180 г/л); когда осмоляльность растворов одинаковая, например, раствор глюкозы (40 г/л) и раствор полимера глюкозы (180 г/л), то для скорости опорожнения желудка энергетическая плотность имеет гораздо большее значение. Следовательно, данный эффект может играть важную роль для возмещения больших затрат энергии после физических нагрузок, но вряд ли он является основным фактором при физических нагрузках, когда употребляются менее концентрированные (более разбавленные) напитки. Всасывание воды происходит главным образом в проксимальном отделе тонкого кишечника, и хотя движение воды само по себе является пассивным процессом под действием локальных осмотических градиентов, он тесно связан с активным транспортом растворенного вещества. В токе воды через верхний отдел тонкого кишечника ключевую роль играет осмоляльность. Результирующий поток в значительной степени определяется осмотическим градиентом между содержимым просвета кишечника и внутриклеточной жидкостью выстилающих кишечник клеток. Всасывание глюкозы - это активный, энергозатратный процесс, взаимосвязанный с транспортом натрия. Скорость усвоения глюкозы зависит от концентраций глюкозы и натрия в просвете кишечника, так что разведенные глюкозо-электролитные растворы со слегка гипотонической осмоляльностью относительно плазмы крови повышают скорость усвоения воды. Растворы с высокой концентрацией глюкозы не обязательно стимулируют повышенное усвоение глюкозы по сравнению с более разбавленными растворами, но благодаря их более высокой осмоляльности они обусловливают движение жидкости в просвет кишечника. Как следствие, происходит активная потеря воды организмом и обострение наблюдавшегося до этого обезвоживания с возможными негативными последствиями для работоспособности. Другие сахара или полимеры глюкозы могут заменять глюкозу без ослабления всасывания глюкозы или воды, и могут считаться полезными, поскольку увеличивают общее количество транспортируемого субстрата без повышения осмоляльности. И наоборот, изоэнергетические растворы фруктозы и глюкозы являются изоосмотическими. В организме человека всасывание фруктозы не является активным процессом: она всасывается не так быстро, как глюкоза, и стимулирует всасывание меньшего количества воды. Использование различных сахаров с разными механизмами всасывания может таким образом стимулировать повышение всасывания воды, что подтверждается данными, полученными входе перфузионного исследования кишечника .Большинство рецептур популярных спортивных напитков составляют так, чтобы их осмоляльность была близка к осмоляльности жидкостей в организме человека. Хотя такие напитки рекламируют как изотонические, существуют убедительные свидетельства, что в случаях, когда необходима быстрая регидратация, более эффективны гипотонические растворы. Несмотря на утверждения, что при включении в спортивные напитки соответствующих количеств разрешенных углеводов повышенная осмоляльность неизбежна, оптимальное их содержание, необходимое для повышения работоспособности, до сих пор не установлено. В настоящее время на рынке начинают появляться гипотонические спортивные напитки.