14.5. Состав и концентрация электролита

Имеющиеся данные свидетельствуют, что единственным электролитом, который следует вносить в напитки, употребляемые при физических нагрузках, является натрий. Его обычно вносят в форме хлорида натрия, хотя некоторые преимущества можно получить и при использовании других солей натрия. Натрий стимулирует усвоение сахара и воды в тонком кишечнике и помогает поддерживать объем внеклеточной жидкости. В большинстве безалкогольных напитков типа колы или лимонадов натрий фактически отсутствует (1-2 ммоль/л), в спортивных напитках он обычно содержится в количестве около 10-30 ммоль/л, а в растворах для пероральной регидратации, предназначенных для лечения обезвоживания организма вследствие диареи (с возможными фатальными последствиями), концентрации натрия выше и составляют около 30-90 ммоль/л. Высокое содержание натрия хотя и может способствовать всасыванию глюкозы и воды в тощей кишке, обычно придает напиткам неприятный вкус, а для стимуляции потребления очень важно, чтобы напитки, употребляемые во время или после физических нагрузок, имели приятный вкус.Когда продолжительность физических нагрузок превышает 3-4 ч, потери жидкости с потом довольно высоки, особенно в жарких условиях. Если обстоятельства позволяют поглощать большие объемы жидкости, то введение натрия в напитки может оказаться преимуществом, позволяющим снизить риск гипонатриемии. Спортивные врачи, работающие с атлетами в состоянии полного истощения после бега на длинные дистанции, уже привыкли иметь дело с гипертермией и гипернатриемией вследствие обезвоживания организма. Вместе с тем очевидно, что лишь очень немногие спортсмены в конце бега на длинные дистанции подвержены гипонатриемии. Сообщалось о случаях гипонатриемии в соревнованиях по супермарафону и триатлону, а также у самых медленных марафонцев. Большинство таких случаев наблюдалось в соревнованиях, длившихся более 5-6 ч., но несколько случаев было зафиксировано и на соревнованиях продолжительностью менее 4 ч .О четырёх случаях гипонатриемии, индуцированной физической нагрузкой, сообщается в работе [82]: время бега составляло 7-10 ч, концентрация натрия в сыворотке крови после финиша спортсменов оказалась от 115 до 125 ммоль/л, примерное потребление жидкости (воды или напитков с низким содержанием электролитов) составляло 6-12 л, а примерное общее потребление хлорида натрия на бегу составляло 20-40 ммоль. В работе [35] сообщается о еще более поразительном случае потребления жидкости объемом 20-40 л (то есть почти 2,5 л/ч в течение многих часов, что превышает максимальную известную скорость опорожнения желудка) со средним содержанием натрия лишь 5-10 ммоль/л двумя бегунами, у которых после супермарофона возникла острая сосудистая недостаточность и была выявлена гипонатриемия (концентрация натрия в сыворотке крови 118-123 ммоль/л). Несмотря на утверждения, что нет никаких преимуществ употребления натрийсодержащих напитков,имеются данные лабораторных исследований о том, что добавление соли в напитки при употреблении больших объемов жидкости замедляет скорость снижения концентрации натрия в плазме крови . Добавление солей натрия может быть необходимо во время сверхдлительных соревнований, когда можно ожидать больших потерь жидкости с потом и существует возможность для потребления больших объемов жидкости. В большинстве углеводно-солевых спортивных напитков. предназначенных для потребления при длительных физических нагрузках, натрий содержится в концентрации около 10-30 ммоль/л, что гораздо ниже, чем нормальная концентрация натрия в потовых выделениях. Несмотря на то, что такие напитки с соответствующей рецептурой могут стать разумным вариантом обеспечения организма субстратом и водой (хотя здесь можно возразить, что более высокая концентрация натрия повышает усвоение воды, а более высокое содержание углеводов увеличивает запас субстрата), подобные рекомендации подходят не для всех обстоятельств. При более высоких концентрациях натрия проблемой могут стать вкусовые свойства, но с помощью подбора электролитов можно составлять рецептуры напитков с высокой (до 100 ммоль/л) концентрацией натрия, вполне приемлемые по вкусу.

Электролит	Плазма крови	Потовые выделения	Внутриклеточная жидкость
Натрий	137-144	10-80	10
Калий	3,5-4,9	4-8	148
Кальций	4,4-5‚2	3-4	0-2
Магний	1,5-2‚1	1-4	30-40
Хлорид	100- 108	20-70	2

Таблица 14.1. Примерная концентрация (ммоль/л) основных электролитов, присутствующих в потовых выделениях человека, в плазме крови и во внутриклеточной (тканевой) жидкости. По данным разных источников (см. [62])

Восстановление водно-солевого баланса после физических нагрузок является важной частью процесса восстановления сил, особенно если после короткого перерыва физические нагрузки возобновляются. Изучению влияния поглощения воды или промышленно выпускаемых напитков на восстановление баланса жидкости в организме после обусловленного физической нагрузкой обезвоживания посвящено несколько работ. В одной из них показано, что после обезвоживания употребление глюкозосолевого раствора привело к большему восстановлению объема плазмы крови, чем при употреблении обычной воды (при потреблении воды наблюдалось более обильное мочеотделение). В работе [38] утверждается, что разбавленный углеводно-солевой раствор (60 г углевода /л, 20 ммоль Na+/л, 3 ммоль K+/л) более эффективен для активации регидратации организма после физических нагрузок, чем обычная вода или диетическая кола с низким содержанием электролита (разница между двумя последними напитками была обусловлена прежде всего объемами мочевыделения). Аналогичные результаты были получены и в работе [77], однако ни в одном из исследований не удалось определить механизмов такого действия. Тем не менее было показано, что из-за высокого мочеотделения даже потребление больших объемов напитков без электролита позволило испытуемым сохранять положительный жидкостный баланса лишь в течение очень короткого времени. Если большие объемы обычной воды потреблять сразу после обезвоживания вследствие физической нагрузки, то происходит значительное снижение осмоляльности плазмы крови и концентрации в ней натрия, причем оба этих эффекта стимулируют мочеотделение [84‚ 85]. Помимо снижения осмоляльности и концентрации натрия в плазме крови потребление обычной воды также уменьшает жажду, что осложняет достижение полной регидратации в тех случаях, когда потребление жидкости осуществляется добровольно. Важность введения натрия в регидратирующую жидкость рассматривается в работе [65]. Испытуемых подвергали обезвоживанию (2% от массы тела) в условиях периодических физических нагрузок в жарких условиях, после чего они в течение 60-минутного перерыва употребляли один из испытывавшихся напитков (в объеме 150% от потери массы) и продолжали заниматься в течение следующих 6 ч. Содержание натрия в напитках составляло 0, 25, 50 или 100 ммоль/л. Уровень диуреза в течение последующих нескольких часов оказался обратно пропорционален содержанию натрия в потреблявшейся жидкости: положительный баланс натрия наблюдался только в тех случаях, когда его содержание превышало 50 ммоль/л, и только в этом случае испытуемые сохраняли положительный жидкостный баланс в течение всего периода восстановления. Эти наблюдения подтвердились в ходе дальнейшего исследования, при котором объемы жидкости, а также содержание натрия в напитках, употреблявшихся после обезвоживания, систематически менялись [101]. Даже при потреблении больших объемов жидкости (вдвое превышавших потери жидкости с потом) с низким содержание натрия (20 ммоль/л), испытуемым не удавалось сохранять положительный жидкостный баланс в течение более чем 2 ч. Повышение содержания натрия до 60 ммоль/л позволило испытуемым сохранить достаточный уровень гидратации при употреблении объемов жидкости, превышающих потери жидкости с потом в полтора или два раза.

Из этих данных очевидно, что восстановление водного баланса после физических нагрузок можно обеспечить только в том случае, если натрий, выведенный с потом, восстанавливать так же, как воду. Можно было бы предположить, что напитки,предназначенные для регидратации организма, должны иметь концентрацию натрия, сходную с его концентрацией в потовых выделениях. Вместе с тем, концентрация натрия в потовых выделениях широко варьирует, так что ни одна рецептура не может соответствовать этому требованию для всех людей в любых

ситуациях. При этом верхний предел нормального диапазона концентрации натрия (80 ммоль/л) соответствует концентрации натрия во многих промышленно выпускаемых растворах для пероральной регидратации (РПР), предназначенных для лечения обезвоживания вследствие диареи, причем некоторые из них не имеют неприятного привкуса. В рекомендуемых ВОЗ при тяжелой диарее РПР содержание натрия составляет около 90 ммоль/л, что отражает высокие потери натрия в таком состоянии. Содержание же натрия в большинстве спортивных напитков составляет от 10 до 30 ммоль/л и в некоторых случаях даже ниже. В наиболее часто употребляемых безалкогольных напитках натрий фактически отсутствует, так что эти напитки отнюдь не являются идеальными при необходимости регидратации организма.Проблема при использовании высоких концентраций натрия состоит в том, что он

может негативно влиять на вкус и соответственно снижать потребление напитка. Было высказано предположение, что активизировать и стимулировать регидратацию внутриклеточной воды после физических нагрузок может включение калия, основного катиона во внутриклеточном пространстве [76]. Эксперименты в этой области привели к выводу, что для удержания воды, поглощаемой после обезвоживания вследствие физических нагрузок, включение калия так же эффективно, как и натрия. Введение любого из них значительно повышает удержание поглощенной жидкости, но когда объем поглощаемой жидкости равен объему, теряемому во время физических нагрузок, аддитивного эффекта от включения и натрия, и калия не возникает. Если бы они действовали в организме независимо на разные компартменты жидкости, то такого эффекта следовало бы ожидать.

Как правило, калий присутствует в промышленно выпускаемых спортивных напитках в концентрациях, аналогично его концентрациям в плазме крови и в потовых выделениях, но оснований для его включения в рецептуру напитков еще недостаточно. Несмотря на то, что наблюдается некоторая потеря калия с потом (около 3-7 ммоль/л), нормальным откликом на физическую нагрузку является повышение концентрации циркулирующего калия, и дальнейшее ее увеличение путем дополнительного потребления калия не представляется полезным. Содержание калия в большинстве спортивных напитков (около 3-6 ммоль/л или около 0,12-0,24 г/л) близко к его содержанию в потовых выделениях, но эти количества довольно малы по сравнению с общим суточным потреблением калия обычными малоподвижными взрослыми британцами (около 3,2 г). Возмещение потерь калия вследствие физических нагрузок обычно обеспечивается поступлением калием с другими пищевыми продуктами - так, содержание калия в молоке составляет около 35 ммоль/л, а в томатном соке около 55 ммоль/л.

Выпускаемые спортивные напитки обычно довольно сходны по содержанию электролита, что наводит на мысль об общем согласии (по крайней мере среди фирм производителей) относительно потребностей в возмещении потерь электролита. Некоторые напитки в настоящее время производят в различных «формулах» (например, «формула выносливости») и зачастую с повышенными концентрациями натрия. Некоторые фирмы выпускают расфасованные порционные электролиты, которые можно добавлять к уже существующим продуктам в целях повышения концентрации электролита. Это в той или иной мере способствует индивидуализации стратегий регидратации организма с учетом индивидуальных различий в составе потовых выделений, а также позволяет получать разные напитки для применения в различных условиях. Вопрос о необходимости добавления магния остается дискуссионным: в некоторых странах (например, в Германии) им обогащают те продукты, которые в других странах реализуют необогащёнными. Несмотря на повсеместное убеждение, что болезненные судороги при высоких физических нагрузках обусловлены снижением концентрации магния в плазме крови, экспериментальных данных в подтверждение этого мнения практически нет. При физической нагрузке обычное снижение концентрации магния в плазме крови незначительно и является результатом перераспределения запасов магния в организме. Очевидно, что это не является достаточной причиной для обогащения им спортивных напитков.