NON SOLO QUANTITA’ MA ANCHE QUALITA’: COSA DOVREMMO BERE PER IDRATARCI MEGLIO?
– PARTE 2 –
Personalmente ritengo che la questione in merito al tipo liquido utilizzato per idratarsi sia una delle questioni più complicate e più spinose dietro alla scienza dell’idratazione.
Infatti, non soltanto è di primaria importanza introdurre una bevanda la cui componente “acqua” sia facilmente assorbita e compensi la quantità persa attraverso i diversi meccanismi elencati nel nostro primo articolo, ma allo stesso tempo dobbiamo chiederci se sia necessario reintrodurre anche la quota di elettroliti perduti, e in quale quantità.
Ovviamente per una migliore comprensione del tema trattato, vi invitiamo ad approfondire e ripetere nozioni di anatomia e fisiologia del tratto gastrointestinale. Va ovviamente ricordato che il ruolo di questi organi non soltanto consiste nell’assorbimento di acqua, elettroliti e nutrienti, ma è anche direttamente e indirettamente responsabile per lo stimolo della fame e della sete. Di fatto, un aumento nella pressione osmotica o una diminuzione del volume circolante causano indipendentemente un aumento nella percezione della sete (Maughan and Murray, 2001). Tuttavia, la sensazione della sete può essere modulata anche da recettori nel tratto intestinale prima che ci siano apprezzabili variazioni della bilancio idrico-elettrolitico (Maughan and Murray, 2001).
Una volta ingerito il fluido o la sostanza, questa deve passare dallo stomaco all’intestino per far sì che venga assorbita.
Analizzeremo quindi i fattori legati alla velocità di svuotamento gastrico, e poi all’assorbimento intestinale.
SVUOTAMENTO GASTRICO
Lo stomaco può modificare la propria capacità da circa 50 mL quando vuoto, a più di 1000 mL quando completamente disteso, con solo minime variazioni nella pressione gastrica. La velocità con cui il cibo e le bevande escono dallo stomaco è regolata dall’attività nervosa autonoma centrale ed enterica, e da ormoni locali e sistemici. Dal momento che l’assorbimento dell’acqua e della maggior parte dei soluti avviene solo nell’intestino tenue, l’assorbimento di un liquido sarà fortemente condizionato dalla velocità di svuotamento gastrico. Ovviamente qualora la velocità di svuotamento gastrico superi quello di assorbimento intestinale, disturbi intestinali e diarrea sono facilmente osservabili e di conseguenza va sempre considerato il quadro completo.
La curva di svuotamento gastrico è di natura esponenziale, indicando chiaramente l’importanza del volume totale dello stomaco, derivante dal volume del liquido ingerito sommato al volume delle secrezioni gastriche e dalla saliva. Di conseguenza, maggiore il volume, più veloce sarà lo svuotamento gastrico in rapporto al volume iniziale (Costill and Saltin, 1974). Tuttavia un limite esiste per cui volumi superiori a 1000 mL possono produrre al contrario un rallentamento della velocità di svuotamento gastrico.
Sorprendentemente, il tasso di svuotamento gastrico in maniera tale che quantità isoenergetiche di carboidrati, proteine, grassi o alcool arrivino al duodeno (Maughan and Murray, 2001), fino a ca. 9 kJ/min (2.15 kcal/min). Tuttavia, nel caso delle bevande, il volume sembra essere il fatto principale tra i due.
A parità di volume gastrico, eccessive quantità di glucosio, grassi o proteine, rallentano la velocità di svuotamento gastrico: 25% del contenuto ogni 10 min, contro il 66% del contenuto ogni 10 min nel caso dell’acqua pura. Il che significa, nel caso del consumo di 1 L di acqua pura, uno svuotamento pressoché totale in circa 50 min, mentre nel caso del consumo di 1 L di bevanda con alte concentrazioni di glucosio il tempo necessario a svuotare lo stomaco potrebbe arrivare anche a 1h30 min.
Ovviamente questi sono calcoli grossolani, e andrebbero analizzati accuratamente a seconda della bevanda consumata. Indicativamente, concentrazioni inferiori ai 20 g/L di glucosio non sembrano provocare grossi cambiamenti per quanto riguarda la velocità di svuotamento gastrico (Vist and Maughan, 1994), anche se altri autori consigliano di non superare concentrazioni superiori al 10% (Murray, 1987).
Infine, anche l’esercizio può compromettere la velocità di svuotamento gastrico, ma questo accade soltanto ad intensità di esercizio elevate (superiori al 70% VO2max).
ASSORBIMENTO INTESTINALE
Diversi sono i meccanismi per i quali acqua e soluti possono attraversare le pareti intestinali ed accedere al flusso ematico:
- la via “polare” attraverso specifici pori;
- i sistemi di trasporto mediati;
- il trasporto attivo;
- i trasportatori a diffusione facilitata;
- le congiunzioni intercellulari.
La velocità con cui la sostanza giunge all’intestino potrebbe influenzare l’assorbimento (maggiore quando vi è una maggior perfusione), ma non vi sono ancora dati a confermare questa ipotesi. Va comunque considerato che la velocità di svuotamento gastrico, e quindi di perfusione intestinale, varia nel tempo con la riduzione del volume dello stomaco.
Diversi studi hanno dimostrato che l’assorbimento di glucosio nel digiuno raggiunge un plateau quando la concentrazione del monomero raggiungi i 200 mMol (i.e., 3.6% glucosio kg/L) (Modigliani and Bernier, 1971). Concentrazioni superiori sembrano inibire l’attività dei trasportatori Na+-glucosio (SGLT1), ormai saturi.
La maggior parte dei risultati indicano velocità di assorbimento del glucosio simili utilizzando il glucosio come monomero, oppure come soluzioni di maltodestrine equimolari ed isotoniche. Tuttavia, dal momento che le soluzioni con maltodestrine hanno una minore osmolarità rispetto a quelle con un’ equivalente quantità di glucosio, l’assorbimento di acqua potrebbe essere più veloce e di conseguenza ridurre la quantità di glucosio assorbito grazie
al meccanismo di diffusione dei solventi (Maughan and Murray, 2001). Il fruttosio andrebbe considerato con attenzione, dal momento che l’intestino ha una limitata capacità di assorbire questo monosaccaride, causando stress intestinale.
Gli amminoacidi non sembrano favorire l’assorbimento dell’acqua, probabilmente a causa dell’aumentata osmolarità della soluzione. Infatti, l’osmolarità sembra essere uno dei fattori principali per l’assorbimento intestinale. Quando la sostanza passa dallo stomaco all’intestino, essa deve essere portata ad una condizione di isotonicità tra le 270 e 290 mosmol/kg, attraverso il flusso verso dentro o verso fuori di acqua e/o soluti. Una volta resa isotonica, la sostanza rimane in quello stato fino all’assorbimento. Il tempo necessario a raggiungere l’isotonicità varia chiaramente con l’osmolarità dell’efflusso gastrico. Soluzioni con un’osmolarità maggiore di 290 mosmol/kg causano inizialmente un flusso netto di acqua nel lumen intestinale. Di conseguenza soluzioni ipertoniche sono altamente sconsigliate.
Va aggiunto che, tuttavia, l’acqua pura non per forza risulta in un più veloce assorbimento intestinale, dal momento che richiede un flusso di elettroliti verso l’interno del lume intestinale che, a sua volta, può portarsi una piccola frazione d’acqua con sé attraverso la parete enterica (Hunt et al., 1992). Il sodio esogeno inoltre, sembra favorire l’assorbimento di carboidrati e di acqua nelle soluzioni di glucosio, ma non in quelle di fruttosio.
Infine, anche l’esercizio può compromettere la velocità di svuotamento gastrico, in particolar modo ad intensità di esercizio elevate (superiori al 70% VO2max), e combinato con gli effetti sull’assorbimento intestinale, rallentare l’ assorbimento assoluta della bevanda.
Ovviamente, escludendo tutti i fattori correlati all’importanza dell’apporto calorico che questa bevande possono avere, così come al già citato bilancio elettrolitico, va da sé che può diventare complicato determinare l’effetto “idratante” di ogni singola bevanda.
Key Points:
- Uno svuotamento gastrico rapido è promosso dall’ingestione di grandi volumi di bevanda a basso contenuto energetico, avendo ovviamente cura di non esagerare producendo effetti indesiderati;
- Aumentare l’osmolarità della bevanda rallenta lo svuotamento gastrico, ma il suo effetto è secondario a quello della densità energetica della soluzione;
- L’effetto della temperatura della bevanda, degli elettroliti, e del pH sono poco rilevanti ai fini dello svuotamento gastrico, mentre giocano una componente importante per la palatabilità ;
- In linea di massima i fattori che influenzano lo svuotamento gastrico hanno lo stesso effetto sull’assorbimento intestinale, ad eccezione dell’osmolarità;
- Infatti, l’osmolarità rappresenta il fattore principale in grado di influenzare la velocità di assorbimento intestinale;
- Una bevanda ottimale, anche al fine di provvedere alla somministrazione di energia attraverso il glucosio, consiste in una soluzione con carboidrati con un’osmolarità tra i 200 e i 260 mosmol/kg;
- Per ultimo va ricordato che una bevanda, per essere ottimale, deve essere anche piacevole al gusto e stimolare il consumo spontaneo della bevanda.
BIBLIOGRAFIA:
Costill, D.L., and Saltin, B. 1974. Factors limiting gastric emptying during rest and exercise. J. Appl. Physiol. 37(5): 679–683.
Hunt, J.B., Elliott, E.J., Fairclough, P.D., Clark, M.L., and Farthing, M.J. 1992. Water and solute absorption from hypotonic glucose-electrolyte solutions in human jejunum. Gut 33(4): 479–483.
Maughan, R.J., and Murray, R. 2001. Sport Drinks: Basic Science and Practical Aspects. CRC Press, Boca Raton, FL.
Modigliani, R., and Bernier, J.J. 1971. Absorption of glucose, sodium, and water by the human jejunum studied by intestinal perfusion with a proximal occluding balloon and at variable flow rates. Gut 12(3): 184–193.
Murray, R. 1987. The effects of consuming carbohydrate-electrolyte beverages on gastric emptying and fluid absorption during and following exercise. Sports Med. 4(5): 322–351.
Vist, G.E., and Maughan, R.J. 1994. Gastric emptying of ingested solutions in man: effect of beverage glucose concentration. Med. Sci. Sports Exerc. 26(10): 1269–1273.
