Мне кажется, что главной целью Ноукса с Waterlogged было повысить осведомленность об опасности гипонатриемии у спортсменов, занимающихся выносливостью.В этом отношении его мантра «пей воду, чтобы утолить жажду» имеет большой смысл; крайне маловероятно, что кто-то, кто пьет воду для утоления жажды, может стать опасным при нормальных обстоятельствах гипонатриемией.

Пот «гипотоничен» по отношению к плазме крови (то есть более разбавлен), поэтому всякий раз, когда вы выделяете пот, вы теряете пропорционально больше воды, чем натрия. В результате ваша кровь становится более соленой, а не разбавленной, когда вы начинаете обезвоживаться. Эти растущие концентрации натрия в крови являются ключевой причиной того, что вы испытываете жажду.Поэтому, если вы пьете воду только в ответ на жажду, вам следует только разбавлять кровь до приемлемого уровня, прежде чем цикл повторится. Вы никогда не должны заканчиваться плохо разбавленным (гипонатриемическим), если только вы не пьете перед жаждой (что приведет к разбавлению натрия в крови больше, чем необходимо) или часами пьете только воду без замены соли.

Могут быть некоторые обстоятельства, при которых эта теория не остается водонепроницаемой (каламбур). А именно, когда некоторые спортсмены (те, у кого очень высокие потери натрия или «соленые свитера») выполняют длительные упражнения в жару.Эти редкие спортсмены, вероятно, подвергаются повышенному риску развития гипонатриемии, даже если они пьют «умеренно». Это связано с тем, что очень высокая скорость потери натрия облегчает относительное снижение уровня натрия, чем при более скромных потерях натрия. Но в целом идея питья исключительно из-за жажды в большинстве случаев кажется приемлемой защитой от гипонатриемии.

Компания Precision Hydration недавно имела честь принять участие в публикации пары тематических исследований в Британском медицинском журнале (BMJ), чтобы подчеркнуть эту идею, если вы хотите узнать больше.

Теория № 2: Пить до жажды — это то, как мы эволюционировали, поэтому это должно быть лучше всего для борьбы с обезвоживанием.

Подобно бегу босиком или палеодиете, «пить воду, чтобы утолить жажду» восхвалялось просто на том основании, что «естественное» — «лучшее». они работают, я думаю, что намеренно невежественно замалчивать тот факт, что то, что мы, спортсмены, часто просим наши тела делать в современном мире, очень, очень отличается от того, что их просили делать в далеком прошлом.

Например, недавние теории предполагают, что наши предки, возможно, занимались «настойчивой охотой» (загоняя добычу в жаркой африканской саванне в течение нескольких часов в самый разгар дня), только выпивая, как описывает Ноукс в Заболоченный -вода. Но можно ли это сравнить с выполнением триатлона Ironman с частотой сердечных сокращений 70% от максимальной, в жаркой и влажной среде в течение 8 с лишним часов, пока вы не рухнете на финише? Есть, я считаю, огромная разница.

Окружающая среда, которой мы сейчас наслаждаемся в большей части развитого мира, особенно с точки зрения нашего свободного и легкого доступа к воде и соли, также сильно отличается от среды наших предков. Маловероятно, чтобы современные спортсмены были так же тонко «настроены» на физиологические сигналы, как жажда (и тяга к соли), по сравнению со временами, когда ресурсы были более скудными.

И даже если вы прекрасно осведомлены о своих сигналах жажды (как правило, элитные спортсмены, с которыми мы работаем, очень хорошо чувствуют свое тело), ​​требовательный и сложный характер соревнований может затруднить поиск физически и тактически идеальных моменты, чтобы увлажнить.Я считаю, что, хотя современная спортивная наука не дает ответов на все вопросы, современная спортивная наука может многое предложить, когда дело доходит до гидратации для достижения максимальной производительности.

Теория № 3: Утоление жажды устраняет необходимость в добавках натрия.

Где я думаю, что аргумент «пить воду, чтобы утолить жажду» был наиболее растянутым, так это в утверждении, что это оптимально для максимизации производительности человека в любом сценарии — то, что прямо пропагандируется в Waterlogged и самыми рьяными сторонниками «пей воды, чтобы утолить жажду». .Питьевой воды для утоления жажды, скорее всего, достаточно для коротких и легких занятий, когда потери с потом от низких до умеренных, но данные гораздо менее ясны для более длительных и жарких занятий, когда потеря пота может быть значительной в течение многих часов.

Данные становятся более ясными, когда речь идет о спортсменах, которые с большим успехом употребляли спортивные напитки во время жарких длинных забегов, например победитель марафона товарищей Артур Ньютон, который использовал самодельную смесь из лимонада, сахара, соли и двууглекислой соды. под названием «Воскреситель трупов».Ньютону явно не платили за продвижение этого «продукта», но он продолжал использовать его в течение многих лет. Его даже скопировали многие из его конкурентов, предположительно потому, что он работал.

Более поздние исследования показали, что триатлонисты, которым давали соляные таблетки (по сравнению с плацебо) во время забега на средние дистанции, в среднем были примерно на 26 минут быстрее. Исследование также показало, что в группе, принимавшей соли, регидратация была более эффективной, чем в контрольной группе. Это, безусловно, согласуется с моим собственным опытом использования добавок натрия во время длинных и жарких гонок.Это также, кажется, подтверждает то, что мы видим в «реальном мире» с большим количеством спортсменов на выносливость, которые, кажется, получают пользу от дополнительного приема натрия во время соревнований.

Даже в промышленном мире методом исчерпывающих проб и ошибок было обнаружено, что добавление соли в питьевую воду рабочих полезно для физической работоспособности и здоровья. Во время потного ручного труда в течение долгих часов и в жарких условиях (например, в литейных цехах, шахтах и ​​т. д.) одно исследование показало, что «замещение жидкости необходимо и должно включать достаточное количество хлорида натрия, иначе человек будет страдать от усталости, судорог или крах.

Спортивные напитки, возможно, злоупотребляют многими людьми, но они снова и снова доказывают, что они приносят пользу спортсменам (и людям в целом) в правильных сценариях.

Итак, вы должны просто пить воду от жажды, если…

 …вы тренируетесь или участвуете в гонках на более короткие часы/дистанции в более прохладных условиях?

Существует множество ситуаций, когда разумно просто пить воду, чтобы утолить жажду, например, для ежедневного увлажнения. А для многих людей, которые тренируются или участвуют в более коротких соревнованиях в прохладных или умеренных условиях, большую часть времени будет достаточно питья воды для утоления жажды.

Может быть полезно иметь базовый план гидратации или предпринимать шаги, чтобы убедиться, что вы начинаете правильно пить. Но, в основном, прислушиваясь к своему телу (и проверяя, есть ли у вас под рукой жидкости, если это необходимо) должно быть достаточно, чтобы управлять потреблением жидкости — даже если вы не совсем правильно поняли, последствия, вероятно, будут весьма ограниченными для короткое мероприятие; водный и электролитный гомеостаз (или баланс), скорее всего, будет достигнут естественным путем через несколько часов после того, как вы перестанете потеть.

…вы тренируетесь или участвуете в гонках на более длительные часы/дистанции в более тяжелых условиях?

Однако, когда вы потеете в течение многих часов (либо в течение одного дня, либо коллективно в течение многих дней подряд) и накапливаете большие потери натрия и пота за сжатый период времени, я совершенно не убежден, что питьевая вода может жажды достаточно, чтобы оптимизировать вашу гидратацию и производительность. Существует слишком много веских доказательств того, что спортсмены всех уровней используют добавки с электролитами с очень положительным эффектом (и наоборот, когда они этого не делают).

Если вы тренируетесь/соревнуетесь на более длинные дистанции, особенно в более жарких/влажных условиях, определенно стоит разработать продуманную стратегию гидратации. Ваш план должен быть индивидуальным и достаточно гибким, чтобы его можно было корректировать на ходу. Он также должен использовать биологическую обратную связь (включая большую зависимость от вашего чувства жажды), чтобы определить, сколько жидкости и натрия вы потребляете. Прохождение этого бесплатного онлайн-теста на пот может помочь вам начать.

На самом деле окончательный план гидратации большинства людей должен включать некоторое стратегическое и преднамеренное потребление жидкости и натрия, уравновешенное здоровой степенью «пить до жажды», чтобы гарантировать, что вы не переборщите (или не ограничите) потребление на данный день.

Региональные реакции головного мозга, связанные с питьем воды во время жажды и после ее насыщения

Значение

Питьевая вода в ответ на жажду после потери жидкости доставляет удовольствие, тогда как питье воды после утоления жажды неприятно. Приятность питья при жажде связана с активацией передней поясной коры и орбитофронтальной области. Неприятность и отвращение к чрезмерному употреблению алкоголя связаны с активацией средней поясной коры, островка, миндалевидного тела и периакведуктального серого цвета.Активация в скорлупе и мозжечке, а также в моторной коре, возможно, отражает волевое усилие, направленное на соблюдение правил питья, несмотря на механизмы, препятствующие потреблению. Эти области могут способствовать прекращению употребления алкоголя. Чрезмерное употребление алкоголя с гипонатриемией и отеком головного мозга может наблюдаться при шизофрении, что свидетельствует о том, что это заболевание головного мозга может нарушать физиологические механизмы, регулирующие водный баланс.

Abstract

Инстинкт жажды был важнейшим элементом успешной колонизации позвоночными животных суши планеты, которая началась в ордовикский период около 400 миллионов лет назад.Это обычное явление для людей, когда питье воды в ответ на жажду после потери жидкости является приятным опытом. Однако продолжение питья воды после утоления жажды становится неприятным и, в конце концов, весьма неприятным. Описанные здесь функциональные МРТ-эксперименты показывают, что удовольствие от питья связано с активацией передней поясной коры (зона Бродмана 32) и орбитофронтальной коры. Неприятность и отвращение к чрезмерному употреблению алкоголя связаны с активацией средней поясной коры, островка, миндалевидного тела и периакведуктального серого цвета.Питьевая активация в скорлупе и мозжечке также коррелировала с неприятным ощущением воды, а моторная кора демонстрировала повышенную активацию во время чрезмерного питья по сравнению с питьем во время жажды. Эти активации в двигательных областях могут, возможно, отражать волевое усилие, направленное на то, чтобы пить в соответствии с требованиями перед лицом регуляторных механизмов, препятствующих потреблению. Результаты, указывающие на наличие специфической тормозной системы в контроле за употреблением алкоголя, уникальны.

Колонизация планетарной суши позвоночными, вышедшими из пресноводных рек и болот в ордовикский и силурийский периоды, в значительной степени зависела от развития инстинктов жажды и аппетита к натрию.

Генетически запрограммированная нейронная организация, определяющая поведение, воплощенное в этих инстинктах, защищает химическую целостность и объем внутренней циркулирующей среды: внеклеточной жидкости. При жажде, например, каким-то образом, в настоящее время только частично понятым, стимулы, обеспечиваемые сенсорным входом от сухости во рту и пересохшей глотке, повышением концентрации натрия в спинномозговой жидкости, осмотическим давлением крови сонных артерий, активацией рецепторов растяжения. в сердце и концентрации гормонов в артериальной крови централизованно интегрированы, чтобы определить интенсивность конкретного субъективного состояния жажды и навязчивого намерения получить воду.Интенсивность этой первичной эмоции предположительно определяет количественное потребление во время питья (1, 2).

Точное быстрое удовлетворение в течение 5–10 минут дефицита тела происходит у видов, включая верблюдов, осликов, овец, сахарских ослов, коз, коров, собак или лошадей, истощенных на 4–8% массы тела. Однако для других видов, таких как крыса, морская свинка, хомяк и, в частности, человек, питье происходит намного медленнее. У человека в процессе удовлетворения действуют другие переменные, называемые «завершающим актом» (3).При свидетельстве о жажде в результате экспериментального обезвоживания эти виды могут сначала выпивать более 50–80% дефицита (4), но затем медленно завершать потребление до насыщения. Это поведение было названо «произвольным обезвоживанием» Адольфом (5), пионером в этой области. Адольф изучал человека в пустыне и усомнился в способности жажды предсказывать количественное поведение человека в выпивке, хотя обезвоживание, приводящее к потере 1-2% массы тела, обычно корректировалось в течение 15 минут (5).Другие факторы, влияющие на употребление алкоголя людьми, включают силу ощущения сухости во рту и пересыхания глотки, а также разнообразие индивидуального когнитивного опыта и социальных условий. Такое обучение вместе с другими процессами, такими как экскреция натрия с мочой, вызванная обезвоживанием (6), может модифицировать питьевое поведение по сравнению с фактическим дефицитом воды.

Начальное потребление воды у некоторых видов животных при обезвоживании происходит быстро и соизмеримо со степенью потери жидкости, измеряемой потерей массы тела.Таким образом, предположительно количество глотков воды, принимаемых в процессе удовлетворения, измеряемое последовательно в ротоглоточной области, диктуется интенсивностью субъективного чувства жажды. Эта интенсивность может уменьшаться с каждым глотком в результате нейронной обратной связи, передаваемой в центральную управляющую организацию. Множественные элементы в нейронной сети, обслуживающие эту функцию интеграции контроля жажды, включают околожелудочковые органы в передней стенке третьего желудочка. Выпивка инициирует обратную связь; лавина нервного притока происходит от ощущения во рту, включая облегчение сухости во рту, и это течет вверх по пятому черепному нерву, вкус барабанной струной, входящей в седьмой нерв, глоточно-пищеводные импульсы измеряют объем, проглоченный девятым нервом, и ниже ощущение в пищеводе и желудке, включая растяжение 10-го черепного нерва. Этот «гештальт» прилива от питья, определяемый жаждой, снижает центральное намерение пить до точки его уничтожения, и наступает состояние насыщения.

Заметной особенностью является то, что питье прекращается задолго до того, как изменения в крови отражают значительное всасывание из кишечника. Быстрое потребление воды в результате жажды или солевого раствора при истощении запасов натрия дает большое преимущество в выживании: это позволяет животным добраться до источника воды или соли, быстро исправить дефицит и покинуть это место, уменьшая их подверженность хищникам. что научились там ждать.

Клод Бернар (7) наблюдал обезвоженную лошадь с пищеводным свищом, когда проглоченная вода выпадала между ее передними ногами. Лошадь будет пить в несколько раз больше своего дефицита в организме. Лошадь, казалось, остановилась только из-за истощения. Аналогичные исследования на овцах с пищеводным свищом и других видах животных показали, что обезвоженные овцы будут пить в 2,5–9 раз больше, чем необходимо организму, за 120 минут (1, 8). Ясно, что орофарингеальные нервные импульсы, передаваемые девятым нервом, и мерные глотки не сами по себе вызывают насыщение.Насыщение требует растяжения желудка и всех элементов, происходящих в характерной физиологической временной последовательности, чтобы удовлетворить животное.

У овец с пищеводным свищом отведение известного дефицита воды через трубку в рубец или в желудок в случае других видов непосредственно перед подачей воды снижает объем выпитого. Тем не менее, в большинстве случаев все же происходит чрезмерное употребление алкоголя. Верхний пищевой приток необходим для утоления жажды или аппетита натрия. Данные исследований как жажды, так и солевого аппетита показывают, что удовлетворение включает в себя каскад или «гештальт» сенсорного притока в характерной временной последовательности от черепных нервов, как упоминалось выше.

Центральным в этом поведении удовлетворения является вопрос о том, существует ли механизм, вызывающий сигнал, который заставляет животное прекратить пить. Обычным субъективным человеческим опытом является то, что пить воду при жажде, как правило, приятно, с чувством удовлетворения потребности. Однако, если субъект достиг удовлетворения, продолжение питья воды становится неприятным и в конечном итоге вызывает сильное отвращение. Неизвестно, является ли нормальное прекращение потребления просто результатом прекращения центрального стимула в результате нейронной обратной связи, как описано выше, или существует особый механизм «остановки», активное защитное торможение, останавливающее потребление сверх необходимого.Этот механизм может предотвратить чрезмерное потребление, которое приводит к гипонатриемии и возможному отеку мозга. Клинически такое чрезмерное употребление алкоголя может проявляться как симптом мозговых расстройств, таких как шизофрения, отражая, что этот тип мозгового расстройства нарушает нормальную центральную физиологическую интеграцию, приводящую к адекватному потреблению воды в ответ на потребность в замещении.

Наша цель состояла в том, чтобы исследовать, как наличие или отсутствие жажды взаимодействует с актом питья и связанными с ним реакциями мозга. Мы попросили участников оценить приятность или неприятность воды и определили области мозга, в которых активация питья коррелировала с оценками. Приятные глотки воды во время жажды были связаны с активациями в прегенуальной передней поясной коре (pACC) и орбитофронтальной коре, тогда как средняя поясная кора (MCC) показала активацию, связанную с неприятным ощущением воды после утоления жажды. Также были отмечены дополнительные неприятные активации в подкорковых и стволовых областях мозга, возможно, отражающие торможение употребления алкоголя.Этот ингибирующий процесс может быть важным механизмом защиты от неблагоприятных последствий избыточного потребления воды.

Результаты

Температура, вес и жажда, связанные с физической нагрузкой.

Двадцать здоровых участников (11 женщин, 9 мужчин; возрастной диапазон 19–54 лет, средний возраст 28,3 ± 10 лет) сообщили о среднем уровне жажды 3,5 ± 2,0 (диапазон шкалы 0–10) в начале эксперимента. Оценки жажды увеличились до 6,5 ± 2,1 [ t (19) = 6,8, P < 0,001], а температура, измеренная на слух, повысилась на 0. 4 ± 0,4 °С [ т (19) = 3,1; P <0,01] после того, как участники тренировались в течение 60 минут при 60% резерва сердечного ритма в стационарном цикле. Упражнение сопровождалось снижением массы тела на 0,6 ± 0,4 кг [ t (19) = 7,4; P < 0,001]. Ушная температура снизилась в течение последующего 60-минутного периода охлаждения [-0,4 ± 0,3; т (19) = 2,6; P <0,05], в то время как показатель жажды (6,8 ± 2,1) и потеря веса (0,6 ± 0,4 кг) не показали значительных изменений.

Жажда, вес и субъективная оценка воды во время питья.

Участники сообщили об уменьшении чувства жажды до 4,2 ± 1,8 [ t (19) = 3,7, P < 0,01] после употребления 5 мл воды 20 раз во время первых двух функциональных МРТ (фМРТ) , каждый продолжительностью 6,4 мин. Напитки объемом 5 мл были оценены в среднем как приятные (1,0 ± 1,8, диапазон шкалы 0–5) во время первых двух сканирований (состояние жажды) (рис. 1). Жажда снизилась до 0,3 ± 0. 2 [ t (19) = 8,3, P < 0,001] после того, как участникам давали свободный доступ к воде, а затем поощряли пить столько, сколько они могли комфортно переносить. Участники выпили в среднем 415 ± 252 мл во время неограниченного доступа и чрезмерного употребления алкоголя. Последующие приемы 5 мл воды в 20 случаях были оценены как неприятные (-2,3 ± 1,5, диапазон шкалы от 0 до -5) во время вторых двух сканирований (состояние передозировки) (рис. 1). Последовательные оценки приятности показали снижение уровней на протяжении всего протокола [ F (9, 198) = 11.4, P < 0,001)] и масса увеличилась на 0,7 ± 0,4 кг [ т (19) = 7,3; P < 0,001] в течение всего периода сканирования.

Участники давали оценки приятности или неприятности употребления воды объемом 5 мл 10 раз во время каждого из четырех функциональных сканирований мозга. Напитки были оценены как приятные во время первых двух сканирований, когда участники были обезвожены и испытывали жажду. Последние два сканирования проводились после того, как участники выпили больше количества, необходимого для насыщения.Возрастающие оценки неприятности были связаны с употреблением воды во время этого состояния чрезмерного употребления алкоголя.

Активация, связанная с употреблением алкоголя, при жажде и чрезмерном употреблении алкоголя.

Употребление алкоголя в условиях жажды и чрезмерного употребления алкоголя активировало широко распространенные регионы, что соответствует предыдущим сообщениям об употреблении алкоголя (9) (таблица S1). Ни в одной области мозга не было обнаружено уровней активации питья во время состояния жажды, которые превышали бы уровни активации питья во время состояния чрезмерного употребления алкоголя.В условиях чрезмерного употребления алкоголя по сравнению с состоянием жажды повышенная двусторонняя активация питья наблюдалась в средней и нижней первичной моторной коре, а также в области роландической покрышки (рис. 2 и таблица S2).

( A ) Двусторонние области первичной моторной коры показали повышенный уровень активации, связанной с употреблением алкоголя, во время состояния чрезмерного употребления алкоголя по сравнению с состоянием жажды. ( B ) ЖИРНЫЕ сигналы, измеренные от активированного кластера в правой моторной коре (обозначены белой стрелкой в ​​ A ), показывают гемодинамические реакции, связанные с питьем во время состояния жажды (закрашенные синие квадраты) и во время состояния чрезмерного употребления алкоголя (открытые красные квадраты). треугольники).События питья усреднялись в соответствии со временем подачи воды в рот (время = 0 с). Усиление сигнала, связанное с употреблением алкоголя, было больше в состоянии чрезмерного употребления алкоголя по сравнению с состоянием жажды. * P < 0,05.

Активация при употреблении алкоголя коррелирует с оценками приятности.

Субъективные оценки после приема 5 мл воды коррелировали с изменениями сигнала, зависящего от уровня кислорода в крови (жирный шрифт) во время состояния жажды, идентифицировали три области, положительно коррелирующие с оценками приятности (рис. 3). Эти области были расположены в левом и правом pACC и левой орбитальной лобной коре (OFC) (таблица S3). У большинства участников наблюдались положительные изменения сигнала во время употребления алкоголя, и степень активации в этих областях больше всего увеличивалась у участников с самыми высокими оценками приятности (рис. 3).

( A ) Связанная с питьем активация в правом pACC (указана стрелкой) была связана с оценками участников исследования приятности воды во время жажды.( B ) Данные на диаграмме рассеяния были собраны во время двух функциональных сканирований мозга, когда участники испытывали жажду. Средние процентные изменения сигнала в правом pACC во время питья сочетаются с соответствующими средними оценками приятности для каждого участника, выпивающего 5 мл воды, чтобы представить уровень корреляции между двумя параметрами. ( C ) Различия среди участников в активации, связанной с употреблением алкоголя, в правом OFC (стрелка) также показали связь с оценками приятности питья воды. ( D ) На диаграмме рассеяния показан уровень корреляции между оценками приятности и изменениями сигнала, связанными с употреблением алкоголя, в правом OFC.

Питьевая активация коррелирует с рейтингом неприятности.

Субъективные оценки, связанные с употреблением 5 мл воды в состоянии чрезмерного употребления алкоголя, коррелировали с изменениями BOLD-сигнала, связанными с употреблением алкоголя (рис. 4 и рис. S1). Области, показывающие активацию употребления алкоголя, коррелирующую с оценками неприятности, располагались двусторонне в дополнительной двигательной области (ДМА), MCC, миндалевидном теле, скорлупе, задней доле, левом мозжечке и левой средней доле (таблица S4).Четыре области в стволе мозга показали активацию, которая положительно коррелировала с оценкой неприятности (рис. 5). Активации в ростральном среднем мозге включали вентральный кластер, включающий вентральную область покрышки, и дорсальный кластер, покрывающий периакведуктальный серый (PAG) (Fig. 5 B ). Активация, включающая PAG, все еще была видна в скоплении близко к дорсальной срединной линии в каудальном отделе среднего мозга, простирающемся над дорсальным ядром шва (Fig. 5 C ).Кластер активации в дорсальной части верхнего моста билатерально распространялся на уровне моторного и основного сенсорного ядер тройничного нерва (рис. 5 D ). Дорсальные компоненты скопления в нижнем мосту, вероятно, включали ядра лицевых мышц билатерально и ядра моста вентрально (рис. 5 E ).

Активации, связанные с употреблением алкоголя, которые коррелировали с оценками неприятности после чрезмерного употребления алкоголя, были распределены по коре и подкорковым областям.( A ) Различия в связанной с употреблением алкоголя активации, связанной с оценками неприятности, наблюдались в правых SMA и MCC. ( B ) Неприятность также была связана с связанной с употреблением алкоголя активацией левой средней доли (MI), двусторонней задней доли (PI), двусторонней скорлупы (Put) и таламуса (Th). ( C ) Миндалевидное тело в левом (внутри круга) и правом (внутри квадрата) полушариях показало активацию, связанную с употреблением алкоголя, которая коррелировала с оценками неприятности.( D ) Изменения BOLD-сигнала, связанные с употреблением алкоголя, были извлечены из миндалевидного тела в левом (○) и правом (■) полушариях и нанесены на график в зависимости от соответствующих средних рейтингов неприятности участников, чтобы проиллюстрировать корреляции между двумя параметрами.

( A ) Сагиттальный вид ствола мозга показывает активацию, связанную с употреблением алкоголя, которая коррелирует с оценками неприятности после чрезмерного употребления алкоголя, и указывает расположение осевых срезов на остальных вставках на рисунке.( B ) Аксиальный срез ростральной части среднего мозга, показывающий активацию питья, коррелирующую с оценкой неприятности в кластере, включающем PAG и вентральную область покрышки (VTA). ( C ) Срез каудальной части среднего мозга показывает кластер около дорсальной срединной линии, который, вероятно, включает PAG и дорсальное ядро ​​​​шва (DNR), где оценки неприятности коррелировали с активацией, связанной с употреблением алкоголя. ( D ) Дорсальные области рострального моста, лежащие над моторным и основным сенсорным ядром тройничного нерва (V), показали активацию, связанную с употреблением алкоголя, связанную с оценками неприятности.( E ) Аксиальный срез каудального моста показал кластеры активации, связанной с употреблением алкоголя, связанные с оценками неприятности в кластере, который, вероятно, включал ядра лица (VII) дорсально и ядра моста (PN) вентрально.

Обсуждение

В этом исследовании изучались региональные реакции мозга, связанные с употреблением питьевой воды, в связи с субъективным состоянием жажды у людей. Различия в уровнях активности, связанной с употреблением алкоголя, между жаждой и состоянием чрезмерного употребления алкоголя, а также корреляция между активностью, связанной с употреблением алкоголя, и субъективными реакциями на употребление алкоголя позволили понять механизмы, лежащие в основе реакций на дефицит воды.Результаты этого исследования показывают, что активация pACC и OFC связана с ощущением удовольствия, которое сопровождает питье воды при жажде. При чрезмерном употреблении алкоголя мы выявили повышенную активацию моторной коры, предположительно необходимую для питья дополнительной воды. Среди возможных объяснений происхождения этой повышенной активации может быть общий фактор. Мы предполагаем, что эта причина является ингибиторным механизмом, который предотвращает перенасыщение от чрезмерного употребления алкоголя. Кроме того, распределенная сеть областей, включая островок, MCC, миндалевидное тело, средний мозг, мозжечок и PAG, показала активацию, связанную с употреблением алкоголя, связанную с ощущением неприятности, которое сопровождает питье воды, когда он уже полностью сыт.

Связанная с употреблением алкоголя региональная активация мозга во время жажды.

Во время жажды участники с наивысшими оценками приятности продемонстрировали наибольшую активацию OFC и pACC. Активация этих областей в отношении приятности указывает на то, что они могут быть вовлечены в создание этого субъективного состояния.

Активность OFC была связана с субъективными состояниями приятности, возникающими в ответ на сенсорные стимулы, представленные в слуховой (10), соматосенсорной (11), обонятельной (12) и вкусовой (13) областях. Активация OFC также наблюдалась в отношении абстрактных понятий, таких как денежное вознаграждение (14). Место активации OFC в настоящем исследовании аналогично области, активированной с двух сторон в предыдущем исследовании, в котором изучалось влияние жажды на вкус воды, включая его субъективную оценку (15). Таким образом, настоящие результаты могут представлять собой первоначальную субъективную оценку приятности воды во рту, что согласуется с результатами этого более раннего отчета.

Более ранние исследования также связывали активность pACC с жаждой.С самого первого нейровизуализирующего исследования жажды (16) эта область постоянно демонстрировала активацию в ответ на жажду с использованием различных методов визуализации (например, ПЭТ, мечение артериальных спинов) и различных экспериментальных физиологических манипуляций (17⇓–19). В дополнение к тому, что pACC участвует в нейронной репрезентации жажды, pACC также является частью корковой сети, участвующей в глотании (20, 21), и у обезьян было продемонстрировано, что поясная кора имеет корковые проекции на мост (22). область, которая содержит ядра, участвующие в инициации глотания (23, 24).Кроме того, в исследовании, в котором анализировалась реакция кортикальной сети глотания на стимуляцию пищевода кислотой, была активирована область pACC (25), которая очень похожа на активированную область, наблюдаемую в настоящем исследовании.

pACC также тесно связан с эмоциональными реакциями: несколько исследований эмоций с функциональной визуализацией показали активацию pACC в связи с приятными субъективными состояниями (26), включая реакцию на приятное прикосновение (11) и уровни активации, связанные с оценкой приятности запахов ( 12).В отличие от большинства исследований, в отчете Kulkarni et al. (27) уровней активации pACC, коррелирующих с неприятностью боли. Тем не менее, альтернативные исследования определили MCC как вероятное место неприятности боли (28, 29). pACC изобилует высокими уровнями опиоидных рецепторов и участвует в модуляции боли (30⇓–32). Условия повышенной неприятности боли могут запускать реакцию торможения боли, что объясняет связь между активацией pACC и оценкой неприятности боли в исследовании Kulkarni et al. (27). В целом активация pACC, наблюдаемая в настоящем исследовании, вероятно, связана с созданием приятного субъективного состояния в ответ на питье воды при жажде.

Региональная активация мозга, связанная с употреблением алкоголя, при чрезмерном употреблении алкоголя.

Области первичной моторной коры, связанные с глотанием, демонстрировали значительно повышенную активацию, когда питье начиналось в состоянии удовлетворения по сравнению с состоянием жажды. Есть несколько возможных объяснений происхождения этой повышенной активации.Например, активация может отражать влияние механизма внимания, который переводит автоматический ответ в сознательно контролируемый ответ, который теперь включает моторную кору. В качестве альтернативы это может просто отражать ситуацию, когда глотание становится более трудным, когда глотание становится субъективно неприятным. Проблема с этими объяснениями, однако, заключается в том, что они не дают никакого понимания того, почему был задействован механизм внимания или что стало причиной неприятного переживания. Один из ответов заключается в том, что объяснения отражают реакцию тормозного механизма, который препятствует проглатыванию воды после регидратации и утоления жажды. Таким образом, наблюдаемое увеличение двигательной активности, будь то за счет внимания или другого механизма, необходимо для преодоления торможения глотания, обеспечиваемого этим тормозным механизмом. В пользу этого объяснения говорят три линии доказательств. Во-первых, глотание в значительной степени представляет собой автоматический рефлекторный процесс, который, однажды начавшись, вряд ли потребует для завершения дополнительной активности моторной коры (33).Эта теория предполагает, что моторная кора вносит вклад только в инициацию глотания. Во-вторых, было замечено, что вздутие желудка может привести к торможению актов глотания у крыс с децеребрацией (34). Таким образом, если бы подобная реакция на растяжение желудка присутствовала у людей, то для инициации акта глотания потребовалось бы усиленное воздействие моторной коры. В-третьих, в настоящем исследовании области продолговатого мозга, соответствующие ядрам, ответственным за автоматический контроль глотания (33), действительно демонстрировали активацию, связанную с употреблением алкоголя, но она не зависела ни от состояния (т.э., не связанные ни с жаждой, ни с чрезмерным употреблением алкоголя), а также не были связаны с оценками приятности или неприятности. Поскольку протокол питья был одинаковым как в условиях жажды, так и в условиях чрезмерного употребления алкоголя, этот результат согласуется с тем, что эти области отвечают за автоматизированный процесс, на который не влияет субъективное состояние. Области моста, соответствующие ядрам, участвующим в инициации глотания (23, 24), показали повышенную активацию, связанную с употреблением алкоголя, которая коррелировала с неприятными ощущениями. Экономное объяснение этого исхода состоит в том, что повышенная активация этих областей происходит перед лицом тормозных сигналов, которые в нормальных условиях ответственны за предотвращение начала глотания.

Предполагаемое торможение глотания воды сверх дефицита может иметь последствия для моторного контроля в областях, отличных от моторной коры. Важно отметить, что увеличение неприятности было связано с уровнями активации глотания в дополнительной двигательной области, скорлупе и мозжечке. Эти отношения могут отражать относительно более высокие уровни выходной продукции из регионов в связи с выполнением незнакомого действия, а именно волевого запуска обычно автоматического двигательного паттерна, который на мгновение подавляется из-за преобладающего состояния регуляции.

Одним из потенциальных источников тормозных сигналов являются интероцептивные сигналы, исходящие от черепно-мозговых нервов, вовлеченных в процесс питья и удовольствия, согласно ранним исследованиям на животных, согласно обзору Fitzsimmons (2) и Wolf (4), а также описанному во вступительных замечаниях. Таким образом, влияние интероцептивного входа на области моста, ответственные за инициацию глотания, представляет собой правдоподобное объяснение того, как может произойти прекращение употребления алкоголя.

В дополнение к интероцептивному сигналу, поступающему от черепно-мозговых нервов, миндалевидное тело и ПАГ, возможно, участвуют в торможении глотания.Хотя эти области были не единственными областями, активируемыми в отношении оценок неприятности, функциональные и нейроанатомические характеристики обеих позволяют предположить, что они вносят свой вклад в процесс торможения. Функциональная роль миндалевидного тела в аверсивных состояниях хорошо задокументирована (35) и включает процессы, связанные с отвращением к вкусу (36). Недавние исследования по отслеживанию вирусных путей выявили прямые выходы из миндалевидного тела в премоторные ядра, контролирующие мышцы, связанные с инициацией глотания (37, 38).Эфферентные связи от миндалевидного тела к PAG также хорошо известны (39), и эксперименты на животных показали, что стимуляция PAG связана с заметным торможением глотания (40). Поэтому вполне вероятно, что у людей связанная с неприятными ощущениями активация миндалевидного тела и ПАГ также связана с торможением глотания.

Примечательно, что области, которым мы приписали роль в торможении употребления алкоголя, отличаются от сети, включающей нижнюю лобную извилину, вентромедиальную префронтальную кору и SMA, которая в более общем плане вовлечена в моторное торможение (41).Однако существует важное различие между описанным здесь экспериментом и парадигмами, обычно используемыми для оценки ингибирования реакции. Такие процедуры, как тесты «давай/не ходи», которые обычно используются для оценки тормозного контроля, выявляют процессы, участвующие в сознательном подавлении действия перед лицом преобладающего импульса. В нашем исследовании требуется сознательное усилие, чтобы инициировать действие чрезмерного употребления алкоголя, а не подавление действия.

Активация миндалевидного тела и ПАГ во время употребления алкоголя, связанного с неприятными ощущениями, сопровождалась активацией двух других областей, которые, вероятно, представляют собой неприятные ощущения, отраженные в рейтингах участников. MCC часто вовлекается в интероцептивные ощущения и аффективные состояния в экспериментах функциональной визуализации у людей (26), включая неприятные ощущения боли (28, 29), интенсивность жажды (19), температурный дискомфорт (42), одышку (43). ), кислородное голодание (44) и оценки позывов к кашлю (45). Аналогичным образом, в исследованиях интероцепции также постоянно активировался средний островок (46), при этом сам островок был предложен в качестве интегративного участка для эмоциональных реакций (47).

В нормальных условиях насыщения торможения глотания и сопутствующего неприятного ощущения было бы достаточно, чтобы предотвратить продолжение питья. Однако во время настоящего исследования экспериментальный протокол требовал, чтобы послушные участники продолжали пить, несмотря на то, что были сытыми, что требовало, чтобы ядра моста постоянно инициировали автоматический акт глотания. Чтобы сделать это возможным, потребуются дополнительные усилия для преодоления тормозящих влияний, которые обычно препятствуют глотанию. Таким образом, повышенная активация ядер моста может отражать не только добавление тормозных входов, но и входов, исходящих из коры, что отражается в наблюдаемом увеличении активации моторной коры. Этот регуляторный ввод может отражать необходимость коркового контроля для обеспечения продолжения глотания.

Потенциальная проблема для объяснения, представленного выше, заключается в том, что компоненты нейронной сети, которые мы предложили в связи с чрезмерным употреблением алкоголя, такие как миндалевидное тело или PAG, могут на самом деле отражать области, которые активируются как часть общей реакции возбуждения и особого внимания после неприятный раздражитель.Хотя активации, наблюдаемые в корреляционном анализе, вероятно, отражают сеть, связанную с чрезмерным употреблением алкоголя, устранение неоднозначности конкретных функций каждой активированной области с точки зрения торможения, общего возбуждения или других процессов потребует дальнейших исследований.

Последствия.

Клинически проблема чрезмерного употребления алкоголя важна, потому что она возникает как симптом шизофрении (48), предполагая, что одним из многих последствий этого мозгового расстройства является нарушение нормальной центральной интеграции, приводящее к адекватному потреблению воды.В дополнение к другим разрушительным последствиям расстройства, нарушение приема воды может оказать значительное негативное влияние на продолжительность жизни (49). Избыточная секреция антидиуретического гормона также может способствовать водной интоксикации у людей, страдающих шизофренией (50). Избыточное потребление воды также может быть вызвано неправильными представлениями о надлежащей гидратации у марафонцев, поскольку у бегунов в Бостонском марафоне было зарегистрировано увеличение массы тела, связанное с гипонатриемией (51).

Заключение

Результаты исследования показывают, что употребление алкоголя при жажде сопровождается субъективным состоянием удовольствия, связанным с активацией в pACC и OFC. Вслед за утолением жажды последующее уступчивое чрезмерное употребление алкоголя сопровождается субъективным ощущением неприятности и отвращения, что тормозит поведение в отношении питья и связано с активацией MCC, левой средней доли, миндалевидного тела и PAG. Корковый контроль, отражающийся в повышенной активности моторной коры, может быть необходим для продолжительного уступчивого чрезмерного употребления алкоголя перед лицом физиологических регулирующих механизмов торможения. Активации в мозжечке, скорлупе и SMA, также наблюдаемые, могут иметь аналогичную основу.Точное разграничение компонентов активированных областей, специфически отвечающих за торможение чрезмерного питья воды, от компонентов, отвечающих за внимание и возбуждение, является предметом дальнейшего изучения. Выводы здесь уникальны и могут иметь определенное клиническое значение.

Экспериментальные процедуры

Экспериментальный протокол был одобрен Комитетом по этике исследований на людях Мельбурнского здравоохранения (одобрение № 2010. 106), и до начала исследования от участников было получено информированное согласие.Исследование состояло из одного сеанса, состоящего из трех основных компонентов: упражнения (60 минут), заминка (60 минут) и МРТ-сканирование (60 минут) (рис. S2). Жажда оценивалась по шкале от 0 до 10 в соответствии с описанной ранее процедурой (18). Уровень велотренировок был стандартизирован путем расчета резерва частоты сердечных сокращений (HRR) для каждого участника: HRR = (220 — возраст в годах) — частота сердечных сокращений в покое (RHR), а затем обеспечение того, чтобы участники поддерживали свою частоту сердечных сокращений на уровне суммы RHR плюс 60% HRR в течение периода тренировки, используя обратную связь о частоте сердечных сокращений, полученную с помощью телеметрического устройства.

Сканирование включало два физиологических состояния, первое из которых включало сканирование во время ощущения жажды. Впоследствии участников отстранили от сканера и попросили выпить до насыщения. Затем им дали указание пить воду до комфортных пределов их переносимости. Субъекты вернулись к сканеру, и были выполнены еще два сканирования. Этот процесс представлял собой состояние передозировки. Во время всех четырех циклов сканирования в рот участника в среднем подавалось 5 мл воды каждые 30 с.Воду вводил один из исследователей с помощью шприца, соединенного с пластиковой трубкой. Употребление алкоголя сопровождалось инструкциями, которые появлялись на экране у подножия сканера (рис. S2). Через десять секунд после того, как вода была доставлена ​​в рот, участнику давали сигнал оценить приятность воды по шкале от 0 до 10, где оценки от 0 до 4 представляли снижение уровня неприятности, 5 представляли нейтральную оценку (ни приятная, ни неприятный) и 6–10, представляющие возрастающий уровень приятности.Участники выпивали 50 мл воды во время каждого из четырех функциональных сканирований, в общей сложности 200 мл во время питья по сигналу в сканере.

Получение изображения.

Сканирование выполнено в Детском научно-исследовательском институте Мердока (Мельбурн, Австралия) с использованием сканера Siemens Trio 3T (Siemens) с 32-канальной головной катушкой. Структурные Т1-взвешенные изображения были получены в сагиттальной плоскости [192 среза; толщина 0,90 мм; 0,84 × 0,84 мм 90 564 2 90 565 плоскостное разрешение; время эха (TE) 2.6 мс; время повторения (TR) 1900 мс; угол поворота 9°]. Эхо-планарные изображения (EPI) были получены в трансаксиальной плоскости (33 среза; толщина 4,5 мм; разрешение в плоскости 3,3 × 3,3 мм ² ; TE 35 мс; TR 2000 мс; угол поворота 90°) при сканировании 6,4°. -минутная продолжительность, включающая 192 последовательных изображения.

Анализ.

Статистический анализ физиологических параметров и показателей жажды был выполнен с использованием SPSS 15.0 для Windows. ANOVA с повторными измерениями использовался для проверки различий в оценках приятности/неприятности, связанных с порядком выпивки (1–10), сканированием (первое или второе), состоянием жажды (жаждой, насыщением) и любым взаимодействием между основными факторами.Предварительную обработку и анализ функциональных изображений проводили с использованием стандартных процедур FEAT, v5. 98 (52). Регрессоры для питья и оценки событий были включены в модель, которая включала параметры коррекции движения в качестве регрессоров смешения, а также искажения для учета физиологического шума, поскольку глотание связано с дыхательными маневрами (53, 54). Средние оценки каждого участника во время сканирования жажды были включены в качестве регрессоров, чтобы объяснить различия между участниками в активации питья во время состояния жажды.Активация употребления алкоголя во время состояния чрезмерного употребления алкоголя была аналогичным образом коррелирована с субъективным опытом участников с использованием оценок, полученных при сканировании чрезмерного употребления алкоголя. Значимые активации определялись с использованием порога включения одного вокселя z > 2,3 ( P < 0,01) и порога кластерного уровня P _корр < 0,05 с поправкой на множественные сравнения (55).

Благодарности

Авторы благодарят Майкла Кина из Детского центра МРТ (Мельбурн, Австралия) за помощь в проведении исследования. Эта работа была поддержана Благотворительным фондом Дж. Гарольда и Лейлы И. Мазерс, Фондом поиска, С. Байе Майером, Дайаной Гибсон, Робертом Альбертом, доктором Марком Нельсоном, Эндрю Аберкромби, Нильмой Гантнер и Национальным советом по здравоохранению и медицинским исследованиям. Австралии.

Сноски

• Вклад авторов: P.S., M.J.F., G.F.E., M.J.M. и D.A.D. проектное исследование; P.S., M.J.F. и F.R.M.A. проведенное исследование; P.S., M.J.F. и F.R.M.A. проанализированные данные; и П.С., М.Дж.Ф., Г.Ф.Е., М.Дж.М. и Д.А.Д. написал бумагу.

• Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

• Эта статья содержит вспомогательную информацию в Интернете по адресу www.pnas.org/lookup/suppl/doi:10.1073/pnas.1403382111/-/DCSupplemental.

Бесплатно доступны в Интернете через опцию открытого доступа PNAS.

Утолить жажду | Мир бегунов

ПРИМЕЧАНИЕ РЕДАКТОРА: Тим Ноукс, автор книги Знания о беге , выпустил книгу, которая удивит многих читателей, а некоторых, возможно, даже оскорбит. При написании Waterlogged Ноукс тщательно изучил, казалось бы, все исследования, когда-либо проводившиеся в области гидратации и производительности, и пришел к выводу, что многое из того, что нам говорили по этой теме, неверно. Ноукс говорит, что нам внушили «миф об обезвоживании». В следующем отрывке из главы 2 книги Waterlogged Ноукс объясняет физиологию обезвоживания и то, как исследования по этой теме часто противоречат общепринятому мнению.

«Обезвоживание» — это физиологический термин, указывающий на снижение общего содержания воды в организме.Как только уменьшение количества воды в организме вызывает повышение концентрации растворенных веществ, особенно концентрации натрия (фактически осмоляльности), в крови, мозг обнаруживает изменение и развивает симптом жажды. Это нормальная биологическая реакция, которая развилась у всех существ, чтобы поддерживать постоянное содержание воды в организме, по крайней мере, один раз в день, обычно после ужина.

Когда жидкость теряется из организма либо с потом в результате физической нагрузки, либо из желудочно-кишечного тракта при таких заболеваниях, как холера или брюшной тиф, концентрация растворенных веществ, особенно натрия в крови, повышается, вызывая повышение осмоляльности крови. Это повышение стимулирует рецепторы в особой части мозга, гипоталамусе, которые, в свою очередь, взаимодействуют с тремя другими ядрами, которые увеличивают секрецию гормона АВП/АДГ (аргинин-вазопрессин, также известный как антидиуретический гормон), функция которого заключается в увеличении содержания воды в организме. реабсорбция почками. В ответ на действие АВП/АДГ почки уменьшают количество секретируемой жидкости. В результате поток мочи в мочевой пузырь уменьшается. Ядро 5 также стимулирует клетки в другой части мозга, поясной извилине, которая усиливает жажду.В результате усиливается желание пить, а вода (и натрий под действием альдостерона) реабсорбируется почками. В результате осмоляльность крови возвращается к своему гомеостатически регулируемому значению, отключая желание пить.

Таким образом, единственным признаком обезвоживания является жажда. Если, однако, жажда не может быть утолена из-за отсутствия жидкости, как это происходит у тех, кто застрял в пустыне, тогда тело активирует серию экстренных приспособлений, которые продлевают жизнь на некоторое время, но в конечном итоге приводят к смерти, когда все основные органы тела отказывают. что, вероятно, приводит к сердечно-сосудистому коллапсу.

Замечательным достижением индустрии спортивных напитков стало то, что она убедила последние поколения в том, что таких механизмов контроля не существует. Вместо этого, как нам сказали, все спортсмены должны пить, чтобы гарантировать, что они не теряют массу тела во время упражнений. Но нет никаких известных рецепторов, которые регулируют жажду, отслеживая степень потери или набора веса тела. Кроме того, этот миф также убедил тренирующихся в том, что они могут стать опасными для обезвоживания не только при потере в пустыне более 48 часов, но и при беге в течение нескольких минут, например, в марафоне в большом городе, во время которого у них есть неограниченный доступ. столько жидкости, сколько они могут пожелать.Я не знаю другого вида человеческой деятельности, в котором свободно доступно столько жидкости, как в современном марафоне в большом городе. Как при таких обстоятельствах возможно обезвоживание, кроме как в соответствии с определением, которое не имеет надлежащей биологической основы?

В ответ на потерю организмом чистой жидкости у обычного человека, живущего в западном обществе с легким доступом к жидкости, возникает чувство жажды, и в результате он обычно пьет жидкость. Рецепторы в задней части рта и пищевода, но особенно в желудке, затем определяют, сколько жидкости было проглочено.Как только желудок наполняется, желание пить временно сокращается, но возобновляется по мере опорожнения желудка, особенно если в это же время съедается пища. В конце концов, было принято достаточно жидкости (и натрия), чтобы вернуть концентрацию растворенных веществ во внеклеточной жидкости (ECF) к нормальному диапазону. Поскольку осмоляльность внеклеточной жидкости (и, следовательно, всего тела) находится в пределах гомеостатически регулируемого диапазона, симптом жажды исчезает; в результате большинство людей перестанут пить.

СИМПТОМЫ НЕДОСТАТОЧНОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ
Когда спортсмены потеют во время тренировки, они теряют воду и электролиты, особенно натрий, в различных количествах.Поскольку натрий является доминирующим растворенным веществом, теряемым с потом, и поскольку концентрация натрия в поте всегда меньше, чем его концентрация в внеклеточной жидкости, потеря воды с потом всегда будет больше, чем растворенного вещества из внеклеточной жидкости. В результате при отсутствии приема какой-либо жидкости потоотделение должно вызывать повышение концентрации растворенных веществ внеклеточной жидкости. В конечном счете, это изменится настолько, что будет стимулировать жажду у всех.

Однако эта реакция очень индивидуальна: некоторые спортсмены испытывают жажду при довольно низком уровне потери веса, в то время как жажда другим позволяет им терять до 12 процентов массы тела во время упражнений на сверхвыносливость, как, например, в триатлоне Ironman. без развития каких-либо более серьезных симптомов гомеостатической недостаточности.Чтобы понять настоящие симптомы, которые развиваются, когда люди пьют меньше, чем диктует их жажда, нам нужно взглянуть на те исследования, в которых участников заставляли тренироваться в течение длительных периодов времени, в то время как у них был доступ к меньшему количеству жидкости, чем диктует их жажда. У этих людей появляется как неутолимая жажда, так и дополнительные симптомы, вызванные прогрессирующей биологической недостаточностью из-за падения общего содержания воды в организме. Одно из первых исследований по определению этих симптомов было проведено в пустыне Невада в первые годы Второй мировой войны.

В ходе исследования в пустыне Невада сообщалось о последовательности, в которой развивались симптомы невосполнимой потери воды, так называемой «обезвоживание». Конечно, можно в равной степени утверждать, что некоторые из этих симптомов связаны с отсутствием употребления алкоголя и знанием того, что употребление алкоголя будет разрешено только после того, как действие будет завершено. Теперь мы понимаем, что мозг реагирует не только на биологические стимулы, но и на то, что, как он ожидает, произойдет в будущем. Знание того, что тяжелая деятельность должна выполняться без замещения жидкости, приведет к более интенсивному проявлению всех симптомов.

Руководитель исследования пустыни Невада писал: «Особенно характерен порядок появления признаков и симптомов. Жажда заметна очень рано, но ее интенсивность не сильно возрастает по мере того, как дефицит воды продолжает увеличиваться. Смутный дискомфорт, не испытываемый у контрольной группы, которая пила воду, постепенно проявляется гиперемией кожи, чувством жара, утомляемостью, сонливостью, нетерпением, анорексией и головокружением. а также намек на тетанию.Еще позже человек не может стоять в одиночестве либо из-за нарушения координации, либо из-за обморока». Исследователи из Невады также признали, что неспособность стоять была связана с развитием пониженного артериального давления, постуральной гипотензии: «Неспособность продолжать мышечную работу ( истощение), по-видимому, является следствием недостаточности кровообращения. Временно сами движения помогают в некоторой степени улучшить возврат крови к сердцу. Когда движения прекращаются, неудача внезапно становится неизбежной; некоторые люди теряют сознание в этот момент.Лежание быстро облегчает кровообращение и симптомы.»

Другой исследователь пустыни Невада описал свои переживания: «Помимо жажды, симптомы обезвоживания в значительной степени были признаками надвигающегося коллапса. Смутный общий дискомфорт и чувство беспокойства следовали непосредственно за стадией «жажды во рту». Возникало сильное желание сесть или лечь, часто отмечалась сонливость, частая жалоба на чувство угнетения жара, часто более серьезное, чем жажда.Мышечная усталость постепенно нарастала, хотя координация движений заметно не менялась. Среди признаков приближающегося коллапса наиболее надежными были учащение пульса и повышение ректальной температуры. Иногда отмечалась заметная одышка. Часто субъект был синюшным, а его лицо краснело. В состоянии истощения в некоторых случаях возникало покалывание в кистях, руках и ногах».

Так описаны реальные симптомы, которые развиваются, когда люди тренируются в очень жарких условиях без какой-либо возможности надлежащим образом возместить потери жидкости.Конечно, это не то, что происходит в современных марафонских забегах, в которых спортсмены тренируются обычно в течение относительно коротких периодов времени в несколько часов в гораздо более прохладных условиях, имея доступ к неограниченному количеству жидкости.

В ходе обширных исследований исследовательской группы пустыни Невада был сделан ряд выводов, которым последующие исследования не противоречат. Не все эти открытия получили одинаковое освещение на протяжении многих лет. Выводы о том, что обезвоживание может быть не столь опасным, как предполагает миф об обезвоживании, не получили такого широкого распространения, как те, которые поддерживают ценность приема жидкости во время тренировки.Основные выводы были следующими:

1. Даже при свободном доступе к адекватному количеству жидкости люди выпивали меньше, чем теряли с потом или мочой. Отсюда у них развивалось «произвольное обезвоживание», которое корректировалось только после физической нагрузки и во время приема пищи, особенно во время ужина.

2. В экспериментах, в которых группы солдат во время однодневных маршей по жаре пустыни либо не пили, либо вообще не пили, гораздо больший процент тех, кто не пил во время упражнений, вероятно, преждевременно прекращал занятия.

3. Субъекты в группах, которые не пили во время этих маршей, обычно останавливались, когда они теряли от 7 до 10 процентов своего начального веса тела. В этом состоянии они испытали постуральную гипотензию (EAPH), но после того, как они испытали симптомы обморока, вызванного EAPH, они быстро восстановились в течение нескольких минут после того, как легли и проглотили жидкость.

4. Обезвоживание не снижало ни скорость потоотделения, ни скорость образования мочи во время физической нагрузки. Однако ректальная температура и частота сердечных сокращений росли как линейные функции уровня обезвоживания.Температура тела повышалась примерно на 0,2–0,3 градуса по Цельсию на каждый 1 процент уровня обезвоживания.

5. Непосредственных рисков для здоровья, связанных с уровнем обезвоживания от 7 до 10 процентов, присутствующим в конце тренировки у тех, кто не принимал жидкости во время тренировки, не было. Авторы считали, что только при очень высоких уровнях обезвоживания (от 15 до 20 процентов) существовал серьезный риск недостаточности органов. Эти исследования, которые четко установили ценность потребления жидкости во время упражнений, мало повлияли на спортивное сообщество.Вместо этого, по крайней мере, в течение первых двух десятилетий после публикации в 1947 году книги с описанием этих исследований, спортсменам по-прежнему рекомендовали вообще не пить во время упражнений. Только после разработки Gatorade и публикации соответствующих исследований должное внимание, наконец, было обращено на прием жидкости во время тренировки.

Другой набор исследований армии США был проведен вскоре после того, как американские войска начали боевые действия в жарких джунглях Бирмы во время Второй мировой войны. Вскоре стало очевидно, что при первом воздействии условий высоких температур и удушающей влажности (вызванной испарением воды из листьев растительности джунглей) солдаты были практически выведены из строя, но начали адаптироваться в течение нескольких дней.Для изучения особых физиологических проблем, связанных с жарой джунглей, в Форт-Ноксе, штат Кентукки, была создана специальная исследовательская группа, где была построена «горячая комната», в которой можно было воспроизвести условия окружающей среды, присутствующие в пустыне или джунглях.

Эти исследования показали, что основной причиной недееспособности при первом воздействии жары как пустыни, так и джунглей было развитие EAPH, начавшееся в момент окончания тренировки. Это исчезло в течение нескольких дней повторных тепловых воздействий.Важным вкладом этих исследований было установление состояния EAPH как причины коллапса после тренировки и демонстрация того, что это состояние не было вызвано просто обезвоживанием, что стало мантрой индустрии после 1980-х годов.

Эти исследователи также интересовались психологическими последствиями упражнений в жару без замещения жидкости. Так, они писали следующее: «Важным изменением, которое не отражено в таблице, было действительное состояние людей, их низкий моральный дух и отсутствие энергии, их остекленевшие глаза, их апатичный, оцепенелый вид, их «не-да-да- ни на что не похожее отношение, их нескоординированная, спотыкающаяся, шаркающая походка.Некоторые были неспособны к длительным целенаправленным действиям и не годились для работы. Все, что они хотели сделать, это отдохнуть и выпить». Это показывает, что симптомы обезвоживания в значительной степени носят психологический характер, цель которого — помешать спортсменам продолжать тренироваться. Это встроенный механизм предотвращения телесных повреждений.

Ученые Исследовательского института экологической медицины армии США провели исследование, чтобы оценить влияние невосполнимых потерь жидкости на развитие различных симптомов.В исследовании использовалось ограничение жидкости и физические упражнения для получения четырех уровней потери массы тела (0 процентов, 3 процента, 5 процентов и 7 процентов) и было показано, что интенсивность ощущений жажды, усталости, слабости, головокружения, утомления и головокружения увеличивалась. линейно с увеличением уровня потери веса. Но жажда была симптомом, который ощущался с наибольшей интенсивностью.

Исследование важно по двум причинам. Во-первых, это показывает, что жажда является симптомом, который лучше всего указывает на наличие дефицита жидкости, вызванного физическими упражнениями и ограничением жидкости.Это противоречит распространенному в 1990-х годах мифу о том, что жажда является неадекватным индикатором потребностей организма в жидкости. Скорее, в этом исследовании потеря веса на 7 процентов вызывала почти максимальное чувство жажды.

Во-вторых, во время соревнований у некоторых спортсменов наблюдается потеря веса более чем на 7 процентов без развития симптомов такой же интенсивности, как у участников этого исследования. Это показывает индивидуальность реакции жажды. Спортсмены, которые теряют значительное количество веса во время упражнений, не испытывая такой жажды, либо предотвращают значительное увеличение содержания растворенных веществ в их ECF (в результате внутреннего перемещения запасов натрия в организме), либо потому, что их мозг менее чувствителен к любым значительным изменениям ECF. растворенные концентрации.

Эти люди на самом деле обезвожены, потому что они потеряли воду всего тела; однако эта потеря воды легко восполняется обычным питьем, часто во время еды, после гонки. Это не приводит к множеству побочных эффектов, как нас уверяет индустрия спортивных напитков. На самом деле лучшие в мире спортсмены на выносливость, как правило, это те, кто больше всех теряет вес во время упражнений, меньше всего испытывает жажду и быстрее всех бегает, когда сильно обезвожен. избегание жажды, должно быть, было преимуществом для настойчивых охотников первых гоминидов.

Более поздние исследования еще раз подтверждают, что ощущения жажды всегда достаточно для обеспечения надлежащей гидратации как до, так и во время тренировки. Участники, начавшие тренироваться в обезвоженном состоянии (-3,4 процента массы тела), выпили в 5,3 раза больше жидкости в течение 90 минут упражнений, чем когда они начинали тренироваться с нормальной гидратацией, так что, при условии, что они могли пить во время тренировки, не имело значения, будут ли испытуемые пить. начал тренироваться обезвоженным или нормально обезвоженным; к концу тренировки их температура тела, частота сердечных сокращений, осмоляльность крови и степень жажды были одинаковыми.

ПОТЕРЯ ЖИДКОСТИ И РЕЗУЛЬТАТИВНОСТЬ
Если потеря жидкости приводит к жажде, то почему некоторые из лучших спортсменов заканчивают забеги на выносливость в весьма выраженных состояниях потери жидкости? Снова и снова исследования, даже те, которые проводились исследователями, ожидающими разных результатов, показывали, что бегуны, которые наиболее обезвожены, что измеряется процентом потери веса тела, бегут быстрее всех. Два примера, подтверждающие этот вывод, — это результаты триатлона Ironman в Южной Африке 2000 и 2001 годов и триатлона Ironman в Новой Зеландии в 2004 году.

Наибольшая потеря массы тела в этих исследованиях составила 12 процентов у спортсмена, закончившего гонку примерно за 720 минут. Все пять самых быстрых финишеров южноафриканского Ironman финишировали менее чем за 9 часов, и все они потеряли от 6 до 8 процентов своего веса во время гонки. Три года спустя эта взаимосвязь подтвердилась у финишеров новозеландского триатлона Ironman 2004 года.

Почему самые быстрые спортсмены, занимающиеся выносливостью, демонстрируют самый высокий процент потери массы тела во время победных выступлений? Возможно, подсказки существуют в явлении, которое получило название произвольного обезвоживания.Люди, занимающиеся физическими упражнениями, не пьют, чтобы поддерживать постоянную массу тела в каждый момент дня. Скорее, мы развиваем дефицит воды, называемый добровольным обезвоживанием, когда выпиваем меньше веса, чем количество веса (предположительно, полностью из-за потери воды), которое мы теряем с потом во время тренировки. Только во время еды люди увеличивают потребление воды и таким образом точно корректируют потерю жидкости, возникающую в часы между приемами пищи.

Есть несколько возможных объяснений этого явления. Во-первых, не весь вес, потерянный во время тренировки, представляет собой жидкость, которую необходимо немедленно восполнять.Например, неизбежная потеря веса, вызванная топливом, жиром или углеводами, которое необходимо сжечь, чтобы обеспечить энергию, необходимую для упражнения. Аналогией может быть топливо в автомобиле, которое сгорает во время движения автомобиля — в результате, пока он снова не будет заполнен топливом, автомобиль теряет вес прямо пропорционально тому, как далеко он проезжает.

В этой аналогии с автомобилем не учитывается дополнительный фактор. Дело в том, что углеводы, сжигаемые во время упражнений, могут откладываться в мышцах и печени в виде комплекса, включающего значительную массу связанной воды.В течение нескольких лет утверждалось, что каждый грамм углеводов, используемый во время тренировки, высвобождает до 3 граммов воды. Эта вода действует как запас жидкости, который восстанавливается только тогда, когда запасы углеводов в организме снова восполняются через 12–36 часов после тренировки. Поскольку тело может хранить 500 граммов углеводов (с соответствующими 1500 граммами воды), это объясняет, почему люди могут терять по крайней мере 2000 граммов веса во время упражнений без реальной потери воды. Действительно, исследования этой проблемы показали, что люди, занимающиеся физическими упражнениями, могут потерять не менее 1000 граммов без заметного изменения общего содержания воды в организме.

Таким образом, термин «произвольное обезвоживание» может не совсем точно описывать то, что происходит у спортсменов, которые теряют менее 1 кг во время тренировки, потому что они могут не терять воду из организма и, следовательно, не обезвоживаются. Но у спортсменов, которые теряют более 3 кг во время длительных упражнений, вероятно, действительно наблюдается снижение общего содержания воды в организме, и, следовательно, они, вероятно, преднамеренно обезвоживаются в той или иной степени. Объяснение этому явлению уже дано: либо они предотвращают большое изменение концентрации растворенных веществ во внеклеточной жидкости в ответ на довольно большие изменения содержания воды в организме, либо их мозг менее чувствителен к нормальному увеличению осмоляльности внеклеточной жидкости (концентрации растворенных веществ).Но в любом случае тот факт, что спортсмены с наибольшим уровнем потери веса, как правило, быстрее всех финишируют в соревнованиях на выносливость, показывает, что реакция их мозга на потерю воды в организме была вполне адекватной, а возможно, и оптимальной.

Нет прямых доказательств того, что физические упражнения ухудшаются у тех, кто теряет вес во время физических упражнений, при условии, что они пьют по велению жажды и не испытывают жажды. Фактически, доказательства того, что лучшие марафонцы обладают замечательной способностью противостоять высоким уровням потери жидкости, были получены в бесчисленных гонках по всему миру.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти дополнительную информацию об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Выпивка вызывает жажду – и это хорошо!

Джой Стефенсон-Лоуз, доктор юридических наук, основатель

В какой-то момент вам могли сказать, что алкоголь на самом деле не обезвоживает вас.Это просто неправда. Сегодня я хочу поговорить об обезвоживающих эффектах алкоголя, почему важно знать о них и что вы можете сделать, чтобы противостоять обезвоживанию и его рискам, когда и если вы решите пить алкоголь.

Алкоголь может и обезвоживает вас! И вы можете спросить, как потребление жидкости может привести к потере жидкости до уровня обезвоживания. Ну, есть много причин.

Во-первых, алкоголь вместе с другими напитками, такими как кофе, оказывает на организм мочегонное действие.По сути, это означает, что ваше тело будет выделять больше воды, чем должно, через мочу. Он делает это, блокируя высвобождение гормона, необходимого для реабсорбции воды.

Насколько значителен его мочегонный эффект?  

Некоторые исследования показали, что употребление четырех порций спиртного по 2 унции может привести к выведению до одной кварты жидкости в виде мочи.

Да, восемь унций (одна чашка) могут привести к четырехкратному увеличению выводимой жидкости.Вот почему вы часто можете обнаружить, что чаще ходите в туалет, когда пьете, чем, скажем, сидя в офисе. И, что усложняет ситуацию, если вы также принимаете какие-либо лекарства с мочегонным эффектом, например, от высокого кровяного давления, степень обезвоживания может увеличиться еще больше.

А если переборщить, алкоголь может спровоцировать рвоту. Рвота, среди других факторов риска, истощает ваш организм и усугубляет любое обезвоживание, которое вы можете испытывать из-за мочегонного эффекта алкоголя.

Наконец, существует состояние, называемое частым мочеиспусканием, которое заставляет вас чувствовать, что вам нужно опорожнять мочевой пузырь чаще, чем обычно. Это состояние может усугубить и без того обезвоживающий эффект алкоголя.

Признаки и риски обезвоживания

Хотя тяжелые симптомы обезвоживания, такие как обмороки, трудно не заметить, более вероятно, что сначала у вас будут гораздо более тонкие признаки того, что вы не получаете достаточного количества жидкости во время питья.

Некоторые из них также могут быть результатом действия самого алкоголя, поэтому следите за собой и за своими друзьями. И пусть они сделают то же самое для вас. К ним относятся:

• Сухость, липкость во рту (знаменитый «ватный рот»)
• Сонливость или усталость
• Головная боль
• Головокружение или предобморочное состояние
• Темный цвет мочи
• Жажда
• Сухая кожа

Знать признаки обезвоживания особенно важно, учитывая, что до 75% из нас страдают от обезвоживания и даже не подозревают об этом.Это означает, что увеличение этого обезвоживания даже на небольшую величину может иметь негативные последствия для здоровья, в том числе:

• Хроническая усталость
• Прибавка в весе
• Язвы
• Высокое кровяное давление
• Камни в почках и заболевания почек
• Дисбаланс питательных веществ, особенно магния и железа
• Запор
• Инсульт и ишемическая болезнь сердца
• Инфекции мочевыводящих путей
• Венозная тромбоэмболия

Как вы можете проявлять инициативу?

1.  Один из лучших способов борьбы с обезвоживанием, вызванным алкоголем, — это прислушиваться к своему телу. Недавние исследования показывают, что, хотя алкоголь заставляет вас терять жидкость быстрее, чем в противном случае, он также работает, чтобы компенсировать эту потерю, стимулируя центр жажды в вашем мозгу.

Итак, если вы чувствуете сильную жажду во время питья или после него, обязательно выпейте немного воды. Одна хитрость, которая поможет избежать обезвоживания, — выпить стакан воды перед тем, как начать пить, а затем чередовать алкогольный напиток с водой или безалкогольным напитком.

2.  Вы также должны помнить, что гидратация — это больше, чем просто питьевая вода. Также важно знать, есть ли у вас правильный баланс воды как во всем теле, так и внутри и снаружи ваших клеток. Вода внутри ваших клеток называется внутриклеточной водой (ICW). Вода вне ваших клеток называется внеклеточной водой (ECW).

Недостаток воды в клетках вреден для здоровья.

3.  Также имейте в виду, что часть ежедневной потребности в воде можно получить из некоторых продуктов, которые вы едите.По оценкам , в Соединенных Штатах около 22 % воды поступает из пищи. Ешьте продукты, богатые водой, такие как огурцы (которые на 95 % состоят из воды) и арбузы (которые на 90 % состоят из воды). Вы не только поможете себе получать суточную потребность в воде, но также будете получать важные витамины и минералы, необходимые вашему организму для поддержания здоровья. Как правило, свежие фрукты и овощи содержат больше воды, чем большинство продуктов. Употребление в пищу супов, желательно домашнего приготовления (в консервированных супах много натрия), также является отличным вариантом «поедания» воды.

4. Наконец, если вы обнаружите, что много пьете, было бы целесообразно периодически проходить тесты на питание, чтобы вы могли определить питательные вещества, в которых у вас может быть дефицит, такие как цинк, железо или магний.

Наслаждайтесь здоровой жизнью!

В команду профессионалов в области здравоохранения pH входят признанные эксперты в различных областях здравоохранения и смежных дисциплин, включая врачей, адвокатов, диетологов, медсестер и сертифицированных инструкторов по фитнесу. В эту команду также входят члены Медицинского консультативного совета pH, который постоянно контролирует все программы pH, продукты и услуги.Чтобы узнать больше о Медицинском консультативном совете pH, нажмите   здесь .