Gospodarka wodno-elektrolitowa na diecie czyli jak ważna jest prawidłowa podaż mikroelementów i wody

Przyszła jesień i większość moich nowych czytelników wchodzi na dietę ketogenną i walczy o ketozę na własną rękę. Ci, którzy robią to pod naszym, dietetyczym okiem - nie mają problemów. Pozostali zgłaszają czasem: migrenę, bóle głowy, złe samopoczucie, częste skurcze czy spadek sił. Jak sobie z tym poradzić? Jak sądzicie: dlaczego pojawiają się takie problemy z punktu widzenia nauki? Czy coś robicie źle? Czy to tak zwana "keto grypa" - czy faktycznie istnieje takie pojęcie w ujęciu nauki? Zapraszam na artykuł i wszystkie odpowiedzi:)

Woda to substancja niezbędna do życia, która nie tylko wchodzi w skład wszystkich organizmów żywych, ale także pełni ważne funkcje biologiczne takie jak:

• budulec komórek i tkanek
• udział w transporcie pożywienia
• rozpuszczalnik i transporter ważnych jonów pierwiastków
• regulacja temperatury ciała (kluczowe znaczenie ma perspiracja wody czyli parowanie wody prowadzące do obniżenia temperatury)
• stanowi środowisko w procesach metabolicznych
• przenosi impulsy nerwowe
• odpowiada za aktywność enzymów i wiele innych [1,2]

Homeostaza wodna w organizmie zachowana jest dzięki wrażliwości ustroju na osolarność osocza oraz zmiany objętości naczyń. Miejsce gromadzenia wody może być wewnątrzkomórkowe (55%) lub pozakomórkowe (na które składa się: przestrzeń śródmiąższowa, wewnątrznaczyniowa-osocze, limfa, przestrzeń międzykomórkowa). Organizmy żywe bardzo różnią się zawartością wody - u człowieka zawartość wody wynosi około 60%. W jelitach dobowa ilość wchłaniania wody wynosi 8 litrów i zależy od równowagi osmotycznej oraz równowagi jonowej. Wchłanianie wody z przewodu pokarmowego jest uzależnione od stężenia jonów sodowych i wydalania jonów chlorkowych [2]. Bardzo małe ilości wody (około 300ml/dobę) organizm ludzi wytwarza w procesach przemiany materii, lecz jest to zbyt mała ilość, aby pokryć całe zapotrzebowanie dobowe [1]. 

Zapotrzebowanie na wodę jest silnie uzależnione od równowagi elektrolitowej i stanu nawodnienia ustroju i ponieważ ludzkie organizmy nie mogą magazynować nieskończonych rezerw wody (zasoby wystarczają zaledwie na kilka dni przeżycia bez dostarczania z zewnątrz) istnieje silna potrzeba uzupełniania wody w ciągu dnia [2]. 

Cały bilans wodny oceniany jest za pomocą ilości wody metabolicznej i spożywanej oraz utratą wody drogami moczowymi, przez skórę, układ pokarmowy i oddechowy, a także warunki środowiska zewnętrznego (temp., wilgotność powietrza i wiatr) [2].

Rysunek 1. Bilans wodny [Źródło:1].

W jaki sposób ocenia się stan nawodnienia ustroju:

• badania stężenia sodu
• badania osmolarności osocza
• badania koloru i ciężaru właściwego moczu
• badania ciśnienia tętniczego krwi 
• próba ortostatyczna [2]

Dodatkowo:

• przeprowadza się wywiad (pytania o diurezy, biegunki, wymioty, obfite pocenie, pragnienie i suchość w jamie ustnej)
• badanie elastyczności skóry, suchość błon śluzowych i skóry w okolicy pachwin
• zmniejszenie napięcia gałek
• morfologia krwi (ilość hemoglobiny, erytrocytów, hematokryt, MCV, MCHC)
• oznaczanie białka całkowitego w moczu [1]

Zapotrzebowanie na wodę dla dorosłego człowieka waha się w ilości od 25 do 35 ml na kg masy ciała i jest silnie zależne od temperatury, aktywności fizycznej, wilgotności powietrza i rodzaju pożywienia. Za mała podaż wody szybko prowadzi do zaburzeń homeostazy czyli równowagi wodnej, a wraz z tym pojawiają się zaburzenia zdrowia [1]. 

Czym jest odwodnienie?

To stan, w którym bilans wodny jest ujemny i jest konsekwencją zbyt małej podaży przy danym zapotrzebowaniu. Konsekwencją są zaburzenia gospodarki wodno-elektrolitowej, równowagi kwasowo-zasadowej i termoregulacji [2]. 

Charakterystyczne objawy odwodnienia:

• ból, migrena i zawroty głowy
• tachykardia
• uczucie osłabienia
• zaburzenia świadomości i widzenia
• utrata elastyczności skóry
• zapadnięte oczy
• zaparcia 
• skłonność do upadków (szczególnie u osób starszych) [1]

Istnieje kilka typów zaburzeń gospodarki wodno-elektrolitowej, w zależności od przewagi utraty wody lub/i elektrolitów.

Zaburzenia wodno-elektrolitowe 

• hipertoniczne (hiperosmolarne) - utrata wody większa niż elektrolitów, konsekwencją jest wzrost ciśnienia osmotycznego osocza >290mmol/kg wody,
• hipotoniczne (hipoosmolarne) - utrata elektrolitów większa niż wody, konsekwencją jest spadek ciśnienia osmotycznego osocza <280mmol/kg,
• izotoniczne (izoosmolarne) - równowagowe ilości utraty wody i elektrolitów, ciśnienie osmotyczne w normie 280-290 mmol/kg wody [1]

________________________________________________________________

Elektrolity i ich równowaga w organizmie ludzkim

Czym są? Elektrolity to związki, które rozpuszczają się w ludzkim ustroju na jony: aniony i kationy. Każdy z nich ma specyficzne, określone funkcje. Elektrolity znajdują się w przestrzeni: wewnątrz- oraz zewnątrzkomórkowej, gdzie zachowują homeostazę dzięki zdolności do poruszania się [3].

  Elektrolity zewnątrzkomórkowe to:

• sód
• chlorek
• wapń
• wodorowęglan sodu [3]

Elektrolity wewnątrzkomórkowe to:

• potas
• fosforan
• magnez [3]

Nadmiar płynów (woda +elektrolity) w organizmie ludzkim - konsekwencje:

• zwiększenie wagi
• duszność
• kaszel
• obrzęk
• "trzaski" w płucach w trakcie osłuchiwania
• nabrzmiałe żyły obwodowe
• bóle głowy
• wzrost ciśnienia krwi, tętna i częstości oddechów
• nabrzmiałe naczynia szyjne

Niedobór płynów (woda +elektrolity) w organizmie ludzkim - konsekwencje:

• spadek wagi
• omdlenia
• zawroty głowy
• suchość jamy ustnej
• słabe napięcie skóry i języka
• zmniejszona ilość moczu i jego ciężaru właściwego
• przyspieszona akcja serca, częstość oddechów, obniżone ciśnienie krwi
• suche i popękane błony śluzowe [3]

NAJWAŻNIEJSZE ELEKTROLITY w ludzkim ustroju

• Sód
• jego rolą jest utrzymanie równowagi płynów i 88% osmolarności osocza
• ochrona przed utrata wody
• pomaga w przekazywaniu impulsów nerwowych [3]
• sól (chlorek sodu) wpływa na komórki odpornościowe w barierach biologicznych (skóra, jelita, nerki) [4]
• sód wpływa na komórki odpornościowe także przez skład mikrobiomu [4]
• sód jest dominującym kationem zewnątrzkomórkowym u ssaków [5]
• najlepsze badanie poziomu sodu: 7 dni zbiórek moczu z 24h pod rząd; ze względu na zmiany zawartości sodu indukowane przez kortyzol, kortyzon i aldosteron i inne - wciąż nieznane [6]
• niedawno wykazano wpływ jonów Na+ na adaptacyjny układ odpornościowy [7]
• Światowa Organizacja Zdrowia zaleca dziennie spożycie na poziomie 2g sodu czyli około 5g soli dziennie [8]*
• około połowa dziennego spożycia soli (w tym sodu) przez ludność na świecie to słone przekąski/dania i produkty gotowe czyli "sól dodana" (najwięcej z pieczywem) [9] 

*Dane te są uśrednione na całą populację i niestety nie odnoszą się do poszczególnych, indywidualnych przypadków (np osoby nieaktywnej VS osoba trenująca codziennie). Należy pamiętać, że 1  soli kuchennej to 390 mg sodu.

Ważna informacja do zapamiętania: wydalanie sodu przez nerki zostaje zmniejszone po spożyciu węglowodanów, co powoduje zmniejszenie objętości moczu [10]. 

~~W praktyce zmniejszone pożycie węglowodanów oznacza ZWIĘKSZONE wydalanie sodu na diecie ketogennej z obniżoną ilością węglowodanów, co jest równoznaczne z "przymusowym" zwiększeniem jej ilości w diecie celem utrzymania homeostazy.

Rysunek 2. Pompa sodowo-potasowa (ŹRÓDŁÓ: 19 [KLIK])

Ciekawostka: Pompa sodowo-potasowa przedstawiona na obrazku to jeden z najważniejszych mechanizmów transportu jonów Na-K. Jest to enzym białkowy. Zachodzi tu transport aktywny jonów (czyli wbrew gradientowi stężeń) antagonistycznie (jedne wpływają do komórki, drugie są wydalane na zewnątrz).

• Chlorek
• wytwarzany w żołądku w postaci kwasu solnego
• na jego ilość mają wpływ zaburzenia przewodu pokarmowego
• wchłaniane w większości w jelitach, część tracona wraz z kałem [3]
• chlorki są dostarczane wraz z solą (NaCl, chlorek sodu)
• organizm ludzki wg WHO zawiera około 81,7g chlorków, a dzienna dawka ustalona jest na poziomie 530 mg/dzień czyli nieco ponad 1g soli kuchennej  [11]

Ważna informacja do zapamiętania: Dostarczając dawkę sodu na pewno dostarczymy również dawkę chlorku.

• Wapń
• największe ilości (99%) są w kościach i (1%) w zębach i tkankach miękkich
• na jego poziom często wpływają nieprawidłowości funkcjonowania białek surowicy krwi [3]
• WHO rekomenduje dzienną dawkę na poziomie 1g dla osób dorosłych [12]
• dużą zawartość wapnia na diecie ketogennej można przyjać w : parmezanie, żółtym serze, serach podpuszkowych, szprotkach, twarogu, migdałach i orzechach laskowych, brokułach, sezamie 
• endogennym czynnikiem, który ulepsza wchłanianie wapnia jest aktywna forma witaminy D
• funkcja budulcowa
• udział w regulacji hormonalnej - aktywacja i sekrecja hormonów i neurotransmiterów
• funkcja motoryczna - skurcz mięśni 
• przewodzenie neuronalne (przez kanały jonowe)
• wływ na przepuszczalność błon komórkowych
• udział w procesach krzepnięcia krwi [13]
• udokumentowany jest korzystny wpływ spożycia laktozy na absorbcję wapnia [13]

Ważna informacja do zapamiętania: zróżnicowana dieta ketogenna zawierająca różne grupy produktów spożywczych pozwoli nam dostarczyć dzienną dawkę wapnia.

• Wodorowęglany
• ważna rola w funkcjonowaniu układu oddechowego
• nadmiar powoduje zaburzenie homeostazy zewnątrzkomórkowej [3]
• niezbędny do trawienia
• istnieją badania sugerujące, że spożycie 300mg na kg masy ciała pomaga zmniejszyć zmęczenie mięśni 
• osoby z zespołem Barttera lub Gitelmana powinny uważać na nadmierne spożycie wodorowęglanów [14]
• istnieją leki zawierające ten składnik, ale BEZWZGLĘDNIE NALEŻY je przyjmować w konsultacji z lekarzem

Ważna informacja do zapamiętania: woda mineralna/woda gazowana zazwyczaj bez przeszkód uzupełnia dawki wodorowęglanów u zdrowej osoby.

• potas
• wewnątrzkomórkowy kation
• odgrywa rolę w utrzymaniu potencjałów czynnościowych komórek mięśni i komórek nerwowych
• już niewielkie zmiany w surowicy wpływają na układ nerwowo-mięśniowy i serce [3]
• całkowita zawartość w organizmie człowieka to około 4000 mmol
• dziennie zalecane UŚREDNIONE spożycie wynosi około 40-50 mmol/dobę
• najczęstsze badanie pomiaru stężenia to pomiar z osocza krwi obwodowej
• na homeostazę jonów potasowych ma wpływ stężenie insuliny i stężenie katecholamin (WAŻNE: szczególnie w trakcie i po wysiłku fizycznym), a także osmolarność, aldosteron i hemoliza krwinek wewnątrz naczyń 
• sekrecja czyli wydalanie jonów potasu jest uwarunkowane: jonami sodowymi i stężeniem potasu na zewnątrz komórki oraz ilością jonów wodorowęglanowych
• prawidłowe stężenie jonów potasu w surowicy powinno utrzymać się w granicach 3,5-5mmol/l [15]
• na diecie o obniżonej ilości węglowodanów wydalanie potasu wzrasta, więc należy pamiętać o jego zwiększonym zapotrzebowaniu
• produkty bogate w potas: WYWAR NA KOŚCIACH/ROSÓŁ (zdecydowanie najlepszy), produkty wędzone, dorsz, halibut, makrela, szprot, pstrąg, niektóre grzyby, większość warzyw i bogate w potas sole (cytrynian potasu, chlorek potasu) [16]

Rysunek 3. Rola potasu [ŹRÓDŁO: 16]

Ważna informacja do zapamiętania: potas to jeden z najważniejszych elektrolitów na diecie i bezwzględnie należy zadbać o jego prawidłowy poziom. Najlepsza formą jest spożycie różnych warzyw, ryb i codziennego kubka wywaru mięsnego/na kościach/rosołu. WARTO PAMIĘTAĆ, że wysiłek fizyczny silnie wpływa na wydalanie potasu i należy bezwzględnie uzupełniać jego podaż po treningach.

Rysunek 4. Dystrybucja jonu potasowego [ŹRÓDŁO: 15]

• fosforan
• obecny w błonie komórkowej, mięśniach
• funkcje neurologiczne
• 85% w kościach i zębach [3]
• dziennie spożycie zalecane dla osób dorosłych to 700mg
• produkty bogate w fosforany: mięso wieprzowe, kurczak i indyk, owoce morza, nasiona i orzechy oraz jako dodatki do żywności
• funkcja budulcowa: fosfor w postaci fosfolipidów w błonach, nukleotydów i kwasach nukleinowych w komórce
• magazyn i transfer energii (adenozynofosforany)
• aktywacja ważnych białek (przez ich fosforylację)
• większość źródeł na diecie ma dobrą biodostępność fosforu (oprócz kwasu fitynowego z nasion, którego organizm ludzki nie wykorzystuje) [17]

Ważna informacja do zapamiętania: o prawidłową podaż fosforu na diecie ketogennej dość łatwo: przykładowo wystarczy 100 g parmezanu lub duża garść migdałów i kilka żółtek jaj.

• magnez 
• metabolizm węglowodanów
• synteza białek [3]
• dziennie spożycie wynosi 400mg
• i wiele innych, które opisałam w osobnym artykule tutaj [KLIK]

Ważna informacja do zapamiętania:. magnez ma bardzo ciężką wchłanialność i biodostępność, ale jego podaż jest piekielnie ważna. Na dietach niskowęglowodanowych szczególnie. Sposoby na uzupełnienie magnezu są opisane w osobnym artykule [tutaj: KLIK]. Poświęciłam osobny artykuł temu składnikowi ze względu na jego najczęstszy niedobór na diecie ketogennej.

"Keto grypa" (ang. "keto flu")

Na koniec odniosę się jeszcze absolutnie subiektywnie do pojęcia "keto grypy". Przyznam szczerze, że uważałam to za dość ironiczny wymysł osób na diecie ketogennej. Jakże się zdziwiłam, gdy przekopując naukowe bazy danych niejednokrotnie trafiłam na takie pojęcie (choć wprawdzie naukowcy podają je w cudzysłowie, ale jednak)! 

Czym jest "keto flu"?

Jest to pojęcie odnoszące się do objawów występujących na diecie ketogennej (zazwyczaj na początku diety), gdzie została zaniedbana opisana wyżej przeze mnie podaż elektrolitów i wody, co doprowadziło do: bólów głowy, zaparć, nieprzyjemnego oddechu, biegunki, skurczów mięśni, osłabienia, zmęczenia. Naukowe dane wskazują na 3 dni objawów "keto grypy", ponieważ czwartego dnia poziom glukozy stabilizuje się i znika część objawów. W momencie nieustania zaparć warto zadbać o prawidłową podaż błonnika (grahamki z przepisu [KLIK] tutaj sprawdzą się idealnie!).

Jak sobie poradzić z "keto grypą"?

• Na bóle głowy, osłabienie, biegunki i zmęczenie - prawidłowa podaż elektrolitów i koniecznie kubek rosołu. 
• Na zaparcia - błonnik np z moich bułeczek.
• Na skurcze - oliwka magnezowa, kąpiele w soli epsom.
• Na nieprzyjemny oddech -higiena jamy ustnej, goździki do żucia, mięta do żucia, herbata, kawa, guma bez cukru. 

PODSUMOWANIE: Podaż wody i elektrolitów na każdej diecie odgrywa ogromną rolę. Szczególnie na diecie ketogennej, gdzie niewielka ilość węglowodanów w połączeniu z wysiłkiem fizycznym powoduje utratę elektrolitów w dużym stopniu wraz z moczem i przez pot. Pojęcie "grypy keto" funkcjonuje w świecie naukowym w formie potocznej i opisuje objawy niedoboru elektrolitów, wody i błonnika - objawy występujące na początku kiepsko prowadzonej diety ketogennej. Jednakże warto pamiętać, że SUPLEMENTY to nie cukierki i przyjmować je jedynie w celu uregulowania homeostazy, a najlepiej dostarczać składniki mineralne wraz z dietą.

Literatura:

1. Jośko-Ochojska J. i wsp. Odwodnienie osób w podeszłym wieku jako problem zdrowia publicznego, Hygeia Public Health 2014, 49(4): 712-717.
2. Karowicz-Bilińska A, Woda i jej znaczenie dla organizmu kobiety, Ginekol Pol. 2011, 82, 455-459. 
3. Kear T. M., Fluid and Electrolyte Management Across the Age Continuum, Nephrology Nursing Journal November-December 2017, 44, 6.
4. Wilck, N., Balogh, A., Markó, L. et al. The role of sodium in modulating immune cell function. Nat Rev Nephrol 15, 546–558 (2019).
5. Bie P. Mechanisms of sodium balance: total body sodium, surrogate variables, and renal sodium excretion. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2018 Nov 1;315(5):R945-R962.
6. Olde Engberink, R.H.G., Selvarajah, V. & Vogt, L. Clinical impact of tissue sodium storage. Pediatr Nephrol 35, 1373–1380 (2020). https://doi.org/10.1007/s00467-019-04305-8
7. Müller, D.N., Wilck, N., Haase, S. et al. Sodium in the microenvironment regulates immune responses and tissue homeostasis. Nat Rev Immunol 19, 243–254 (2019).
8. https://www.who.int/nutrition/publications/guidelines/sodium_intake_printversion.pdf
9. Czerwińska D, Czerniawska A. Ocena spożycia sodu, z uwzględnieniem soli kuchennej jako jego źródła, w wybranej populacji warszawskiej. Rocz Panstw Zakl Hig. 2007; 58(1): 205–210.

10. Weinsier R. L., Fasting—A review with emphasis on the electrolytes, The American Journal of Medicine, Volume 50, Issue 2, 233 - 240

11. https://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/chloride.pdf

12. https://www.mayoclinic.org/healthy-lifestyle/nutrition-and-healthy-eating/in-depth/calcium-supplements/art-20047097

13. Szeleszczuk Ł., Kuras M.: Znaczenie wapnia w metabolizmie człowieka i czynniki wpływające na jego biodostępność w diecie, Biul. Wydz. Farm. WUM, 2014, 3, 16-22. 

14. http://www.mgwater.com/bicarb.shtml

15. Chamienia A., Gospodarka potasowa- podstawy teoretyczne i codzienna praktyka lekarska, Choroby Serca i Naczyń 2004, tom 1, nr 2, 97–107.

16. Korzeniowska K., Wietlicka I., Szałek E., Jabłecka A., Zaburzenia gospodarki potasowej (część II) Hiperkaliemia polekowa – przypadki zarejestrowane przez Regionalny Ośrodek Monitorowania Działań Niepożądanych Leków w Poznaniu, Farmacja Współczesna, 4/2011.

17. Institute of Medicine (US) Standing Committee on the Scientific Evaluation of Dietary Reference Intakes. Dietary Reference Intakes for Calcium, Phosphorus, Magnesium, Vitamin D, and Fluoride. Washington (DC): National Academies Press (US); 1997. 5, Phosphorus.

18. Divya R., Vanangamudi, Ashok, Manivel, Rajajeyakumar, Keto Flu: A Friend or Foe?, 2019. 
19. http://zpf.psychologia.uj.edu.pl/biopsy/prezentacje/bmz1_cwicz05_PotSpoFun.pdf

Miłej lektury!

Zapraszam na stronę na Facebook'u tutaj [kliknij i wejdź].

Jeśli zechcesz - możesz mnie także wesprzeć przez Patronite tutaj [klik].

****************************************************************

Udostępniajcie jeśli macie ochotę! :)

Bardzo proszę o uszanowanie mojego autorstwa do zdjęć i przepisów :)
USTAWA z dnia 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych.

Art. 78. 1.