Effekte von gewohnheitsmäßigem Wasserkonsum auf Durst bei gesunden jungen Erwachsenen erklärt durch osmoadaptiven Stoffwechsel, Gehirn- und Nierenfunktion (Adapt-Thirst) (Adapt-Thirst)

Osmorezeptorzellen im Gehirn und in der Peripherie, die gemeinsam für das wahrgenommene Durstgefühl verantwortlich sind, akkumulieren intrazelluläre gelöste Stoffe (Bourque, 2008), wie Aminosäuren, um sich an chronischen hypertonischen Stress anzupassen. Erhöhter Proteinabbau ist eine etablierte Strategie zur Bewältigung von chronischem hypertonischem Stress, die bei verschiedenen Arten unter Dürre-/Ästivationsbedingungen beobachtet wurde (Yancey et al, 1982). Belege für erhöhten Proteinabbau werden bei Patienten mit übermäßigem Körperwasserverlust aufgrund von Haut- oder Nierenschäden (Kovarik et al, 2021) und bei gesunden jungen Männern mit einer üblichen Gesamtwasseraufnahme von weniger als 2L/Tag beobachtet (Stookey et al, 2023). Höhere Konzentrationen intrazellulärer gelöster Stoffe ermöglichen es Zellen, chronischen hypertonischen Stress zu tolerieren, indem sie einen osmotischen Gradienten schaffen, der die Wasserretention in den Zellen begünstigt.

Bei Patienten mit chronischer Hypertonizität aufgrund von unkontrolliertem Diabetes ist bekannt, dass sich ein unterdrückter Durst entwickelt. Gesunde Sportler (Casa et al, 2000) und Personen, die Hitze ausgesetzt sind (Rosinger et al, 2022), erleben bekanntermaßen 'unfreiwillige Dehydratation' oder unvollständige Rehydratation nach Dehydratation, wenn sie ad-libitum-Flüssigkeiten erhalten und entsprechend ihrem Durst trinken dürfen. Der Durst ist bei älteren Erwachsenen signifikant reduziert (Phillips et al, 1984). Es ist plausibel, dass verminderter Durst eine Funktion der intrazellulären Osmolytakkumulation ist, die aus einem veränderten Stoffwechsel als Reaktion auf chronische Hypertonizität resultiert.

Bei älteren Erwachsenen wird verminderter Durst auf eine höhere basale extrazelluläre Osmolalität und einen höheren osmotischen Sollwert für das Durstempfinden zurückgeführt (Kenney & Chiu, 2001). Bei älteren Menschen hängt verminderter Durst oder schnellere Durstbefriedigung nach dem Trinken von Wasser mit einem stärkeren Abfall der Aktivierung des anterioren mittleren Gyrus cinguli (aMCC) im Gehirn zusammen (Farrell et al, 2008).

Hinsichtlich junger Erwachsener, während Belege darauf hindeuten, dass 'unfreiwillige Dehydratation' von Kationen abhängt, die aus dem intrazellulären und/oder extrazellulären Raum verloren gehen oder ausgeschieden werden (Nose et al, 1988), müssen die Rollen von Osmolyten außer Kationen noch erforscht werden. Es gibt Lücken in der klinischen Literatur bezüglich der Auswirkungen chronischer extrazellulärer Hypertonizität auf Osmoadaptation, verschobenen Osmorezeptor-Sollwert, unterdrückten Durst und Hydratationsbiomarker.

Chronische extrazelluläre Hypertonizität und unterdrückter Durst sind im Alltag vorstellbar, da Menschen häufig Lebensmittel und Getränke konsumieren, die konzentrierter als Blut sind (Getränkeosmolalität >280 mmol/kg). Die meisten handelsüblichen Getränke, einschließlich Milch und Saft, haben eine Osmolalität über 300 mmol/kg.

Angesichts der Tatsache, dass die Anpassung an chronische Hypertonizität metabolische Kosten verursacht (Pena-Villalobos et al, 2016) und Risikofaktoren für chronische Krankheiten bei gesunden jungen Erwachsenen begünstigt (Stookey et al, 2023), einschließlich der Ausscheidung von Mikronährstoffen (z.B. Zn) (Zorbas et al, 1993; Zorbas et al, 1995), oxidativem Stress, Proteinabbau und veränderter Immunfunktion, ist geringer Durst bei jungen Erwachsenen möglicherweise kein zuverlässiger Leitfaden für die Wasseraufnahme - wenn der Durst 'unterdrückt' ist im Gegensatz zu 'befriedigt'. Im Gegenteil, geringer Durst bei jungen Erwachsenen könnte auf chronische suboptimale Zellhydratation und ungedeckten Bedarf an hypotonischem Wasser hinweisen.

Hypothesen

Unter Konstanthaltung der üblichen Aufnahme von Nahrung und anderen Getränken sowie der körperlichen Aktivitätsniveaus über 10 Wochen wird in dieser Studie die Hypothese aufgestellt, dass Teilnehmer, die randomisiert zugewiesen werden, Wasser zu trinken, um den Nachmittagsurin auf USPG<1.013 täglich zu verdünnen (PWI von etwa 20 mL/kg oder 500 mL 3x/Tag im Frühjahr und Herbst; 4x/Tag im Sommer) für 4 Wochen, Folgendes haben werden:

Primärer Endpunkt

• signifikant größere Zunahme der mittleren Durstbewertung bei nächtlicher Wasserrestriktion zwischen Woche 5 und Woche 10 im Vergleich zu Teilnehmern der Kontrollgruppe.

Sekundäre Endpunkte

• signifikant größere Abnahme zwischen Woche 5 und Woche 10 in der akuten Abnahme des regionalen zerebralen Blutflusses, gesehen durch funktionelle MRT in Gehirnregionen von Interesse (S1/M1, präfrontaler Kortex, anteriorer mittlerer Gyrus cinguli, prämotorischer Kortex und oberer Temporallappen) von maximalem Durst nach nächtlicher Wasserrestriktion bis unmittelbar nach dem Trinken von 500 mL Wasser, im Vergleich zur Kontrollgruppe.
• signifikant unterschiedliches metabolomisches Profil in Woche 10, mit größerer Verschiebung weg von Ästivations- und Warburg-ähnlichen Mustern, einschließlich signifikant größerer Reduktion des Proteinabbaus zwischen Woche 5 und Woche 10, im Vergleich zur Kontrollgruppe.
• signifikant größere Abnahme der Zinkausscheidung im Urin zwischen Woche 5 und Woche 10, im Vergleich zur Kontrollgruppe.