Tavanomaisen veden saannin vaikutukset janon tunteeseen terveillä nuorilla aikuisilla selitetty osmoadaptiivisella aineenvaihdunnalla, aivojen ja munuaisten toiminnalla (Adapt-Thirst) (Adapt-Thirst)

Aivojen ja kehon osmoreceptorisolut, jotka yhdessä vastaavat tunnetusta janosta, kertyvät solunsisäistä liuennutta ainetta (Bourque, 2008), kuten aminohappoja, mukautuakseen krooniseen hypertoniseen stressiin. Lisääntynyt proteiinin hajoaminen on hyvin vakiintunut strategia kroonisen hypertonisen stressin käsittelemiseksi, havaittu lajeissa, jotka kokevat kuivuutta/aestivaatiota (Yancey et al, 1982). Lisääntyneen proteiinin hajoamisen todisteita on havaittu potilailla, joilla on liiallinen kehon veden menetys iho- tai munuaisvaurioiden vuoksi (Kovarik et al, 2021) ja terveillä nuorilla miehillä, joilla on alle 2 L/vrk tavallinen kokonaisvedensaanti (Stookey et al, 2023). Korkeammat solunsisäisen liuenneen aineen pitoisuudet antavat soluille mahdollisuuden sietää kroonista hypertonista stressiä luomalla osmoottisen gradientin, joka suosii veden säilyttämistä solujen sisällä.

Tiedetään, että potilailla, joilla on krooninen hypertonisuus hallitsemattoman diabeteksen vuoksi, kehittyy alentunut jano. Tiedetään, että terveet urheilijat (Casa et al, 2000) ja lämmölle altistuneet yksilöt (Rosinger et al, 2022) kokevat 'vapaaehtoista dehydraatiota' tai epätäydellistä rehydraatiota dehydraation jälkeen, kun heille annetaan ad-libitum-nesteitä ja heidän annetaan juoda janonsa mukaan. Jano on merkittävästi vähentynyt vanhuksilla (Phillips et al, 1984). On todennäköistä, että vähentynyt jano on seurausta solunsisäisen osmolyytin kertymisestä, joka johtuu muuttuneesta aineenvaihdunnasta krooniseen hypertonisuuteen vastauksena.

Vanhuksilla vähentynyt jano johtuu korkeammasta perustason solunulkoisesta osmolaalisuudesta ja korkeammasta osmoottisesta kynnysarvosta janontunteelle (Kenney & Chiu, 2001). Vanhuksilla vähentynyt jano tai nopeampi janon tyydytys veden juomisen jälkeen liittyy suurempaan aktivaation laskuun aivojen etummaisessa keskikaistakuoren alueessa (aMCC) (Farrell et al, 2008).

Nuorten aikuisten suhteen, vaikka todisteet osoittavat, että 'vapaaehtoinen dehydraatio' riippuu kationeista, jotka menetetään tai erittyvät solunsisäisestä ja/tai solunulkoisesta tilasta (Nose et al, 1988), muiden osmolyyttien kuin kationien rooleja on vielä tutkittava. Kliinisessä kirjallisuudessa on aukkoja kroonisen solunulkoisen hypertonisuuden vaikutuksista osmoadaptaatioon, siirtyneeseen osmoreceptorin kynnysarvoon, alennettuun janontunteeseen ja hydraatiobiomarkkereihin.

Krooninen solunulkoinen hypertonisuus ja alentunut jano ovat mahdollisia arjessa, koska ihmiset kuluttavat usein ruokia ja juomia, jotka ovat verrattuna veren konsentraatiota korkeampia (juoman osmolaalisuus >280 mmol/kg). Useimmilla kaupallisesti saatavilla olevilla juomilla, mukaan lukien maidolla ja mehulla, on osmolaalisuus yli 300 mmol/kg.

Koska mukautuminen krooniseen hypertonisuuteen aiheuttaa aineenvaihdunnallisia kustannuksia (Pena-Villalobos et al, 2016) ja edistää kroonisten sairauksien riskitekijöitä terveillä nuorilla aikuisilla (Stookey et al, 2023), mukaan lukien mikroravinteiden (esim. Zn) erittyminen (Zorbas et al, 1993; Zorbas et al, 1995), oksidatiivinen stressi, proteiinin hajoaminen ja muuttunut immuunitoiminta, alhainen jano nuorilla aikuisilla ei välttämättä ole luotettava opas vedensaantiin - jos jano on 'alennettu' eikä 'tyydytetty'. Päinvastoin, alhainen jano nuorilla aikuisilla voi viitata krooniseen suboptimaaliseen soluhydraatioon ja täyttämättömään tarpeeseen hypotoniseen veteen.

Hypoteesit

Pidettäessä vakiona ruoan ja muiden juomien tavallinen saanti sekä fyysinen aktiivisuustaso 10 viikon ajan, tämä tutkimus olettaa, että osallistujilla, jotka on satunnaisesti määrätty juomaan vettä laimentaakseen iltapäiväisen virtsan USPG<1.013 päivittäin (PWI noin 20 mL/kg tai 500 mL 3 kertaa/vrk keväällä ja syksyllä; 4 kertaa/vrk kesällä) 4 viikon ajan, on:

Ensisijainen lopputulos

• merkitsevästi suurempi nousu keskimääräisessä yön yli vedestä pidätetyn janon arvioinnissa viikkojen 5 ja 10 välillä verrattuna kontrolliryhmään määrättyihin osallistujiin.

Sekundaariset lopputulokset

• merkitsevästi suurempi lasku viikkojen 5 ja 10 välillä akuutissa alueellisen aivoverenkierron laskussa, jonka toiminnallinen magneettikuvaus näkee kiinnostuksen kohteena olevilla aivoalueilla (S1/M1, prefrontaalikuori, etummainen keskikaistakuori, premotorinen kuori ja yläohimolohko) maksimijanosta yön yli vedestä pidättämisen jälkeen välittömästi 500 mL juotavan veden jälkeen, verrattuna kontrolliryhmään.
• merkitsevästi erilainen metabolominen profiili viikolla 10, suuremmalla siirtymisellä aestivaatio- ja Warburgin kaltaisista kuvioista, mukaan lukien merkitsevästi suurempi proteiinin hajoamisen väheneminen viikkojen 5 ja 10 välillä, verrattuna kontrolliryhmään.
• merkitsevästi suurempi lasku sinkin virtsaerityksessä viikkojen 5 ja 10 välillä, verrattuna kontrolliryhmään.