Effecten van Habituele Waterinname op Dorst bij Gezonde Jonge Volwassenen Verklaard door Osmoadaptieve Stofwisseling, Hersen- en Nierfunctie (Adapt-Thirst) (Adapt-Thirst)

Osmoreceptorcellen in de hersenen en periferie, die gezamenlijk verantwoordelijk zijn voor de waargenomen dorst, accumuleren intracellulair opgeloste stof (Bourque, 2008), zoals aminozuren, om zich aan te passen aan chronische hypertonische stress. Verhoogde eiwitafbraak is een goed ingeburgerde strategie om chronische hypertonische stress het hoofd te bieden, waargenomen bij verschillende soorten tijdens droogte/aestivatie (Yancey et al, 1982). Bewijs van verhoogde eiwitafbraak wordt waargenomen bij patiënten met overmatig lichaamsvochtverlies door huid- of nierbeschadiging (Kovarik et al, 2021) en bij gezonde jonge mannen met minder dan 2L/d totale gebruikelijke waterinname (Stookey et al, 2023). Hogere concentraties intracellulaire opgeloste stof stellen cellen in staat chronische hypertonische stress te tolereren door een osmotische gradiënt te creëren die het vasthouden van water in de cellen bevordert.

Het is bekend dat patiënten met chronische hypertoniciteit door ongecontroleerde diabetes een onderdrukte dorst ontwikkelen. Gezonde atleten (Casa et al, 2000) en personen blootgesteld aan hitte (Rosinger et al, 2022) ervaren bekend 'onvrijwillige uitdroging' of onvolledige rehydratie na uitdroging, wanneer ze ad-libitum vloeistoffen krijgen en mogen drinken naar dorst. Dorst is significant verminderd bij oudere volwassenen (Phillips et al, 1984). Het is aannemelijk dat verminderde dorst een functie is van intracellulaire osmolytenaccumulatie, voortkomend uit veranderde stofwisseling als reactie op chronische hypertoniciteit.

Bij oudere volwassenen wordt verminderde dorst toegeschreven aan hogere baseline extracellulaire osmolaliteit en een hoger osmotisch instelpunt voor dorstgevoel (Kenney & Chiu, 2001). Bij ouderen is verminderde dorst of snellere dorstverzadiging na het drinken van water gerelateerd aan een grotere daling in activatie van de anterieure midcingulate cortex (aMCC) in de hersenen (Farrell et al, 2008).

Wat jonge volwassenen betreft, hoewel bewijs aangeeft dat 'onvrijwillige uitdroging' afhangt van kationen die verloren gaan of worden uitgescheiden uit de intracellulaire en/of extracellulaire ruimte (Nose et al, 1988), moeten rollen voor osmolyten anders dan kationen nog worden onderzocht. Er zijn hiaten in de klinische literatuur met betrekking tot effecten van chronische extracellulaire hypertoniciteit op osmoadaptatie, verschoven osmoreceptorinstelpunt, onderdrukte dorst en hydratatiebiomarkers.

Chronische extracellulaire hypertoniciteit en onderdrukte dorst zijn denkbaar in het dagelijks leven, omdat mensen vaak voedingsmiddelen en dranken consumeren die geconcentreerder zijn dan bloed (drankosmolaliteit >280 mmol/kg). De meeste commercieel verkrijgbare dranken, waaronder melk en sap, hebben een osmolaliteit boven 300 mmol/kg.

Aangezien aanpassing aan chronische hypertoniciteit metabole kosten met zich meebrengt (Pena-Villalobos et al, 2016) en risicofactoren voor chronische ziekten bevordert bij gezonde jonge volwassenen (Stookey et al, 2023), waaronder micronutriënten (bijv. Zn) excretie (Zorbas et al, 1993; Zorbas et al, 1995), oxidatieve stress, eiwitafbraak en veranderde immuunfunctie, is lage dorst bij jonge volwassenen mogelijk geen betrouwbare leidraad voor waterinname - als dorst 'onderdrukt' is in plaats van 'verzadigd'. Integendeel, lage dorst bij jonge volwassenen kan wijzen op chronische suboptimale celhydratatie en onvervulde behoefte aan hypotoon water.

Hypothesen

Met constante gebruikelijke inname van voedsel en andere dranken en fysieke activiteitsniveaus gedurende 10 weken, veronderstelt deze studie dat deelnemers die willekeurig zijn toegewezen om water te drinken om middagurine te verdunnen tot USPG<1.013 dagelijks (PWI van ongeveer 20 mL/kg of 500 mL 3x/d in lente en herfst; 4x/d in zomer) gedurende 4 weken een:

Primaire uitkomst

• significant grotere toename in de gemiddelde dorstscore na nachtelijke waterbeperking tussen week 5 en week 10 vergeleken met deelnemers toegewezen aan de controlegroep.

Secundaire uitkomsten

• significant grotere afname tussen week 5 en week 10 in de acute afname in regionale cerebrale bloedstroom gezien door functionele MRI in hersenregio's van interesse (S1/M1, prefrontale cortex, anterieure midcingulate cortex, premotorische cortex en superieure temporale gyrus) van maximale dorst na nachtelijke waterbeperking tot onmiddellijk na het drinken van 500 mL water, vergeleken met de controlegroep.
• significant verschillend metaboloomprofiel in week 10, met een grotere verschuiving weg van de aestivatie- en Warburg-achtige patronen, inclusief significant grotere vermindering in eiwitafbraak tussen week 5 en week 10, vergeleken met de controlegroep.
• significant grotere afname in urine-excretie van zink tussen week 5 en week 10, vergeleken met de controlegroep.