La scienza dell’idratazione rappresenta un trait d’union importante tra la fisiologia e la scienza della nutrizione. Assieme alla scienza della termoregolazione, essa viene applicata in diversi ambiti che vanno da quello sportivo a quello lavorativo, e trova un’interessante applicazione nell’ambito clinico. Questo articolo vuole presentare quelli che sono alcuni concetti fondamentali per la scienza dell’idratazione.
L’acqua compone la maggior parte del nostro peso corporeo (negli adulti sani: 60% per l’uomo e 50% per le donne) ed è il mezzo attraverso il quale i nutrienti, i globuli rossi, l’ossigeno ed altre sostanze importanti vengono trasportati in tutto l’organismo. L’acqua è anche l’ambiente in cui le reazioni chimiche avvengono e un ottimo mezzo per disperdere calore attraverso la sudorazione (1 g di acqua evaporata dalla cute sottrae 0.58 kcal di energia termica dall’organismo).
Le fonti attraverso le quali siamo in grado di integrare liquidi sono ovviamente le bevande ed il cibo (frutta e verdura sono quasi totalmente composte da acqua, che può essere trovata in altre quantità anche in cibi diversi e più secchi). Il metabolismo stesso, infine, con le sue reazioni chimiche produce una moderata quantità di acqua che concorre al bilancio idrico.
In direzione opposta, l’acqua corporea può essere persa attraverso le feci, le urine (almeno 700 mL al giorno), la respirazione e ovviamente la sudorazione (che varia a seconda di diversi fattori, come le condizioni ambientali, l’esercizio fisico, etc.). La perdita giornaliera minima di liquidi è stimata essere pari a ca. 1600 mL, e pertanto rappresenta la quota “minima” da reintegrare nell’arco della giornata.
Le “entrate”, ovvero la dieta, sono generalmente regolate da meccanismi sociali (pasti comuni, abitudini alimentari) e da bisogni fisiologici, come ad esempio lo stimolo della sete. Tuttavia in alcuni casi la sete può essere repressa o ritardata nel tempo, come nel caso degli anziani dove la sensibilità alle variazioni nel bilancio idrico può essere ridotta o compromessa. Pertanto, bisogna fare particolare attenzione a queste categorie, e promuovere una corretta idratazione anche attraverso indicazioni specifiche.
Quando si vuole fare una valutazione del bilancio idrico non bisogna prendere in considerazione soltanto la quantità di acqua consumata, ma anche gli ioni – o sali minerali – disciolti in essa: che sono, principalmente, sodio, cloro e potassio. La concentrazione di questi sali nel liquido determina l’osmolarità, che assieme al volume di liquido circolante, stimola i diversi recettori legati alla sete o alla produzione di urine.
In questo primo articolo di introduzione non scenderemo nei dettagli, ma è importante ricordare che un gran numero di ormoni (come ad esempio l’ormone antidiuretico, ADH) sono continuamente coinvolti nel mantenimento del nostro bilancio idrico.
Un buon bilancio idrico trova la sua componente più importante proprio nell’osmolarità dei liquidi introdotti, e del conseguente effetto sull’osmolarità dei liquidi corporei. Infatti, l’acqua può passare attraverso le membrane permeabili dei diversi compartimenti corporei, spinta da diversi meccanismi, tra i quali ha grande importanza la cosiddetta “pressione osmotica”. Ovvero, l’acqua si muove dall’ambiente “meno concentrato” (con minore osmolarità) verso l’ambiente “più concentrato” (con maggiore osmolarità), seguendo quindi un gradiente osmotico. Variazioni importanti nell’osmolarità possono provocare danni severi alla salute, che possono portare persino alla morte.
Figure 1: Illustrazione schematica della distribuzione dell’acqua corporea per un uomo sano adulto di 70 kg. Acqua totale (TBW) 42 L, Liquido Intracellulare (ICF) 28 L, Liquido Extracellulare (ECF) 14 L, Liquido Interstiziale (ISF) 10.5 L, Plasma ~ 3.5 L.
(Fonte Key Hydration Tips, European Hydration Institute)
Ad esempio, nel caso di una bassa osmolarità nel sangue (che si riflette poi nel liquido interstiziale), l’acqua verrà spinta a penetrare le pareti cellulari, “gonfiando” le cellule (ad esempio i globuli rossi) e rischiando così di farle esplodere. Questa condizione, comunemente chiamata “iponatremia” è possibile nel caso in cui il consumo di acqua, o di liquidi con pochi sali minerali, sia eccessivo rispetto alle perdite, portando ad un’ eccessiva diluizione del sangue. All’opposto, ovvero nel caso in cui l’osmolarità del sangue sia troppo elevata, l’acqua nelle cellule si riverserà nel sangue e nel liquido interstiziale, “disidratando” così la cellula stessa e compromettendone la funzione. Questa condizione viene comunemente definita “ipernatremia”, e può essere causata dalla perdita eccessiva di acqua, dal riassorbimento del sodio alterato a livello renale, o dal consumo di sali minerali eccessivo.
Entrambe queste condizioni possono essere fatali, e vi sono casi documentati anche durante le manifestazioni sportive. Tuttavia, in condizioni di salute, il nostro organismo è in grado di prevenire queste pericolose alterazioni del bilancio idrico ed elettrolitico attraverso le giuste risposte ormonali (aumento/diminuzione della produzione di urine, stimolo della sete, etc.).
Esistono casi in cui il bilancio idrico può essere compromesso (medicinali, condizioni ambientali, età avanzata, etc.), e il rischio di disidratazione è maggiore. I sintomi di un inadeguato bilancio idrico sono molteplici, e numerosi gli effetti sullo stato di salute. Tra questi è importante ricordare che la disidratazione può compromettere seriamente le funzioni cognitive, e con queste, aumentare i rischi ad esempio di errori sul luogo di lavoro, o ancora peggio, alla guida.
Da ciò ne deriva che monitorare il bilancio idrico può essere uno strumento importante di prevenzione su diversi aspetti.
Ci sono svariati metodi per monitorare il bilancio idrico di un individuo, la maggior parte marker ematici o urinari (peso specifico delle urine, osmolarità delle urine e del sangue, osmolarità salivare etc.), ma sono strumenti spesso costosi e complessi. Il colore delle urine, ancora molto usato, è un buon metodo a costo zero, ma può subire importante variazioni in base alla dieta, e pertanto andrebbe limitato. Uno dei migliori metodi in rapporto alla sua scientificità e semplicità, è quello di misurare le variazioni di peso prima e dopo una specifica attività, determinando così le perdite in termini di sudore e il bilancio netto con i liquidi introdotti. Un’ulteriore raccomandazione per una buona idratazione giornaliera, consiste nel seguire le linee guida dell’EFSA (European Food Safety Authority), la quale suggerisce di bere 2.5 L/die per l’uomo, e 2.0 L/die per la donna. Tuttavia, queste indicazioni vanno adattate attentamente nel caso di persone con bisogni speciali, come bambini, anziani o in caso di malattie e medicinali.
In conclusione, una corretta idratazione concorre al mantenimento di un buon stato di salute e ad un’efficiente funzione cognitiva. Seppure la scienza dell’idratazione possa sembrare banale, i meccanismi che regolano il nostro bilancio idrico sono complessi e vanno compresi adeguatamente, al fine di adattare linee guida generali, ai casi più specifici.
Bibliografia:
Key Hydration Tips – European Hydration Institute (EHI) http://www.europeanhydrationinstitute.org/
Cheung SS (2010). Chapter 4 – Hydration strategies for exercise. In: Advanced environmental exercise physiology. Human Kinetics, USA.
Meyer F, Szygula Z, Wilk B (2016). Fluid balance, hydration, and athletic performance. CRC press, USA.
Noakes T (2012). Waterlogged – The serious problem of overhydration in endurance sports. Human Kinetics, USA.
