Вначале немного теории
Живые организмы могут жить в двух средах – в воздухе и воде, но клетки живых организмов могут жить только во внутренней жидкой среде. Большинство клеток нашего организма не находятся в непосредственном контакте с внешней средой, но находятся в непосредственном и постоянном контакте с внутренней жидкой средой, которая требуется для поддержания физиологического гомеостаза (саморегулирующаяся способность живого организма к поддержанию динамического равновесия).
Плазма крови представляет собой сложный раствор, содержащий положительно (натрий, калий, магний) и отрицательно заряженные частицы (хлор, сульфаты, фосфаты и др.). Кроме электролитов, в плазме крови содержатся и неэлектролиты – например, белки, кислород, углекислый газ.
Одним из важнейших свойств плазмы является ее осмолярность – показатель водно-электролитного обмена, который влияет на перемещение жидкости в организме человека. Осмотрическое давление создается в тех условиях, когда раствор отделен от чистого растворителя мембраной, которая свободно проходима для растворителя, но непроницаема для растворенных веществ. В организме человека растворителем выступает вода, которая свободно проходит сквозь мембраны клеток в любом направлении в зависимости от осмотического давления. Среди всего разнообразия составляющих плазмы выделяют три вещества, активно влияющих, и по сути определяющих осмолярность плазмы, а значит и перемещение воды в организме человека – это калий, натрий, мочевина и глюкоза. При чем, роль натрия и калия в влиянии на осмолярность сложно переоценить.
Формула осмолярности выглядит следующим образом:
Осмолярность измеряется количеством осмотически активных частиц в растворе. Осмолярность плазмы крови находится в диапазоне от 275 до 300 mOsml/kg. В норме, осмотическое давление внутриклеточного и внеклеточного пространства находится в динамическом равновесии, то есть в нормально функционирующих животных клетках внутриклеточное содержимое обычно изотонично внеклеточной жидкости.
Еще немного теории...
Название изотонический происходит от древнегреческого ἶσος «равный» и τόνος «натяжение, тон, напряжение».
Изотонические растворы это растворы с таким же осмотическим давлением, как и в содержимом животных и растительных клеток, в крови и тканевых жидкостях.
Представьте себе стакан разделенный проницаемой для воды мембраной на два отделения. Если количество воды и осмотически активных частиц одинаково в растворе по обе стороны мембраны (изотонический раствор), то движение воды и частиц через мембрану будут оптимальными.
Напротив, если это равновесие будет нарушено то, поскольку природа всегда стремится к равновесию, это приведет к перемещению воды из наиболее концентрированного раствора (гипертонического) в наименее концентрированный раствор (гипотонический) до равновесного состояния по обе стороны мембраны.
На живую клетку это будет оказывать следующее влияние: в изотонической среде клетка будет чувствовать себя естественно; в гипотонической среде она будет разбухать; и в гипертонической среде клетка будет терять жидкость.
Вспомните самый простой пример из жизни: когда вы солите салат из например томатов и огурцов, томаты и огурцы начинают тут же терять воду и дают сок.
Все вышесказанное имеет важное значение в контексте гидратации.
Наверное не стоит отдельно говорить о важности правильной и достаточной гидрации для спортсмена практикующего спорт на выносливость.
Освежить в памяти последствия гипогидрации для организма можно прочитав статью «Последствия гипогидрации для организма».
Рекомендуем так же дополнить физиологический экскурс не менее важным материалом - «Гипонатриемия у спортсменов на выносливость».
Спортивные напитки
Все спортивные напитки можно разделить на три категории согласно их изотоничности:
- Изотонические;
- Гипотонические;
- Гипертонические.
Изотонический спортивный напиток будет по своему составу максимально близок к плазме крови, ему будет соответствовать 0,9%-ный раствор NaCl и 4,5%-ный раствор глюкозы. Такой напиток будет усваиваться организмом быстрее и легче.
Гипотонический спортивный напиток будет содержать меньшее количество электролитов и сахаров, в слабой концентрации он будет больше похож на обычную воду.
Гипертонический спортивный напиток будет соответственно содержать большее их количество. Для того чтобы организм усвоил такой напиток ему потребуется дополнительная жидкость. То есть, гипертоническим напитком вам будет сложнее утолить жажду.
Спортивный напиток с одним и тем же содержимым, но в разной его концентрации будет либо изотоническими, либо гипер- или гипотоническими. Соответственно, любой энергетический напиток будет обладать различной степенью изотоничности в зависимости от концентрации и любой изотонический напиток может быть так же одновременно и энергетическим напитком.
Спортивные изотонические напитки лучше всего поддерживают водно-электролитный баланс в организме.
Даже если вы в ходе длительного испытания на выносливость предпочитаете, например, солевые таблетки, то проглатывая такую таблетку и запивая ее водой, вы создаете у себя в желудке все тот же изотонический раствор различной степени концентрации, но в основном он у вас получится гипертоническим.
Чаще всего изотонические растворы продаются в виде порошка и необходимо самому приготовить из него спортивный напиток. Нужно строго придерживаться инструкции изготовителя чтобы не нарушить пропорцию и развести раствор в нужной концентрации.
Практическое применение
В теплое время года предпочтителен изотонический или слегка гипотонический напиток, в объеме в среднем 500 мл/час. Потреблять небольшими (один-два глотка каждые 10 минут) равными порциями.
В холодное время года предпочтительнее слегка гипертонический напиток (если вы пьете немного (менее 300 мл/час) или изотонический напиток (если потребляете около 500 мл/час). Цель состоит в том, чтобы потреблять примерно такое же количество питательных веществ, независимо от объема воды в пределах толерантности пищеварительной системы.