DISCUSSIONE
Contrariamente alla nostra ipotesi originale, PJ e DIW non differiscono inizialmente nei loro GER; con entrambe le bevande, grandi volumi di fluido hanno lasciato lo stomaco entro i primi 5 minuti di postingestione (PJ = 219,2 ± 39,1 mL, DIW = 305 ± 40,5 mL). I GER simili delle bevande possono probabilmente essere attribuiti a un aumento della distensione gastrica, un determinante primario del GER di un fluido.8,13 Una volta dissipato questo stimolo di volume, tuttavia, PJ non si è svuotato dallo stomaco per il resto dell’esperimento. Al contrario, DIW svuotato rapidamente, con circa 112 mL lasciato nello stomaco a 30 minuti postingestione.
Il fallimento di PJ per svuotare dallo stomaco dopo 5 minuti postingestione è probabilmente dovuto alla sua alta osmolalità (1325 ± 1 mOsm-kg H2O-1), acidità (pH = 3.2 ± 0), o entrambi. I liquidi con alta osmolalità21 e basso pH22 inibiscono lo svuotamento gastrico. Inoltre, l’acido acetico, un ingrediente primario del PJ, può rallentare lo svuotamento gastrico.9,23 Liljeberg e Bjorck9 hanno fatto ingerire ai partecipanti un pasto di controllo (122 g di pane bianco con olio d’oliva e formaggio) o un pasto di prova (122 g di pane bianco, 23 g di formaggio e una salsa vinaigrette composta da 20 g di aceto bianco, 20 g di acqua e 8 g di olio d’oliva). Il paracetamolo (1 g) è stato cotto nel pane per consentire la misurazione indiretta dello svuotamento gastrico. Le concentrazioni di paracetamolo nel siero erano più basse da 40 a 100 minuti dopo l’ingestione negli uomini e nelle donne postprandiali dopo il pasto contenente aceto (acido acetico). Gli autori hanno attribuito questo effetto al ritardo dello svuotamento gastrico. Tuttavia, altri autori24 non hanno osservato cambiamenti nello svuotamento gastrico con l’alimentazione con acido acetico. Fushimi et al24 hanno osservato simili concentrazioni gastrointestinali di polietilenglicole in ratti postprandiali alimentati con varie concentrazioni di acido acetico nella loro dieta (0, 0,1, 0,2, o 0,4 g di acido acetico per100-g di dieta). Le differenze in queste osservazioni possono riflettere le differenze nei protocolli sperimentali utilizzati per determinare lo svuotamento gastrico, le concentrazioni di acido acetico infuso o ingerito dai partecipanti e altre soluzioni o alimenti ingeriti contemporaneamente all’acido acetico. Non siamo riusciti a trovare alcuna ricerca pubblicata sugli effetti dell’ingestione di vari volumi di acido acetico liquido sullo svuotamento gastrico.
Il mantenimento del volume gastrico durante le prove PJ non può essere attribuito principalmente a un aumento del GSV. Sebbene le soluzioni ipertoniche tendano ad aumentare le secrezioni gastriche,25 non abbiamo osservato alcuna differenza nelle secrezioni dopo l’ingestione di PJ o DIW. Pertanto, le differenze di GER tra PJ e DIW sono meglio spiegate dalle differenze nella composizione della bevanda.
Per confermare che la rapida diminuzione di GER dopo l’ingestione di PJ era probabilmente dovuta alla distensione gastrica, abbiamo eseguito uno studio pilota in cui 3 partecipanti dell’esperimento originale hanno ripetuto lo studio una terza volta ma ingerendo un volume più piccolo di PJ (2 mL-kg-1 di peso corporeo: 152,3 ± 15 mL). Il GV iniziale in questa prova era 226,5 ± 22,2 mL. Come ipotizzato, quando i partecipanti hanno ingerito volumi più piccoli di PJ, meno PJ svuotato dallo stomaco durante i primi 5 minuti di post-gestione (40,9 ± 12,8 mL; GER durante i primi 5 minuti era 8,2 ± 2,6 mL-min-1). Dopo questo breve periodo di svuotamento, GV è aumentato nel corso dei prossimi 15 minuti (range, 221,6 ± 41,2 mL a 234,4 ± 39,9 mL a 10 e 20 minuti postingestione, rispettivamente). Questo aumento era probabilmente dovuto alle secrezioni gastriche (secrezione gastrica media = 36,3 ± 5,1 mL; range, 26,0-41,8 mL). Il volume gastrico finale a 30 minuti di postingestione per questo studio era di 162,9 ± 28,4 mL. Questo lavoro pilota conferma provvisoriamente lo stimolo di volume osservato nella prova da 7 mL-kg-1 di peso corporeo.
La natura della misurazione di GV ci ha proibito di determinare la quantità di PJ che si è svuotata entro il primo minuto di ingestione in entrambe le prove da 7 mL-kg-1 e 2 mL-kg-1. Tuttavia, i GER per le prove di 2 mL-kg-1 e 7 mL-kg-1 PJ durante i primi 5 minuti di ingestione indicano che circa 8-10 mL, rispettivamente, di PJ si sarebbero svuotati dallo stomaco entro i periodi di tempo descritti per l’attenuazione dei crampi (cioè, <60 secondi).5,6 Supponendo che i nostri partecipanti avevano un contenuto totale di sodio scambiabile del corpo di 2828 mmol (volume dello spazio extracellulare stimato dalla massa corporea, p preso dal campione di sangue di base), questi 8 a 10 mL di PJ assorbito avrebbe contribuito solo 7.5 a 9.3 mmol di nuovo sodio allo spazio extracellulare. Quindi p sarebbe aumentato solo da 0,32 a 0,39 mmol-L-1.
Assumendo che le EAMC siano associate a squilibri elettrolitici, è improbabile che questi cambiamenti ematologici abbiano un effetto clinico sulle EAMC acute, considerando che le perdite plasmatiche di sodio in questi atleti possono essere fino a 87 mmol-h-1.26 Pertanto, se gli operatori sanitari forniscono piccoli volumi di PJ agli atleti che soffrono di EAMC, è probabile che la maggior parte del PJ ingerito rimanga nello stomaco per diversi minuti dopo l’ingestione, ed è improbabile che il piccolo volume che può essere assorbito abbia un effetto significativo sul contenuto di sodio extracellulare. Sulla base di questi fatti, è dubbio che i cambiamenti di sodio potrebbero alleviare EAMC.
Ingestione di grandi volumi di PJ ha portato ad aumenti di p nel corso dello studio. Gli operatori sanitari hanno avvertito che l’ingestione di PJ senza fluidi ipotonici concomitanti potrebbe contribuire all’ipertonicità indotta dalla disidratazione e ritardare la reidratazione.27 Sebbene l’ingestione di grandi volumi di PJ abbia causato aumenti sostanziali di p, questi aumenti erano dovuti a rapide diminuzioni della PV piuttosto che a un aumento del contenuto effettivo di sodio nel plasma. Così, nonostante un grande bolo di fluido ipertonico sia stato consegnato all’intestino tenue (circa 219 mL entro i primi 5 minuti di postingestione), poco del sodio in PJ è stato effettivamente assorbito e assimilato nel compartimento extracellulare-fluido. Poiché questi cambiamenti si sono verificati dopo l’ingestione di entrambi i fluidi, sembra che la distensione gastrica, piuttosto che la composizione del fluido, innescato riflessi cardiovascolari che ha portato a diminuzioni transitorie PV. È stato dimostrato che alcuni riflessi cardiovascolari sono risposte mediate dal bere a grandi boli di fluido piuttosto che una risposta alla composizione del fluido (ad esempio, la caduta dell’arginina vasopressina plasmatica dopo l’ingestione di soluzione salina ipertonica).28 Inoltre, altri autori29 hanno osservato diminuzioni transitorie della PV dopo l’ingestione di grandi boli (355 mL) di fluidi ipertonici e ipotonici. Johannsen et al29 hanno osservato riduzioni dal 2% al 4% della FV 45 minuti dopo l’ingestione di zuppa di pollo (167 mmol-L-1) e acqua in partecipanti riposati e leggermente ipoidratati. Le piccole perdite di PV osservate da noi e da altri29 potrebbero riflettere un riflesso, innescato dalla distensione gastrica, in cui il fluido ipotonico viene spostato fuori dallo spazio intravascolare per favorire l’assorbimento dei fluidi ingeriti. In alternativa, i 45 minuti di riposo prima della successiva analisi del sangue possono anche aver giocato un ruolo nei piccoli cambiamenti in p e PV osservati dopo l’ingestione di PJ e DIW. Sono necessarie ulteriori ricerche per chiarire questa osservazione.
Come previsto, i partecipanti hanno preferito bere grandi volumi di DIW rispetto a PJ. Questo è probabilmente dovuto all’alto contenuto di sodio e all’acidità di PJ. Gli esseri umani hanno una maggiore preferenza per il sodio dopo l’esercizio fisico,30 e i partecipanti eunatremici tendono ad avere una maggiore avversione per le alte quantità di sodio.31 Inoltre, gli esseri umani hanno una generale avversione per gli stimoli gustativi acidi.32 Poiché i nostri partecipanti erano euidratati, eunatremici e riposati al momento dell’ingestione della bevanda, la loro preferenza per il sodio era probabilmente bassa, con conseguente minore appetibilità dopo l’ingestione di PJ. Poiché l’EAMC si verifica tipicamente durante o poco dopo l’esercizio fisico,33 gli atleti che sperimentano l’EAMC possono avere una maggiore tolleranza per il PJ a causa delle perdite di sodio indotte dall’esercizio. I dati che verificano questa affermazione sono carenti, tuttavia.
Nonostante l’assunzione di un grande volume di PJ, i partecipanti non erano estremamente nauseati nel corso dello studio. Tuttavia, la maggior parte dei nostri partecipanti ha riferito un disagio gastrointestinale dopo la prova di 7 mL-kg-1 PJ. Ciò è probabilmente dovuto al fatto che il sodio non assorbito richiama osmoticamente il fluido ipotonico nel tratto gastrointestinale.34 Pertanto, se gli operatori sanitari forniscono PJ agli atleti, dovrebbero farlo in piccoli volumi.7 I dati preliminari del nostro studio pilota confermano provvisoriamente questa raccomandazione, perché nessuno dei partecipanti al nostro studio pilota ha avuto problemi gastrointestinali dopo il test. Non raccomandiamo di ingerire grandi quantità di PJ; tuttavia, se vengono forniti volumi maggiori di PJ, l’atleta dovrebbe ingerire contemporaneamente volumi abbondanti di bevande ipotoniche.27 Questo può aiutare a prevenire il disagio gastrointestinale.
Dato che la GER di piccoli volumi di PJ è lenta, crediamo che questi dati supportino la nostra teoria che l’ingestione di PJ non allevia i crampi del muscolo scheletrico attraverso un meccanismo metabolico (in particolare, il ripristino di p o PV).6 Tuttavia, prima che un effetto metabolico di PJ possa essere completamente escluso, i futuri ricercatori dovrebbero concentrarsi sull’assorbimento di ingredienti diversi dagli elettroliti4,7 in PJ che possono essere responsabili della riduzione dei crampi. Per esempio, esiste un supporto aneddotico per l’ingestione di acido acetico (aceto) per alleviare rapidamente l’EAMC.35 Inoltre, alcuni autori36-,38 hanno osservato che l’acetato appare rapidamente nel flusso sanguigno dopo l’ingestione, facendo ipotizzare che possa essere assorbito attraverso il rivestimento dello stomaco.36 L’acetato potrebbe, in teoria, fornire un substrato per il metabolismo anaerobico.39 Se la EAMC è dovuta alla fatica, come teorizzato,40 un aumento del metabolismo anaerobico e, di conseguenza, dell’adenosina trifosfato potrebbe alleviare la EAMC. Gli investigatori futuri dovrebbero esaminare i cambiamenti nei livelli di acetato nel sangue dopo l’ingestione di aceto o PJ.
Infine, dobbiamo riconoscere che i nostri partecipanti erano euidratati ed eunatremici durante i test. La letteratura disponibile sull’ingestione di PJ suggerisce che PJ è più spesso somministrato a individui ipoidratati ed esercitati5,6 piuttosto che a individui euidratati, riposati ed eunatremici. Abbiamo progettato il nostro esperimento in questo modo per aumentarne la validità interna. Sia l’esercizio fisico16,41 che l’ipoidratazione42 possono influenzare negativamente la GER di un fluido. Se avessimo aggiunto queste variabili, avremmo potuto confondere i risultati delle nostre domande di ricerca originali. Pertanto, abbiamo sacrificato un po’ di validità esterna per capire quanto velocemente PJ lascia lo stomaco in “condizioni ottimali” per lo svuotamento dei fluidi. Indagare il GER di PJ in individui esercitati e ipoidratati garantisce ulteriori studi.
In conclusione, grandi volumi di PJ e DIW avevano GER simili poco dopo l’ingestione, il che è probabilmente dovuto alla distensione gastrica. Il GER indica che i piccoli volumi di PJ hanno lasciato lo stomaco nei tempi che gli operatori sanitari descrivono per l’alleviamento dell’EAMC. Il GER lento di PJ probabilmente riflette la sua composizione. L’aumento di p dopo l’ingestione di PJ è probabilmente il risultato della distensione gastrica che ha innescato i riflessi cardiovascolari, che hanno causato uno spostamento di liquido ipotonico fuori dallo spazio intravascolare. Nonostante l’ingestione di più di 500 mmol-L-1 di sodio con PJ, il contenuto di p è rimasto invariato per la maggior parte dell’esperimento. Nel complesso, questi dati supportano la nostra teoria iniziale che PJ può alleviare i crampi del muscolo scheletrico da un meccanismo neurologico o altro meccanismo metabolico sconosciuto. I futuri ricercatori dovrebbero concentrarsi sugli effetti dell’ingestione di acido acetico sull’alleviamento dei crampi muscolari e sui cambiamenti nelle concentrazioni plasmatiche di acetato dopo l’ingestione di PJ per escludere ulteriormente possibili meccanismi metabolici di alleviamento dei crampi.