Reintregrazione idrica dopo disidratazione indotta da esercizio fisico ed esposizione ad aria fredda in alta quota

R. Da Porto, P. Trentini
U.O. Pneumologia, Ospedale di Lucca, ASL 2
Direttore Dott. R. Da Porto

E. Castellacci, E. Orsoni, C. Giammattei
Dipartimento di Medicina e Traumatologia del

La disidratazione altera le funzioni cellulari e sistemiche, riducendo le capacità dell’organismo di tollerare l’esercizio fisico protratto al quale si sottopongono alpinisti, trekkers, sciatori di fondo e sci-alpinisti. Una perdita di liquidi corporei del solo 1% aumenta lo stress cardiovascolare, come si evidenzia da uno sproporzionato aumento della frequenza cardiaca durante esercizio, e limita la capacità dell’organismo di trasferire calore dai muscoli alla superficie cutanea. Durante la esposizione alla alta quota la disidratazione è aggravata dalla ipossia e dalla esposizione al freddo. Soggetti che compiono esercizio fisico in quota incrementano la perdita di liquidi in conseguenza di iperventilazione, aumento di sudorazione per l’equipaggiamento pesante, natriuresi ipossica e natriuresi indotta dal freddo, alterazioni del senso della sete, scarsa disponibilità di liquidi. La disidratazione altera la performance fisica e cerebrale e rappresenta un importante fattore che può provocare inabilità ed anche la morte in corso di esposizione di piùgiorni alla alta alta quota ed al freddo. La disidratazione è un importante fattore predisponente per la ipotermia e per i congelamenti in quanto altera il meccanismo fisiologico della vasodilatazione indotta dal freddo. Durante l’esercizio fisico in alta quota e/o gli ambienti freddi, i fattori suddetti provocano abitualmente una perdita di liquidi maggiore rispetto ai soluti, provocando una disidratazione ipertonica (1). La ipertonicità, assieme alla ipovolemia, è fattore causale della alterata risposta vasomotoria al freddo (2). In questo contesto ambientale la somministrazione di una soluzione ipertonica potrebbe provocare ulteriori danni all’organismo per perdita di acqua attraverso il lume intestinale. Al contrario la somministrazione di un’acqua troppo povera di sali potrebbe essere poco efficace per la reidratazione post-esercizio. Scopo del presente lavoro è quello di verificare la ipotesi secondo cui la somministrazione di un’acqua ipotonica ma con alto contenuto di elettroliti è efficace nel reintegrare la perdita di liquidi causata da esercizio fisico in alta quota durante esposizione al freddo.

Rifugio Guide Del Cervino: 3840 mt	Esercizio (cyclette) in quota (3480mt)

MATERIALI E METODI
16 soggetti (14 M, 2 F) sono stati arruolati per uno studio randomizzato in singolo cieco. Le caratteristiche fisiche sono descritte in tabella 1. Tutti i soggetti arruolati erano praticanti alpinismo o sci alpino, in condizioni di allenamento fisico, esenti da qualsiasi patologia in atto e si sono sottoposti volontariamente alla sperimentazione previo consenso informato. I soggetti, tutti provenienti dal livello del mare, sono stati trasportati mediante funivia in Rifugio Alpino a quota 3400 m. (Rifugio delle Guide, Cervinia). I soggetti sono stati sottoposti ad esame impedenziometrico mediante analizzatore tetrapolare, in condizione di riposo ed in posizione supina seguendo le raccomandazioni del NIH Consensus Statement (3). Al fine di standardizzare lo stato di idratazione del soggetto veniva eseguito un rilievo basale dei parametri impedenziometrici all’interno del rifugio, nel primo giorno successivo all’arrivo in quota, al risveglio del mattino, in condizioni di riposo e di digiuno. I soggetti venivano informati del divieto di assumere, nelle 12 h. precedenti il test, cibo o liquidi, fumare tabacco o praticare esercizio fisico. Immediatamente dopo il rilievo impedenziometrico basale i soggetti erano sottoposti, sulla terrazza del rifugio, ad esercizio fisico per 60 minuti mediante cicloergometro con una frequenza cardiaca standardizzata pari al 60-70% del valore teorico massimale.La temperatura rilevata sulla terrazza del rifugio è variata, durante i tests tra 10 e 15 gradi centigradi con una umidità relativa compresa tra 52 e 42%. Successivamente i soggetti erano randomizzati per la idratazione con acqua Uliveto(soluzione U), acqua minerale ipotonica con alto contenuto di Na+, o con acqua oligominerale di controllo (soluzione C). La composizione elettrolitica delle 2 soluzioni è descritta nella tabella 2. La reidratazione avveniva, per entrambe le soluzioni, nel tempo di 30 minuti, mediante ingestione di 35 ml di H20 per litro di volume di acqua corporea totale precedentemente determinato in condizioni basali. Dopo la reidratazione i soggetti rimanevano seduti, in condizioni di riposo, per 2 h. Al termine di tale periodo veniva eseguito un secondo esame impedenziometrico. Sono stati determinati i valori di Acqua corporea totale (TBW), Acqua intracellulare (ICW), Acqua Extracellulare (ECW), ottenuti in condizioni basali e dopo reidratazione post-esercizio per la soluzione U e la soluzione C . Sono state analizzate inoltre le differenze percentuali, (basali vs. post-esercizio) fra i singoli valori per entrambe le soluzioni per ciascuno dei parametri considerati. L’analisi statistica è stata eseguita con test di Student per dati appaiati, a doppia coda, considerando significativo un valore di
p < 0.05.

Tab. 1 - Composizione elettrolitica (mg/l) dell’acqua Uliveto e dell’acqua Controllo

Tab. 2 - Dati fisici

RISULTATI
Il valore medio di TBW basale per il gruppo U è risultato 61,28 % ed il valore post-idratazione 61,65%. Per il gruppo C i valori corrispondenti sono 58,18 % e 58,08 %. Le 2 serie di differenze percentuali fra i singoli valori non differiscono significativamente (p=0.40).
Il valore medio di ICW basale per il gruppo U è risultato 60,86 % ed il valore post-idratazione 62,23%. Per il gruppo C i valori corrispondenti sono 62,3% e 61,7%. Le due serie di differenze percentuali fra i singoli valori differiscono significativamente (p>0.02).
Il valore medio di ECW basale per il gruppo U è risultato 39,12% ed il valore post-idratazione 37,76%. Per il gruppo C il valore basale è risultato 37,7% ed il valore post-idratazione 38,28%. Le due serie di differenze percentuali tra i singoli valori differiscono significativamente (p>0.02).
Confrontando i parametri impedenziometrici eseguiti in condizioni basali e dopo reidratazione post esercizio si osserva quindi che la reidratazione con acqua di Uliveto (soluzione U) ha determinato, rispetto alla acqua oligominerale di controllo (soluzione C), un incremento significativo post-reidratazione dell’acqua intracellulare (p>0.02). La somministrazione di acqua oligominerale evidenzia, all’opposto, un aumento di acqua extracellulare mentre la quantità di acqua corporea totale non viene modificata significativamente. I dati sono descritti nella tab. 3.

DISCUSSIONE
Milioni di persone soggiornano ogni anno, per scopi sportivi o ricreazionali, in aree sopra i 2400 m., soglia al di sopra della quale iniziano a verificarsi i sintomi di mal di montagna, in Europa, negli U.S.A. dell’Ovest, Africa, Asia, Sud America. Malgrado i progressi nelle conoscenze nel campo della Medicina persiste significativa morbidità e mortalità per mal di montagna acuto. È noto che la pressione barometrica cade con l’aumentare della quota provocando il principale insulto per l’organismo: la ipossia ipobarica. La ipossia e la esposizione al freddo agiscono sinergicamente con l’incremento della perdita di liquidi conseguente alla iperventilazione ed all’esercizio fisico con conseguente stato di grave disidratazione. La ipossia aumenta la natriuresi con effetto mediato dal glomo carotideo, sebbene la natura esatta della connessione non sia nota, ma altri possibili mediatori proposti sono la stimolazione adrenergica, l’iperpnea e l’alcalosi respiratoria. Inoltre, durante esercizio fisico in quota la iperventilazione provoca ipocapnia la quale, a sua volta, tende a deprimere la risposta ventilatoria attraverso i suoi effetti sui chemocettori centrali e periferici. Per compensare tale situazione il rene aumenta la escrezione dei bicarbonati già dopo 24-48 h. di esposizione alla alta quota con ulteriore aumento di diuresi che aggrava la disidratazione. Indipendentemente dall’effetto della ipossia l’esercizio fisico in ambienti freddi provoca disidratazione con perdita del 3-8% del peso corporeo. L’esposizione al freddo si associa ad alterazioni del senso della sete, sia durante esercizio che a riposo, e si associa al fenomeno della diuresi indotta dal freddo, che da sola giustifica perdite di peso corporeo dell’ 1-3%. La esposizione al freddo provoca una riduzione del volume plasmatico in soggetti normo-idratati per uno spostamento di fluidi dal compartimento intravascolare al compartimento interstiziale, ma l’entità di tale spostamento di liquidi è analoga anche nei soggetti già disidratati (2). A sua volta la disidratazione, alterando la termoregolazione centrale e periferica predispone a ipotermia e congelamenti. Il mantenimento della omeostasi dei fluidi in soggetti che compiono esercizio fisico in alta quota è essenziale e parecchi studi hanno evidenziato che una riduzione dell’acqua corporea consegue sempre ad esposizioni acute, mentre in corso di esposizioni protratte uno stato di euidratazione si raggiunge solamente alla terza settimana di permanenza al campo base di spedizioni Himalayane (4). I dati del presente studio indicano che la reidratazione con acqua Uliveto provoca un significativo incremento dell’acqua intracellulare rispetto ad una acqua oligominerale, con possibile effetto preventivo sui danni che il compartimento intracellulare potrebbe subire in corso di esercizio fisico in alta quota.

CONCLUSIONI
La reidratazione post-esercizio in alta quota e/o in ambiente freddo dovrebbe essere effettuata con soluzione ipotonica ad alto contenuto di elettroliti, come parte di una strategia intesa a limitare alterazioni del compartimento intracellulare. Il volume di liquido necessario per reintegrare l’acqua corporea totale dovrebbe corrispondere a 35 ml per litro di volume di acqua corporea totale misurato in condizioni di riposo.

BIBLIOGRAFIA
1. Costill D.L. Sweating: its composition and effects on body fluids. Ann. NY Acad. Sci., 1977; 301: 160-174
2. O’ Brien C et al. Hypohydratation and thermoregulation in cold air. J Appl Physiol, 1998; 84(1): 185-189
3. NIH Consensus Statement. Bioelectrical impedance analysis in body composition measurement. National Institutes of Health Tecnology Assesment Conference Statement. Decembre 12-14, 1994 Nutrition 1996; 12: 749-762
4. Fusch C. et al. Water turnover and body composition during long-term exposure ti high altitude (4900- 7600 m.). J Appl Physiol 1996; 80 (4) :1118-1125
5. American College of Sport Medicine. Position Stand on Exercise and Fluid Replacement. Med. Sci. Sport Exerc., 1996; Vol 28, No 1,pp: i-vii

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