Streszczenie

Woda jest substancją niezbędną do życia, bez której niemożliwe byłoby prawidłowe funkcjonowanie procesów zachodzących w organizmie. Niedostateczne jej spożycie w stosunku do zapotrzebowania przyczynia się do spadku wydolności fizycznej, negatywnie wpływa na funkcje poznawcze i nastrój. Z kolei odpowiednie spożycie wody sprzyja utrzymaniu odpowiedniego, całkowitego spożycia energii w stosunku do zapotrzebowania, atakże warunkuje prawidłowe tempo utleniania tłuszczów, co może być pomocne iszeroko wykorzystywane wredukcji masy ciała, atym samym u osób z nadwagą i otyłością może korzystnie zmieniać proporcje tkanek w ciele zwiększając całkowitą zawartość wody w organizmie i zawartość beztłuszczowej tkanki mięśniowej oraz przyczyniać się do spadku tkanki tłuszczowej. Wyniki badań sugerują wyraźnie, iż zastąpienie wszystkich spożywanych w diecie słodkich napojów wodą pitną, może być skutecznym sposobem na zmniejszenie całkowitego poboru energii wciągu dnia, co może przyczyniać się do redukcji masy ciała, zmniejszenia obwodów ciała oraz zawartości tkanki tłuszczowej w organizmie.

Abstract

Water is essential for life. There wouldn’t be the proper functioning of body processes without it. An inadequate water intake relative to recommendation contributes to the decline in physical capacity and adversely effects on cognitive function and mood. On the other hand, an adequate water intake helps maintain the balance between total energy intake and daily energy expenditure and determines the correct rate of fat oxidation. This might be useful and commonly used in weight reduction and thus might favorably affect on body composition in overweight and obese people by increasing the total body water and lean muscle mass and might contribute to a decrease in body fat. Research results indicate clearly that drinking water instead of caloric beverages might be an effective way to reduce daily total energy consumption and in this way might may contribute to the reduction of weight, body circumferences and body fat.

Wprowadzenie

Woda jest najobficiej występującą cząsteczką worganizmie człowieka – stanowi jego główny składnik. Posiada wiele właściwości, które są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania komórek. Jest doskonałym rozpuszczalnikiem, a także charakteryzuje się wysokim ciepłem właściwym, co sprawia, iż przyczynia się do zapewnienia prawidłowego przebiegu procesu termoregulacji oraz utrzymania równowagi kwasowo-zasadowej i wodno-elektrolitowej. Woda warunkuje prawidłowy przebieg wszystkich procesów zachodzących w organizmie człowieka.

Woda to substancja, która jest niezbędna do życia i obok węglowodanów, białek, tłuszczów, składników mineralnych i witamin stanowi jeden z sześciu podstawowych składników pokarmowych. Niedostateczne spożycie wody w stosunku do zapotrzebowania staje się w niedługim czasie odczuwalne i widoczne, a także może stanowić zagrożenie dla zdrowia i życia człowieka. Przyczynia się do spadku wydolności fizycznej, negatywnie wpływa na funkcje poznawcze i nastrój. Znaczenie wody, zatem jest kluczowe w odniesieniu do zdrowia człowieka w kontekście prawidłowego funkcjonowania organizmu.

Zapotrzebowanie na wodę

Zawartość wody w organizmie człowieka dorosłego powinna być nieustannie utrzymywana na stałym poziomie. Oznacza to, że bilans wody powinien być zerowy. Dodatni bilans występuje tylko i wyłącznie u kobiet będących w ciąży oraz w okresie wzrostu człowieka .

Woda dostarczana organizmowi pochodzi z dwóch głównych źródeł: woda oksydacyjna powstająca na drodze przemian składników odżywczych oraz woda dostarczana organizmowi wraz z całodzienną dietą. Głównym źródłem wody pochodzącej z diety są przede wszystkim napoje. Rodzaj i ilość spożywanych napojów zależą głównie od wieku, stanu fizjologicznego człowieka, jego aktywności fizycznej, składu diety, zwyczajów żywieniowych, kulturowych i upodobań kulinarnych oraz od warunków klimatycznych. Całkowita ilość wody w dostarczanym pożywieniu kształtuje się na poziomie 500-900 ml na dobę. Woda powstająca w organizmie człowieka w wyniku przemian metabolicznych dostarcza organizmowi dziennie około 200-300 ml. Wytwarzana jest na drodze rozkładu podstawowych składników odżywczych – białek, tłuszczów i węglowodanów. Produktami w tej reakcji są woda oraz dwutlenek węgla (CO2 ).

Straty wody w organizmie człowieka mają charakter ciągły. Utrata wody następuje głównie przez nerki, a także pozanerkowo − najczęściej wraz z potem, ale także przez drogi oddechowe. Straty te różnią się w zależności od wieku, spożycia wody z dietą, poziomu aktywności fizycznej oraz od warunków klimatycznych.

Właściwy bilans wodny w organizmie uzyskuje się, gdy straty wody są rekompensowane przez spożycie wody z żywnością i napojami oraz poprzez metaboliczną produkcję wody, a utrzymanie zerowego bilansu wodnego zapewniają odpowiednie mechanizmy homeostatyczne, takie jak regulacja hormonalna oraz mechanizmy nerwowe (m.in. pobudzanie ośrodka pragnienia) i wiele innych czynników i mechanizmów.

W 2010 roku Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA) opublikował opinię naukową dotyczącą wystarczającego spożycia wody (AI – Adequate Intake). Wystarczające spożycie wody zostało określone na podstawie obserwowalnego spożycia wody przez określone grupy ludności, określonej osmolarności moczu oraz pożądanych ilości wody na jednostkę zużywanej energii. Zawarte w normach ilości odnoszą się do przeciętnej osoby z danej grupy wiekowej, o umiarkowanym poziomie aktywności fizycznej, która przebywa w pomieszczeniu o umiarkowanej temperaturze. Wartości referencyjne obejmują wodę pitną, wodę pochodzącą z wszelkiego rodzaju napojów oraz wodę pochodzącą z żywności.

Zapotrzebowanie człowieka na wodę zależy przede wszystkim od cech indywidualnych i warunków środowiska, dlatego też wystarczające spożycie (AI) zostało zdefiniowane dla określonych grup wiekowych ludności.

W Polsce normy zalecanego spożycia wody zostały opracowane przez Instytut Żywności i Żywienia w Warszawie, w których również uwzględniono wodę pitną w postaci czystej, wodę pochodzącą z napojów, oraz wodę dostarczaną wraz z pokarmem. Aktualne zalecenia dotyczące wystarczającego spożycia wody dla różnych grup ludności w Polsce przedstawiono w tabeli I.

Prawidłowy stan nawodnienia u większości osób w danej grupie wiekowej można osiągnąć w zupełności przez odpowiednie spożycie wody przy właściwym działaniu mechanizmów homeostazy. Należy jednak pamiętać, że istnieją sytuacje, w których wystarczające spożycie wody powinno być określane w sposób bardzo indywidualny. Czynniki, które odgrywają  istotną rolę w ustalaniu zapotrzebowania to przede wszystkim stany patologiczne, zwiększona aktywność fizyczna, niektóre warunki środowiskowe (w szczególności temperatura otoczenia i wilgotność) oraz czynniki dietetyczne (skład diety). 

Korzyści prawidłowego nawodnienia

Woda jest niewątpliwie ważnym składnikiem odżywczym, a zarazem jedynym, którego brak w ciągu kilku dni może okazać się śmiertelny dla człowieka. Z tego względu priorytetem staje się zapewnienie odpowiedniej podaży wody dla utrzymania prawidłowego stanu zdrowia i uniknięcia zagrożenia życia.

Powszechnie znane są najczęstsze skutki odwodnienia takie jak: gorsze samopoczucie, uczucie pragnienia, spadek koncentracji i zdolności do wykonywania pracy lub wysiłku fizycznego. Jednym z pierwszych argumentów przemawiających na korzyść odpowiedniego spożycia wody jest zapewnienie prawidłowej czynności układu moczowego, a w szczególności funkcjonowania nerek. Woda zwiększa filtrację kłębuszkową, a także usprawnia wydzielanie kanalikowe, co sprawia, iż proces detoksykacji polegający na usuwaniu zbędnych produktów przemiany materii z organizmu jest bardziej efektywny. Ponadto wykazano korzystny wpływ właściwej podaży wody w zmniejszeniu zachorowalności na raka pęcherza moczowego. W dziesięcioletnim badaniu, w którym wzięło udział około 48 tysięcy osób stwierdzono, że częstość występowania raka pęcherza moczowego została znacząco ograniczona przez wysokie spożycie płynów. Obliczono, iż ryzyko zachorowania na raka pęcherza moczowego zmniejsza się o 7% na każde 240 ml wypitego płynu. Zaobserwowano również, że odpowiednie spożycie wody może zapobiegać powstawaniu kamieni nerkowych lub też zapobiec ich ponownemu powstawaniu u osób wcześniej cierpiących na tą przypadłość.

Odpowiednie spożycie wody zapewnia prawidłowe funkcjonowanie układu pokarmowego. W licznych badaniach wykazano obniżenie zachorowalności na raka jelita grubego oraz częstości występowania polipów jelita grubego w związku ze zwiększeniem spożycia wody w diecie. W niektórych przypadkach, korzystne efekty zauważalne były już w wyniku regularnego spożywania około pięciu szklanek wody dziennie.

Chan i wsp. analizowali z kolei związek między spo- życiem wody a ryzykiem wystąpienia choroby niedokrwiennej serca. Do badania trwającego 6 lat przystąpiło 8280 mężczyzn i 12 017 kobiet o średniej wieku 25 lat. W wyniku dokładnych obserwacji stwierdzono, iż u kobiet, które wypijały co najmniej 5 szklanek wody dziennie ryzyko zachorowalności na chorobę niedokrwienną serca spadło o 41% w porównaniu z kobietami, które piły 2 lub mniej szklanek wody dziennie. U mężczyzn ryzyko to zmniejszyło się o 54%. Na podstawie przeprowadzonego badania można stwierdzić, iż spożycie powyżej 5 szklanek wody dziennie koreluje ze zmniejszoną zachorowalnością na choroby sercowo-naczyniowe. Ponadto spożycie napojów innych niż woda wiązało się ze zwiększeniem ryzyka zgonu z powodu choroby wieńcowej.

Okazuje się, że odpowiednie spożycie wody może mieć znaczenie w redukcji dolegliwości związanych z migreną. Dwunastotygodniowe spożywanie 1,5 litra wody na dobę, jako źródła nawodnienia skracało czas trwania napadów migrenowych o 21 godzin w porównaniu z grupą kontrolną otrzymującą jedną tabletkę placebo dziennie podczas obiadu (autorzy badania nie opisali składu podawanej tabletki).

Często podawaną korzyścią płynącą z prawidłowej podaży wody jest jej wpływ na stan i kondycję skóry. Wykazano, że odpowiednie spożycie wody utrzymuje właściwe napięcie skóry anieprawidłowa podaż wody przyczynia się do powstawania tzw. suchej skóry. Jedno z badań sugeruje, że spożycie 500 ml wody zwiększa wskaźniki przepływu krwi w naczyniach kapilarnych skóry wpływając na jej ukrwienie, elastyczność i jędrność.

Nawodnienie a masa ciała

Picie dużych ilości wody jest uznawane za zdrowe i powszechnie polecane podczas diet odchudzających. Badania pokazują, iż prosta interwencja dietetyczna zwią- zana ze zwiększeniem spożycia wody do ilości zalecanych lub zastąpieniem wszelkich napojów wodą okazuje się skuteczną metodą zarówno w zapobieganiu nadwadze i otyłości, a także w redukcji masy ciała i zmniejszeniu procentowej zawartości tkanki tłuszczowej w ciele.

Woda jest napojem nie posiadającym wartości energetycznej. Spożycie jej zamiast innych płynów konsekwentnie prowadzi, więc do obniżenia spożycia energii. Zaobserwowano, iż ludzie, którzy zrezygnowali ze spożycia płynów innych niż woda pitna nie zwiększali energetyczności swojej diety, aby zrekompensować energię pochodzącą wcześniej z płynów posiadających wartość energetyczną.

Zauważono, że wprowadzenie do diety wody, jako zamiennika innych napojów zarówno słodzonych cukrem, jak i soków czy słodkich napojów mlecznych powoduje obniżenie całkowitego dobowego spożycia energii nawet o 10-13%. Efekt taki nie jest obserwowany w przypadku innych napojów nieposiadających wartości energetycznej, słodzonych substancjami słodzącymi takimi, jak np. aspartam. Regularne spożywanie niekalorycznych słodkich napojów prowadzi do zwiększenia konsumpcji żywności szczególnie bogatej w węglowodany charakteryzującej się słodkim smakiem. Ponad to mimo braku zawartości glukozy w składzie płynu może przyczynić się do wzrostu stężenia insuliny w osoczu krwi.

Niektóre badania wykazują także, iż spożycie wody zamiast słodkich napojów prowadzi do zwiększenia lipolizy – procesu polegającego na hydrolizie triacylogliceroli zgromadzonych w kroplach lipidowych adipocytów do wolnych kwasów tłuszczowych i glicerolu. Proces ten zachodzi efektywniej w organizmie, ponieważ woda w porównaniu z innymi napojami nie przyczynia się do wydzielania insuliny, ale ma wpływ na obniżenie jej stężenia. Najwyższy poziom β-oksydacji, czyli utleniania triacylogliceroli uzyskuje się, gdy stężenie insuliny worganizmie jest niskie, ponieważ insulina hamuje enzymy odpowiadające za szybkość lipolizy. Spowolniony zostaje transport wolnych kwasów tłuszczowych do mitochondriów, gdzie dochodzi do ich utlenienia. Woda pitna, w porównaniu z innymi napojami, nie zawiera żadnych makroelementów, w związku z tym nie przyczynia się do wydzielenia insuliny. Należy zauważyć, że nawet niewielki wzrost stężenia insuliny hamuje utlenianie kwasów tłuszczowych. Badania przeprowadzone przy udziale osób aktywnych fizycznie wykazały większe tempo utleniania tłuszczów w wyniku spożycia wody niż w wyniku spożycia płynów posiadających wartość energetyczną przed lub w czasie treningu o niskiej lub umiarkowanej intensywności. W jednym z badań wykazano, iż utlenianie kwasów tłuszczowych po spożyciu wody było nawet o 40% większe w porównaniu z innymi napojami nie zawierającymi cukru oraz słodzonymi naturalnymi środkami słodzącymi o niższej zawartości sacharozy oraz sztucznymi środkami słodzącymi niedostarczającymi energii.

Istotnym czynnikiem wpływającym na wzrost stężenia insuliny w osoczu stanowi wybór napojów spożywanych do posiłku. Proces lipolizy w organizmie jest obniżony po spożyciu żywności przez poposiłkowy wzrost stężenia insuliny. Spożycie 500 do 600 kcal z węglowodanów może obniżyć utlenianie kwasów tłuszczowych na 6 godzin po posiłku. Wybór napojów w połą- czeniu z posiłkiem może mieć duży wpływ na czas obniżonego utleniania tłuszczu. Wykazano, że picie wody z posiłkiem może przywrócić stężenie insuliny we krwi istopnień utleniania tłuszczów do przedposiłkowych wartości około 2 godziny wcześniej niż spożycie kalorycznego napoju z tym samym posiłkiem. Niekaloryczne „dietetyczne”, słodzone substancjami słodzącymi napoje nie mogą przywrócić poposiłkowego utleniania tłuszczu jak woda, ponieważ słodki smak może stymulować wydzielanie insuliny niezależnie od spożycia energii. 

Nie bez znaczenia pozostaje także edukacja interwencyjna dotycząca spożycia wody prowadzona u dzieci, młodzieży, a także obejmująca osoby dorosłe. Edukacja ta przyczyniła się do zmniejszenia masy ciała u dzieci oraz redukcji tkanki tłuszczowej u osób dorosłych będących na diecie [17]. Jedno z badań przeprowadzone w jednym roku szkolnym wśród 2950 dzieci z 32 niemieckich szkół podstawowych wykazało, że podniesienie świadomości dzieci dotyczącej spożycia wody może skutecznie zapobiegać nadwadze i otyłości w tej grupie wiekowej. Po interwencji, spożycie wody w grupie badanej wzrosło średnio o 1,1 szklanki dziennie (1 szklanka – 200 ml), co przyczyni-ło się do zmniejszenia ryzyka nadwagi o 31% w porównaniu z grupą kontrolną. Należy zaznaczyć, że zarówno dzieci z grupy kontrolnej, jak i grupy badanej przez cały okres trwania badania miały swobodny dostęp do wody z dystrybutorów umieszczonych na terenie szkół. Grupa kontrolna pozbawiona była jedynie interwencji w postaci kilku regularnych spotkań edukacyjnych dotyczących roli i znaczenia spożycia wody dla organizmu człowieka.

Ostatnie badania pokazały także, że spożycie wody jest zwią- zane z odpowiednimi reakcjami fizjologicznymi, które mają wpływ na przemiany energetyczne zachodzące w organizmie człowieka. Istotną rolę w tym procesie odgrywa między innymi część współczulna autonomicznego układu nerwowego.

Badania Boschman iwsp. sugerują, iż wzrost tempa procesów metabolicznych po spożyciu określonej ilości wody wiąże się ze zwiększoną aktywacją części współczulnej autonomicznego układu nerwowego, a w szczególności ze zwiększoną stymulacją receptorów β-adrenergicznych. Aktywacja części współczulnej autonomicznego układu nerwowego zwiększa pobór glukozy przez komórki, wpływa na przyspieszenie tempa lipolizy oraz przyspiesza procesy metaboliczne zachodzące w organizmie przyczyniając się w ten sposób do utraty masy ciała.

Z kolei Dennis i wsp. wykazali, iż spożycie odpowiedniej ilości wody podczas stosowania diety niskoenergetycznej wiąże się z większą redukcją masy ciała. W badaniu wzięło udział 48 osób dorosłych z nadwagą i otyłością (BMI 25-40 kg/m2), spośród których wyodrębniono grupę kontrolną i badawczą. Energetyczność diety kobiet kształtowała się na poziomie 1200 kcal/dobę, mężczyźni spożywali natomiast 1500 kcal/dobę. W grupie badanej przeprowadzono edukację dotyczącą spożycia wody i innych napojów, a także zobligowano badanych do spożycia 500 ml wody do każdego posiłku w ciągu dnia. Grupa kontrolna nie piła wody do posiłków i nie była objęta edukacją. Po upływie 12 tygodni zaobserwowano wyższy średnio o 2 kilogramy spadek masy ciała u osób objętych edukacją w porównaniu z grupą kontrolną. Natomiast Stookey i wsp. w swojej pracy wykazali, iż spożycie oprócz innych napojów dodatkowo wody powyżej 1 litra dziennie znacząco wpływa na spadek masy ciała. Badania były przeprowadzane u kobiet z nadwagą i otyłością bez chorób współtowarzyszących w okresie przed menopauzalnym w wieku 25-50 lat przez okres 12 miesięcy. Przez cały okres trwania badania ściśle monitorowano zmiany w strukturze spożycia napojów. Wykazano, iż zamiana wszystkich płynów na wodę pitną pozwoliła na uzyskanie dobowego deficytu kalorycznego sięgającego średnio 212 kcal. Nie odnotowano sytuacji, wktórej badani staraliby się rekompensować straty wynikające z wykluczenia kalorycznych napojów zwiększeniem spożycia żywności. Zauważono, iż średnia utrata masy ciała w wyniku interwencji polegającej na spożyciu wody zamiast napojów kalorycznych skutkowała obniżeniem masy ciała u osób badanych średnio o 2 kg w czasie trwania badania.

Dennis i wsp. na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzili, że spożycie odpowiedniej ilości wody może ułatwić długoterminową utratę masy ciała u osób dorosłych w średnim i starszym wieku niezależnie od płci. Badali oni wpływ spożycia 500 ml wody przed każdym głównym posiłkiem u osób będących na diecie o obniżonej wartości energetycznej. Do badania trwającego 12 tygodni zakwalifikowano 41 osób z nadwagą i otyłością. Ochotników podzielono na dwie grupy. Grupa kontrolna obejmowała osoby na diecie niskoenergetycznej bez dodatkowych wskazań dotyczących spożycia wody, natomiast druga grupa będąca również na diecie o obniżonej energetyczności spożywała przed głównymi posiłkami okre- śloną ilość wody. Ponownie zauważono, iż utrata masy ciała była średnio o 2 kilogramy wyższa w grupie objętej interwencją w porównaniu do grupy kontrolnej, co stanowiło 44%. Ponadto zaobserwowano większe obniżenie obwodów pasa i bioder oraz spadek zawartości tkanki tłuszczowej u osób spożywających zwiększoną ilość wody. Chociaż dokładny mechanizm odpowiedzialny za zwiększoną utratę masy ciała związaną ze zwiększeniem spożycia wody nie jest dokładnie poznany, stwierdzono, iż spożycie wody przed posiłkiem lub w czasie posiłku zmniejsza odczucie głodu i powoduje wzrost sytości.

Natomiast Muckelbauer i wsp. przeprowadzili badania obejmujące 2950 dzieci z nadwagą i otyłością. Interwencja dotyczyła zwiększenia spożycia wody pitnej. Wyniki potwierdziły dotychczasowe sugestie dotyczące wpływu wody na redukcję masy ciała także u dzieci. Po interwencji ryzyko nadwagi i otyłości w badanej grupie zmniejszyło się o 31%.

Podsumowanie

Wyniki badań sugerują, iż zastąpienie wszystkich płynów spożywanych z dietą zarówno tych nie zawierających cukru, jak kawa czy herbata oraz słodzonych naturalnymi środkami słodzącymi o niższej zawartości sacharozy oraz sztucznymi środkami słodzącymi niedostarczającymi kalorii wodą pitną może być skutecznym sposobem na zmniejszenie całkowitego poboru energii w ciągu dnia, co może się przyczyniać do redukcji masy ciała, zmniejszenia obwodów ciała oraz zawartości tkanki tłuszczowej w organizmie. Efekt ten związany jest przede wszystkim z obniżeniem całkowitej kaloryczności diety nawet o 10-15%. Nie bez znaczenia pozostaje także wpływ wody na tempo utleniania kwasów tłuszczowych. Woda pitna w porównaniu z innymi napojami nie zawiera żadnych dodatkowych makroelementów, w związku z tym nie przyczynia się do wydzielania insuliny, która hamuje rozpad tkanki tłuszczowej i utlenianie tłuszczu, co może być pomocne i szeroko wykorzystywane w redukcji masy ciała, a tym samym może wpływać na zmiany w składzie ciała zwiększając całkowitą zawartość wody w organizmie i zawartość beztłuszczowej tkanki mięśniowej oraz przyczyniać się do spadku tkanki tłuszczowej.

Konieczne są dalsze badania, które mogłyby potwierdzić korzyści płynące z odpowiedniej podaży wody szczególnie w obliczu wzrastającej konsumpcji słodkich napojów. Jest to niezwykle ważne w prewencji otyłości szczególnie u dzieci i młodzieży oraz niezbędne dla utrzymania prawidłowej masy ciała u osób dorosłych. Biorąc pod uwagę dezorientację opinii publicznej odnośnie konsumpcji napojów, rozbieżności w zaleceniach, konieczne jest usystematyzowanie wiedzy i edukacja społeczeń- stwa dotycząca napojów posiadających wartość energetyczną, napojów bezkalorycznych słodzonych słodzikami oraz wody.

Dane literaturowe wskazują na słuszność aktualnych zaleceń dotyczących spożycia wody oraz kształtowanie nawyku picia wody od okresu niemowlęctwa, jako zdrowego nawyku w prewencji nadwagi i otyłości oraz podczas stosowania diet redukujących masę ciała czy podczas aktywności fizycznej w celu poprawy wydolności organizmu.