Przelew, nie sól: dowód, który ostatecznie rozstrzygnął zagadkę hiponatremii

Tim Noakes, lekarz i fizjolog wysiłku, autor książki „Waterlogged: The Serious Problem of Overhydration in Endurance Sports”, opisuje w dziewiątym rozdziale trzy zdarzenia, które doprowadziły go do ostatecznego dowodu. Pierwszym był list od Eleanor, biegaczki Comrades 1981, u której lekarze pomylili przelanie się wodą z odwodnieniem. Drugim - mistrzostwa w biegach przełajowych w 1981 roku, gdzie 5 zawodników po dystansach od 4 do 12 kilometrów i biegu trwającym zaledwie 20-40 minut trafiło do szpitala z diagnozą „udar cieplny”, mimo że według modelu Cyrila Wyndhama, fizjologa, którego badanie z 1969 roku dało początek całemu mitowi konieczności picia na zapas, nie było fizycznie możliwości, żeby zdążyli się aż tak odwodnić w tak krótkim czasie.

Trzecią epifanią był przypadek Oscara Chalupsky’ego, zawodnika surf-ski, który spędził 4,5 godziny na wodzie bez jednego łyka płynów, tracąc 4,1 procent masy ciała - a jego temperatura ciała po zawodach wyniosła 38 stopni, nie 40, jak przewidywał model Wyndhama. Model rozpadał się na każdym możliwym poziomie. Z tych trzech zdarzeń wyłoniły się cztery pytania badawcze: dlaczego doszło do przypadku Eleanor, jaką rolę w temperaturze ciała odgrywa faktycznie odwodnienie, ile i co właściwie pić, oraz dlaczego sportowcy tak często tracą przytomność tuż po mecie.

Przypadek pięciu biegaczy przełajowych obalał najbardziej podstawowe założenie modelu odwodnieniowego: udar cieplny wystąpił mimo że w tak krótkim czasie zwyczajnie nie dało się stracić wystarczająco dużo wody, żeby wywołać przegrzanie w rozumieniu Wyndhama. Lekarz Nic Strydom, współautor pierwotnej teorii z 1969 roku, skrytykował wtedy nawet metodę leczenia polegającą na chłodzeniu lodem bezpośrednio na tętnicach szyjnych - a mimo kontrowersyjnego leczenia wszyscy pacjenci wyzdrowieli.

Przypadek Chalupsky’ego na surf-ski dobił model ostatecznie: po 4,5 godziny wysiłku bez picia jego temperatura ciała była niższa, nie wyższa, niż przewidywał model oparty na utracie masy. Ubytek wody w organizmie po prostu nie przekładał się na wzrost temperatury w sposób, w jaki od dekady zakładała cała nauka o nawadnianiu sportowców.

Już od 1984 roku Noakes był przekonany, że winne jest przelewanie się wodą, a nie utrata soli. Powiedział to publicznie po Comrades 1985 roku, gdy kolejna zawodniczka trafiła do szpitala w takim samym stanie jak Eleanor. Jego rada brzmiała: pij mniej, maksymalnie około 500 mililitrów na godzinę, i tylko według odczuwanego pragnienia. Zalecenie zadziałało u wszystkich 4 pierwszych zbadanych przypadków.

Najbardziej przekonującym dowodem była jedna z tych zawodniczek, która później ukończyła triathlon Ironman na Hawajach - 226 kilometrów w 12 godzin i 19 minut, 30. miejsce w klasyfikacji - pijąc zaledwie 450 mililitrów na godzinę i bez śladu objawów. Ale to były wciąż pojedyncze historie. Żeby przekonać naukowe środowisko, potrzebna była twarda kohorta - grupa przypadków policzona co do grama i mililitra.

Tę kohortę dostarczył Tony Irving, doktorant Noakesa, który wcześniej badał funkcję nerek u ultrabiegaczy. Na Comrades 1988 zebrał 8 przypadków hiponatremii z obrzękiem mózgu, które wystąpiły w trakcie lub tuż po wyścigu. Wszyscy chorzy pili „bohatersko” - średnio 1,3 litra na godzinę przez 8 do 11 godzin wysiłku.

Bilans płynów u chorych wykazał nadmiar wody w organizmie od 1,2 do 5,9 litra, minimum plus 2,9 litra średnio - podczas gdy zdrowa grupa kontrolna kończyła wyścig z niedoborem około 2,5 litra, tak jak można się spodziewać po długim wysiłku. Poziom sodu we krwi spadał liniowo wraz z rosnącym nadmiarem wody w organizmie - to była korelacja, nie przypadek. Publikacja Irvinga z 1991 roku, jak ujął to sam Noakes, „ostatecznie rozstrzygnęła sprawę”: hiponatremia brała się z zatrzymania płynu w organizmie, nie z alarmującej utraty soli.

Najmocniejszym pojedynczym argumentem badania Irvinga była bezpośrednia różnica między grupami. Deficyt sodu u chorych zawodników wyniósł średnio 153 milimole, a u zdrowych uczestników tego samego wyścigu - 183 milimole. Zdrowi biegacze stracili więc w pocie nawet nieco więcej soli niż ci, u których doszło do hiponatremii. Gdyby to utrata soli była przyczyną choroby, powinno być odwrotnie.

Co dokładnie dzieje się w organizmie, gdy sód we krwi spada poniżej około 128 milimoli na litr? Woda przenika wtedy do wnętrza komórek mózgu, w tym samym czasie, gdy całkowita ilość wody w organizmie wciąż rośnie. Problem w tym, że czaszka, w przeciwieństwie do reszty ciała, nie może się rozszerzyć - ciśnienie wewnątrz głowy rośnie, co prowadzi do dezorientacji, drgawek, a w skrajnych przypadkach śpiączki i obrzęku płuc.

Wizualnym dowodem tego procesu stało się zdjęcie rentgenowskie klatki piersiowej Eleanor Sadler, tej samej biegaczki, od której zaczęło się całe śledztwo - jej płuca były wypełnione płynem. To nie był obraz odwodnienia. Kluczowe pytanie pozostawało jednak wtedy bez odpowiedzi: dlaczego nerki tych zawodników nie wydaliły nadmiaru wody z moczem, tak jak robią to normalnie? Odpowiedź - zespół nieadekwatnego wydzielania hormonu wazopresyny, w skrócie SIADH - miała nadejść dopiero w dalszej części tego samego rozdziału książki. Jedno było już jednak pewne: bez przelania się wodą hiponatremia z obrzękiem mózgu w ogóle nie występuje.

Po opublikowaniu wniosków Irvinga liczba przypadków hiponatremii na 90 kilometrach Comrades rzeczywiście spadła - prosta profilaktyka w postaci rady „nie przelewaj się wodą” zaczęła działać. W tym samym czasie po drugiej stronie świata, w Nowej Zelandii, liczba przypadków wśród triathlonistów i uczestników zawodów przez Wyspę Południową rosła. Miejscowy lekarz Dale Speedy zauważył dokładnie ten sam wzorzec co Irving: im mniej zawodnik tracił na wadze, tym niższy miał poziom sodu we krwi. Gdy wyłączył połowę stacji z wodą na trasie, liczba hospitalizacji od razu spadła. Historię tego eksperymentu - i twardy dowód terenowy, który z niego wynikł - poznamy w kolejnym artykule.