Pułapka laboratoryjna: jak badania bez wiatru zbudowały mit „pij maksymalnie”

Tim Noakes, lekarz i fizjolog wysiłku, autor książki „Waterlogged: The Serious Problem of Overhydration in Endurance Sports”, pokazuje, skąd naprawdę wzięły się wytyczne każące pić maksymalnie dużo płynów podczas wysiłku. W 2005 roku oficjalna rada po maratonie w Dallas brzmiała: pij wodę od razu po mecie, a w trakcie biegu około 650 mililitrów na godzinę - mimo że już 20 lat wcześniej ostrzegano, że taka strategia grozi hiponatremią z obrzękiem mózgu u wolnych biegaczy.

Głównym problemem tej rekomendacji nie była zresztą sama liczba, tylko nakaz picia jej w ciemno, bez względu na pragnienie, budowę ciała czy warunki pogodowe. Kiedy 650 mililitrów na godzinę to zdecydowanie za dużo? Choćby dla drobniejszych zawodników - kobieta ważąca 55 kilogramów, biegnąca w tempie amatorskim, potrzebuje znacznie mniej płynów niż 90-kilogramowy mężczyzna biegnący tym samym tempem. Podobnie w chłodne dni: jeśli maraton odbywa się przy temperaturze 8-12 stopni, potliwość jest minimalna, a wmuszanie w siebie ponad pół litra wody co godzinę szybko prowadzi do przewodnienia, nie do ochrony przed nim. To samo dotyczy wolnego tempa - bieg w wolnym tempie generuje mniej ciepła metabolicznego niż sprint, więc organizm poci się mniej i po prostu potrzebuje mniej płynu do uzupełnienia.

Sprawę pogarsza dodatkowo twardy, fizjologiczny limit wchłaniania: ludzki żołądek podczas intensywnego biegu jest w stanie realnie opróżnić się z około 400 do 800 mililitrów płynu na godzinę, a górna granica tego przedziału dotyczy dużych, mocno pocących się zawodników biegnących w pełnym słońcu. Picie 650 mililitrów na godzinę przez drobną osobę w chłodny dzień oznacza więc, że woda zacznie „chlapać” w żołądku, a nerki nie nadążą z jej wydalaniem. Noakes traktuje ten rozdźwięk między jedną sztywną liczbą a realnymi potrzebami konkretnego biegacza jako miarę tego, jak daleko odeszła praktyka od faktycznych podstaw naukowych.

Nie wszystko w tej historii jest sporne - węglowodany podczas wysiłku rzeczywiście poprawiają wynik, prawdopodobnie za sprawą mózgu: receptory w jamie ustnej informują go, że paliwo nadchodzi, dzięki czemu wysiłek wydaje się lżejszy i można biec mocniej albo dłużej. Problem zaczyna się gdzie indziej - w samej metodzie badań, na których zbudowano całą resztę zaleceń dotyczących picia.

Gdyby Gatorade podlegał takim samym regulacjom jak lek, testowano by go na osobach faktycznie podatnych na udar cieplny albo hiponatremię. W rzeczywistości badano zdrowych ochotników, bez ryzyka żadnej z tych chorób - a wnioski i tak rozciągano na całą populację biegaczy. Wzrost temperatury ciała podczas testu uznawano za sygnał nadciągającego udaru. Spadek sodu we krwi - mimo że u większości biegaczy podczas wysiłku sód akurat rośnie - traktowano jako zapowiedź hiponatremii.

Noakes porównuje to do testowania aspiryny na całkowicie zdrowych ludziach, mierzenia u nich lekko podwyższonej temperatury i ogłaszania na tej podstawie, że lek ratuje przed zapaleniem płuc.

Po piątym zwycięstwie w Tour de France belgijski kolarz Eddy Merckx wjechał na ergometr we francuskim laboratorium. Na trasie wyścigu generował własnym ruchem wiatr czołowy równy swojej prędkości - przy 40 kilometrach na godzinę to realne, skuteczne chłodzenie. W pomieszczeniu bez odpowiedniego przewiewu zaczynał z entuzjazmem - i zrezygnował po około godzinie, zmęczony i przemoczony potem. Na Tourze ten sam człowiek jeździł po 6 godzin dziennie w podobnym upale. Jedyna różnica: brak wiatru. Powietrze w laboratorium nie odbierało ciepła tak szybko, jak jego ciało je produkowało.

Noakes wraz ze współpracownikami sprawdził to bezpośrednio: w komorze klimatycznej z wentylatorami ustawiali wiatr na 0, 10, 33 i 50 kilometrów na godzinę, przy tej samej intensywności jazdy na rowerze. Bez wiatru zawodnicy kończyli po około 60 minutach. Przy 50 kilometrach na godzinę wiatru wytrzymywali ponad 2 godziny - dwa razy dłużej. Temperatura skóry i temperatura wewnętrzna były niższe, tętno rosło wolniej, a pocenie się zmniejszało nie dlatego, że zawiodła termoregulacja, tylko dlatego, że otoczenie wreszcie skutecznie odbierało ciepło. Bez wiatru sportowcy kończyli przy temperaturze około 38,5 stopnia - daleko od 42 stopni granicznych dla udaru cieplnego. Mózg zatrzymał wysiłek dużo wcześniej, zanim doszło do realnego zagrożenia.

Biegacz poruszający się z prędkością 18-19 kilometrów na godzinę ma naturalny wiatr czołowy o dokładnie takiej wartości. Tymczasem wentylatory w większości badań finansowanych przez Gatorade generowały zaledwie 5-9 kilometrów na godzinę. To sztucznie podnosiło temperaturę ciała badanych - i sztucznie „dowodziło”, że trzeba pić bez przerwy. W tym samym eksperymencie, przy realistycznym wietrze 33 kilometrów na godzinę, porównano też picie według pragnienia, przy którym zawodnicy tracili około 58 procent masy ciała możliwej do utraty, z piciem „na zapas”, przy 80 procentach - i nie odnotowano żadnej mierzalnej korzyści z picia ponad pragnienie.

Ten sam błąd metodologiczny - miara zastępcza na zdrowych ludziach, badanych przy nierealistycznie słabym wietrze - powtórzył się w kolejnej serii badań finansowanych przez Gatorade. Pierwsze z nich przeprowadził David Costill, z udziałem czterech doświadczonych maratończyków, w tym Amby’ego Burfoota, zwycięzcy maratonu bostońskiego, który wygrał go bez picia na trasie. W laboratorium biegali 2 godziny przy 70 procentach swojego maksymalnego pułapu tlenowego, w temperaturze około 25 stopni, z wentylatorem dającym zaledwie 5,7 kilometra na godzinę wiatru - przy ich realnym tempie wyścigowym 18-19 kilometrów na godzinę to jak bieg bez ruchu powietrza na twarzy.

Testowano trzy warianty: brak picia, samą wodę albo pierwotną wersję Gatorade w tempie 100 mililitrów co 5 minut, czyli 1200 mililitrów na godzinę. Różnica temperatury między wariantem bez picia a najlepszym wynikiem wyniosła około 0,7 stopnia - a woda i Gatorade chłodziły organizm identycznie, obalając przy okazji przekonanie, że sam brak elektrolitów pogarsza termoregulację. Po 70-80 minutach wszyscy badani odczuwali ekstremalne przepełnienie żołądka - mimo że przestawali pić już 25 minut przed końcem testu, w żołądku zalegało im średnio 340 mililitrów płynu. Costill napisał wprost: dalsze picie byłoby nie do zniesienia. Mimo to prasa zinterpretowała jego badanie odwrotnie, głosząc, że biegacze pilnie potrzebują więcej płynów - czego sam autor nigdy nie twierdził. Podobny wzorzec powtórzył się w badaniu Carla Gisolfiego, późniejszego szefa rady doradczej Gatorade Sports Science Institute: przy piciu według pragnienia, znacznie poniżej tempa pocenia, zawodnicy kończyli 2-godzinny wysiłek w upale bez żadnych powikłań - a mimo to Gisolfi przez 30 lat publicznie zalecał picie w tempie 600-1200 mililitrów na godzinę, choć nikt nigdy nie zbadał, czy taka ilość faktycznie pomaga, czy tylko szkodzi.

Trzecie badanie tej trylogii, autorstwa Montaina i Coyle’a, stało się bezpośrednim fundamentem wytycznych z końca lat 90. Kolarze jechali 2 godziny w temperaturze 33 stopni, z wentylatorem dającym 8,6 kilometra na godzinę wiatru - przy mocy odpowiadającej realnej jeździe z prędkością 36 kilometrów na godzinę wentylatory dawały mniej niż jedną czwartą potrzebnego chłodzenia. Testowano cztery tempa picia: 0, 290, 710 i 1190 mililitrów na godzinę.

Najwyższa temperatura, bez picia, wyniosła 39,1 stopnia. Najniższa, przy pełnym piciu, 38,4 stopnia - różnica zaledwie 0,7 stopnia. Między tempem 710 a 1190 mililitrów na godzinę różnica wynosiła już tylko 0,2 stopnia - praktycznie nic. Wszystkie te wartości były co najmniej 3 stopnie poniżej temperatury typowej dla udaru cieplnego - organizm wciąż w pełni kontrolował termoregulację, po prostu ustawiał się na nieco wyższym, bezpiecznym poziomie, gdy nie pił. To nowa równowaga, nie awaria systemu. Nikt przy tym nie policzył kosztu z drugiej strony: żeby w ogóle nie tracić masy ciała, kolarz musiałby przez te 2 godziny nieść dodatkowe 2,3 kilograma płynu - cena, którą warto zestawić z zyskiem rzędu 0,7 stopnia mniej.

Ta trójka badań, przeprowadzonych na elitarnych sportowcach w laboratoriach bez wiatru, przy stałym, niezmiennym tempie wysiłku - warunkach, w których mózg nie ma nawet możliwości zwolnić tak, jak zrobiłby to na trasie - stała się mimo to „dowodem” na to, że bez intensywnego picia grozi przegrzanie. Wytyczne z tych badań trafiły jednak do każdego biegacza, niezależnie od jego tempa czy warunków pogodowych. Tempo 1200 mililitrów na godzinę - dokładnie to, które Costill opisał jako nie do zniesienia już po 80 minutach - stało się oficjalnym celem także dla wolnych biegaczek na chłodnym maratonie bostońskim.

Cynthia Lucero, maratonka, która zmarła na obrzęk mózgu po przelaniu się wodą na mecie, piła właśnie w takim tempie. Nie umarła od odwodnienia. Z kolejnych badań, o których będzie mowa w następnym artykule, wynika zresztą coś znacznie prostszego: niewielka dawka węglowodanów w małej objętości płynu daje ten sam efekt na wynik sportowy co cały litr wody. Przemysł napojów sportowych wolał jednak sprzedawać litry.