Napój izotoniczny, hipotoniczny i hipertoniczny

Czym izotonik różni się od napoju hipo- i hipertonicznego?

Metaanaliza z 2022 roku zaliczyła do izotonicznych napoje o osmolalności 275–300 mOsm/kg, do hipotonicznych poniżej 275 mOsm/kg, a do hipertonicznych powyżej 300 mOsm/kg¹.

Osmolalność napoju wyraża się w miliosmolach na kilogram wody (mOsm/kg). Woda i napoje bez węglowodanów miały poniżej 40 mOsm/kg. O osmolalności napoju decydują głównie ilość i rodzaj węglowodanów, a w mniejszym stopniu elektrolity³. Polimer glukozy, na przykład maltodekstryna, daje niższą osmolalność niż ta sama ilość glukozy w postaci pojedynczych cząsteczek.

Izotonikami nazywa się często wszystkie napoje dla sportowców, bez względu na osmolalność, choć zwykle są to roztwory izotoniczne lub hipertoniczne. Zawierają więcej węglowodanów i mniej elektrolitów niż doustne płyny nawadniające. W zestawieniu przeglądu z 2023 roku typowe napoje dla sportowców miały od ponad 280 do 380 mOsm/kg, 60–80 g węglowodanów w litrze, czyli 6–8%, oraz 10–35 mmol/l sodu. Doustny płyn nawadniający według zaleceń Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) z 2002 roku, opracowany do leczenia odwodnienia przy biegunce, jest hipotoniczny: ma 245 mOsm/kg i 75 mmol/l sodu.

Ile węglowodanów i sodu powinien mieć napój w czasie wysiłku?

W upale Międzynarodowy Komitet Olimpijski (MKOl) zaleca napoje rozcieńczone, z mniej niż 6% węglowodanów i 0,4–0,85 g sodu w litrze, bo smaczniejszy napój łatwiej wypić w większej ilości⁴. Międzynarodowe Towarzystwo Żywienia Sportowego (ISSN), stowarzyszenie amerykańskie, przy wysiłku ponad 60 minut z intensywnością powyżej 70% VO2max podaje roztwór węglowodanowo-elektrolitowy o stężeniu 6–8%, czyli 6–8 g w 100 ml, pity co 10–15 minut⁵.

MKOl w konsensusie o wysiłku w upale podaje przy wysiłku trwającym ponad godzinę 30–60 g węglowodanów na godzinę.

Sód i glukoza przechodzą przez ścianę jelita cienkiego razem, dzięki transporterowi SGLT1. Powstaje przy tym gradient osmotyczny, który ułatwia wchłanianie wody. Pot zawiera według przeglądu z 2023 roku 20–80 mmol/l sodu. MKOl zaleca większości sportowców przy wysiłku dłuższym niż godzina, zwłaszcza w upale, płyn z 0,5–0,7 g sodu w litrze. Umiarkowana ilość sodu poprawia smak napoju i sprzyja piciu. Powyżej 60 mmol/l spożycie płynu może za to spadać. Według stanowiska National Athletic Trainers’ Association (NATA), amerykańskiego stowarzyszenia specjalistów opieki medycznej nad sportowcami, dodatek sodu może pomóc osobom, które mają w pocie ponad 60 mEq/l sodu i pocą się szybciej niż 2,5 l/h. Nie ma jednak dowodów, że sportowcom pomaga sód podawany ponad indywidualne straty².

Jakie stężenie węglowodanów w napoju najlepiej się wchłania?

Najlepsze dla wchłaniania płynu stężenie węglowodanów wynosi 3–8%, choć powyżej 5–8% tempo może spadać.

O tempie opróżniania żołądka i wchłaniania płynu w jelicie decydują: objętość płynu, jego kaloryczność i osmolalność, intensywność wysiłku, warunki otoczenia oraz temperatura napoju. Najważniejsza może być objętość płynu w żołądku. Żołądek opróżnia się najsprawniej, gdy utrzymuje się w nim 400–600 ml płynu. Wysiłek powyżej 80% VO2max także może zwalniać opróżnianie żołądka.

W badaniu opisanym w przeglądzie z 2023 roku 8-procentowy roztwór sacharozy (251 mOsm/kg) opuszczał u mężczyzn w spoczynku żołądek szybciej niż 8-procentowy roztwór glukozy (470 mOsm/kg). Autorzy tego badania uznali, że roztwory z ponad 6% glukozy i 350 mOsm/kg mogą hamować opróżnianie żołądka.

Treść jelita cienkiego ma osmolalność 270–290 mmol/kg. Woda, o osmolalności około 30 mOsm/kg, wchłania się szybko już w dwunastnicy. Roztwór hipertoniczny może odwrócić kierunek przepływu i wciągać wodę do światła jelita. Sam roztwór zostaje w jelicie dłużej, aż stężenia się wyrównają. W jelicie czczym woda z roztworów hipotonicznych (200–260 mmol/kg) wchłania się wyraźnie szybciej niż z izotonicznych. W jednym badaniu podczas triathlonu na dystansie połowy Ironmana napoje o osmolalności powyżej 500 mOsm/l wydawały się wiązać z częstszymi dolegliwościami żołądkowo-jelitowymi⁶.

Kiedy izotonik jest potrzebny, a kiedy wystarczy woda?

Przegląd z 2023 roku wskazuje, że przy intensywności poniżej 70% VO2max, wysiłku krótszym niż 1 h i łagodnych warunkach zwykle nie trzeba dostarczać dodatkowych węglowodanów ani elektrolitów. Sama woda może nie wystarczać przy wysiłkach powtarzanych w krótkim czasie oraz przy intensywności powyżej 70% VO2max lub czasie dłuższym niż 1 h, zwłaszcza w upale.

Według MKOl napoje dla sportowców dostarczają umiarkowanych ilości elektrolitów, przede wszystkim sodu, pomagają uzupełnić straty z potem i zwiększają chęć picia. Sód powinien znaleźć się w płynach, gdy straty potu są duże, zwłaszcza w wysiłku dłuższym niż około 2 godziny⁷. Po wysiłku wodę i sód uzupełnia według pracy konsensusu MKOl zwykłe jedzenie i picie, jeśli regeneracja nie jest pilna. Przy szybkiej regeneracji, krótszej niż doba, albo przy odwodnieniu ponad 5% masy ciała zaleca się intensywne picie i elektrolity⁸.

Metaanaliza 28 badań porównała zmianę objętości osocza podczas ciągłego wysiłku po napojach o różnej osmolalności i po wodzie. Objętość osocza malała średnio o 7,4% przy napojach hipertonicznych, o 8,7% przy izotonicznych, o 6,3% przy hipotonicznych i o 7,5% przy wodzie. Autorzy uznali napoje hipotoniczne za bardzo prawdopodobnie skuteczniejsze od izotonicznych i prawdopodobnie skuteczniejsze od hipertonicznych oraz od wody w utrzymaniu objętości osocza. Analiza objęła napoje z sodem poniżej 50 mmol/l. W dalszej części wysiłku wyższe stężenie elektrolitów wiązało się z mniejszym spadkiem objętości osocza we wszystkich trzech grupach napojów z węglowodanami.

Hiponatremia wysiłkowa, czyli zbyt niskie stężenie sodu we krwi, wynika zwykle z picia wody lub napojów hipotonicznych, także napojów dla sportowców, w ilości przekraczającej straty z potem.

Co powinny pić dzieci w czasie wysiłku?

O wyborze płynu dla dzieci ma według przeglądu z 2011 roku decydować smak, bo u dzieci liczy się przede wszystkim ilość wypitego płynu, a nie jego skład⁹.

Dzieci przed okresem dojrzewania tracą z potem mniej wody w przeliczeniu na wielkość ciała niż dorośli. Procentowy ubytek wody jest jednak u nich podobny jak u zawodników po okresie dojrzewania. Przegląd z 2011 roku przyjmuje, że picie zgodnie z pragnieniem, przy zapewnionym dostępie do płynów, powinno chronić młodych sportowców przed znacznym odwodnieniem. Ilość ta, oszacowana ostrożnie, wynosi 13 ml/kg masy ciała na godzinę.

Napoje dla sportowców i napoje energetyczne to różne produkty i ich nazw nie należy używać zamiennie¹⁰. Europejski Urząd do spraw Bezpieczeństwa Żywności (EFSA) uznaje u dzieci i młodzieży za bezpieczne zwyczajowe spożycie kofeiny do 3 mg na kilogram masy ciała na dobę¹¹. MKOl zaleca uczyć młodych sportowców i ich opiekunów o ryzyku związanym z suplementami i napojami energetycznymi¹². Według Europejskiego Towarzystwa Gastroenterologii, Hepatologii i Żywienia Dzieci (ESPGHAN) napoje z cukrem zwiększają ryzyko nadwagi, otyłości i próchnicy, a cukry w płynie należy zastąpić wodą albo niesłodzonymi napojami mlecznymi¹³.

Jak mocne są dowody na przewagę napojów hipotonicznych?

Badania włączone do metaanalizy z 2022 roku były małe: średnio osiem osób, łącznie 210 mężczyzn i 16 kobiet. Zmiana objętości osocza w większości prac nie była głównym punktem końcowym. Autorzy założyli też, że odzwierciedla ona centralny stan nawodnienia, a to wymaga jeszcze sprawdzenia.

U sześciu osób jadących 85 minut na rowerze hipotoniczny napój z 6% węglowodanów i 50 mEq/l sodu nie zwiększał wchłaniania płynu w jelicie ani nie hamował spadku objętości osocza bardziej niż napój izotoniczny¹⁴. Spór dotyczy też stężeń, przy których zwalnia opróżnianie żołądka. Przegląd z 2023 roku współtworzyli pracownicy działu badań i rozwoju firmy z branży żywieniowej, a autor metaanalizy z 2022 roku otrzymywał wcześniej od producentów napojów finansowanie na opisanie działania napojów hipotonicznych^{1, 3}.

Najczęstsze pytania

Czy woda jest napojem hipotonicznym?

Tak, wyraźnie. W metaanalizie z 2022 roku woda i napoje bez węglowodanów miały poniżej 40 mOsm/kg, a za hipotoniczne uznano już napoje poniżej 275 mOsm/kg.

Ile sodu jest w pocie, a ile w napoju dla sportowców?

20–80 mmol/l w pocie i zwykle 10–35 mmol/l w typowych napojach dla sportowców.

Czy w czasie wysiłku można wypić za dużo?

Tak. Gdy ilość wypitej wody lub napoju hipotonicznego, w tym napoju dla sportowców, przewyższa straty z potem, grozi hiponatremia wysiłkowa, czyli zbyt niskie stężenie sodu we krwi; to jej najczęstsza przyczyna.

Czy izotonik to to samo co napój energetyczny?

Nie. To różne produkty, a ich nazw nie należy używać zamiennie.

Zobacz też: Nawodnienie w wysiłku, Żywienie w trakcie wysiłku, Węglowodany w sporcie.

Artykuły: Izotonik domowy.