关于水合生理和代谢健康,摇头丸(常见的派对药物)能告诉我们什么?
喝水和保持充足的水分可以改善我们的健康,这是媒体最热衷引用的观点。然而,尽管我们对水合过多(“过度”)和水合不足(体内总水量较低的状态,通常称为“脱水”)的极端影响有充分的了解,但令人惊讶的是,我们对每日体内水平衡的波动如何影响我们的健康知之甚少(Perrier, 2017)。
人体中有几个过程是用来维持体内水分的;在液体摄入量极低的情况下,这些过程将挽救或至少延长我们的生命,尽管在富裕国家的日常生活中很少发生这种情况。相反,我们发现有些人天生就比其他人喝得多(Perrier et al., 2013)。当人们饮酒量低时,挽救生命的过程仍然会发生,所以我们正在试图了解这些是否会对健康产生负面影响。
一种激素,精氨酸加压素(AVP,或抗利尿激素)引起了人们的兴趣。在液体摄入量低或溶质(如盐)摄入量高的时候,AVP会增加,并告诉肾脏停止从尿液中排泄大量的水,这样水就会留在体内。这意味着体内的水分总量大致保持稳定。
那么为什么AVP可能对健康不利?首先,我们需要定义健康。研究一直专注于血糖规则(或“魅力调节”)(Carroll&James,2019)。这是整体代谢健康的良好标志,血糖调节差涉及2型糖尿病等疾病。本文仅侧重于葡萄糖调节,并不考虑其他健康因素(例如肾功能,认知,癌症)。通过了解水合或AVP如何影响血糖,我们可以有望帮助制定建议,以降低人们对2型糖尿病等疾病的风险。
其次,我们需要深入研究一些理论。与水合作用有关的观点有很多,但其中一个关键理论与应激反应(战斗或逃跑)有关。更正式地说,这是下丘脑-垂体-肾上腺轴。简而言之,在紧张的情况下,你的身体会分泌几种荷尔蒙,包括皮质醇。皮质醇会告诉肝脏向血液中添加更多的糖,从而扰乱血糖调节。AVP是HPA轴的一部分,可以改变某些应激激素的分泌量(Herman et al., 2016),所以从理论上讲,不喝太多的AVP会导致皮质醇升高,扰乱血糖水平,增加代谢性疾病的风险。
考虑到这一点,在一项早期研究中,将AVP直接注入志愿者的血液中,发现血糖水平升高也就不足为奇了(Spruce et al., 1985)。在注入盐水(高渗盐水)的研究中也看到了类似的结果(Keller et al., 2003;Jansen等人,2019)。高渗盐水增加了血液中溶质的数量,而这种高溶质浓度触发了AVP的分泌,所以从这些研究中也可以推断,AVP高导致血糖调节不良。
这些发现似乎得到了许多其他类型的证据的支持,包括啮齿类动物操纵AVP基因和液体摄入的研究(Tanoue, 2009;Taveau et al., 2015);饮水或血浆AVP浓度与血糖调节健康之间的流行病学相关性(Carroll et al., 2015, 2016;Enhorning等,2010;Pan et al., 2012;鲁塞尔等人,2011年;Zerbe等人,1979);1型和2型糖尿病患者的脱水研究(Burge et al., 2001;Johnson等人,2017)。研究结果的一致性表明,水合不足的生理效应对血糖调节是有害的,至少部分是由AVP驱动的。
然而,这些研究全部评估了水合生理(而不是过氧化水总体)的不同方面,或者对调查结果令人信服地提供令人信服的解释。例如,患有药物糖尿病患者的志愿者脱水研究;因此有证据表明,当参与者水分良好时,它们在尿液中排出更多的糖(不受控制糖尿病的常见症状)(Burge等,2001)。因此,当参与者溶解时,它可能没有AVP导致血糖水平,但是尿液中血糖的机会较少。
我们最近的研究进一步对以往研究结论的确定性提出了质疑。在这项工作中,我们让脱水的人损失约2%的体重,并比较他们的血糖反应时,他们的水分充足。AVP增加了约5倍(与代谢疾病患者的水平相似),但我们没有发现血糖水平的差异,也没有发现应激激素的差异(Carroll等,2019)。为了支持我们的发现,另一组志愿者每天多喝1.5 L的水,尽管AVP降低了,但血糖没有变化(Enhorning等人,2019)。
虽然我们等待进一步的数据,但我们有形成新假设来解释这些发现的挑战,以及测试现有和新理论的新方法。这是狂喜,或更具体地说,肌肉中的精神活性成分,3,4-甲基二氧基戊酰胺(MDMA)进来。从水合生理角度来看,MDMA可能是它赋予脱水症状最令人迷人的药物(渴望,口干,减少排尿等),但在细胞水平上,它导致过度水合。
它是怎么做到的?MDMA导致AVP大幅增加(Henry et al., 1998;Simmler等人,2011)。这反过来又会导致无法满足的口渴,导致液体摄入增加,同时阻止肾脏排出尿液中的水分。被排尿的水会留在体内,导致细胞膨胀。这种影响是如此强烈,以至于过度补水是迷魂药使用者受伤和死亡的最大原因。
因此,MDMA提出了一个有趣和有用的模型来理解水合生理及其对健康的影响;通常,当我们控制水合作用状态时,体内总水分的变化会引起生理变化(如AVP分泌),以试图维持体内水分。换句话说,当体内水分减少时,AVP增加,反之亦然。利用MDMA作为模型,我们既可以得到高的总水体,也可以得到高的AVP,从而将总水体与水体变化的生理效应分离。因此,如果AVP导致高血糖,我们预计在使用MDMA后会出现高血糖,这种影响将独立于实际水合状态的变化(Carroll & James, 2019)。
不出所料,对此进行了很少的研究。鉴于MDMA的大鼠似乎得到低血糖(Soto-Montenegro等,2007),与当前的理论相反。看着人类MDMA的少数研究过于嘈杂,无法得出坚定的结论,因为例如,参与者被允许自由地吃,这直接影响血糖。尽管如此,整体趋势似乎表明MDMA(因此AVP)对血糖没有影响(Carroll&James,2019)。这可能意味着增加液体摄入量减少AVP可能不是影响史型血糖调节健康的有效策略,尽管需要更具控制的实验肯定需要完成。
总的来说,我不相信水合作用状态和/或AVP与血糖调节有意义的关联,特别是在健康成年人体内总水分每天波动的情况下。也许在AVP/脱水水平极高的情况下(即> %体重损失),可能会有影响,但如果有人处于那种水平的缺水,血糖调节可能是他们最不需要担心的。然而,水合作用和AVP是否会影响血糖调节,在水合学界有很多争论,所以并不是每个人都同意我的结论,可能是由于整体数据的缺乏。此外,我们还需要更长的时间来测试轻度缺水是否会随着时间的推移而产生影响。希望随着收集到的数据越多,情况会越清晰。在那之前,考虑水没有卡路里,还有一些证据可能有益健康(特别是肾脏健康这里未讨论或考虑),当然是没有喝一点额外的伤害,直到我们有一个更完整的理解其在日常生活的健康的影响。
参考
Burge,M.R.,Garcia,N.,Qualls,C.R.&Schade,D.S.(2001)。尿布酮症病发病机制禁食和脱水的差异影响。新陈代谢:临床和实验,50(2),PP。171-7。卡罗尔,H.A.&james,l.j.(2019)。人类中的水合,精氨酸血压加压素和葡糖性健康:批判性观点。营养素,11(6),DOI:10.3390 / Nu11061201。
卡罗尔,h.a.,贝茨,J.A. & Johnson, L.(2016)。一项关于白水摄入量和糖化血红蛋白(HbA1c)关系的调查:英国国家饮食和营养调查(2008-2012)的一项性别分层的横断面分析。英国营养杂志,116(10),1770-1780页。
Carroll,H.a.,Davis,M.G。&Papadaki,A。(2015)。更高的普通水摄入与较低的2型糖尿病风险有关:人类的横截面研究。营养研究,35(10),PP。865-72。
卡罗尔,H.A., Templeman, I., Chen, Y-C., Edinburgh, R.M., Burch, E.K., Jewitt, J.T., Povey, G., Robinson, T.D., Dooley, W.L., Jones, R., Tsintzas, K., Gallo, W., Melander, O., Thompson, D., James, L.J., Johnson, L. & Betts, J.A. (2019). Effect of acute hypohydration on glycemic regulation in healthy adults: A randomized crossover trial. Journal of Applied Physiology, 126(2), pp. 422-430, doi: 10.1152/japplphysiol.00771.2018.
Enhorning, S., Tasevska, I., Roussel, R., Bouby, N., Persson, M., Burri, P., Bankir, L. & Melander, O.(2019)。水合作用对血浆copeptin、血糖和血糖调节激素的影响:水对人的干预。欧洲营养杂志,58页315-324,doi:10.1007/ s00394-017-1595-8。
Enhorning, S., Wang, t.j., Nilsson, P.M, Almgren, P., Hedblad, B., Berglund, G., Struck, J., Morgenthaler, n.g., Bergmann, A., Lindholm, E., Groop, L., Lyssenko, V., Orho-Melander, M., Newton-Cheh, C. & Melander, O.(2010)。血浆copeptin与糖尿病的风险。《循环》,121(19),第2102-8页。
Henry, j.a., Fallon, j.k., Kicman, a.t., Hutt, a.j., Cowan, D.A. & Forsling, M.(1998)。低剂量MDMA(“摇头丸”)可诱导抗利尿激素分泌。柳叶刀》,351年,doi: 10.1016 / s0140 - 6736(05) 78744 - 4。
Herman, J.P, McKlveen, j.m., Ghosal, S., Kopp, B., Wulsin, A., Makinson, R., Scheimann, J. & Myers, B.(2016)。下丘脑-垂体-肾上腺皮质应激反应的调节。综合生理学,6(2),603-21,doi: 10.1002/cphy.c150015。
Jansen, l.t., Suh, H., Adams, j.d., Sprong, c.a., Seal, a.d., Scott, d.m., Butts, c.l., Melander, O., Kirkland, T.W., Vanhaecke, T., Dolci, A., Lemetrais, G., Perrier, E.T. & Kavouras, S.A.(2019)。加压素的渗透刺激急性损害葡萄糖调节:一项平衡的交叉试验。美国临床营养学杂志,doi: https://doi.org/10.1093/ajcn/nqz236。
Johnson, e.c., Bardis, c.n., Jansen, l.t., Adams, j.d., Kirkland, T.W. & Kavouras, S.A.(2017)。2型糖尿病患者水摄入量减少会使血糖调节恶化。营养研究,43(2),第25-32页。kg。(1985)。加压素输注对人葡萄糖代谢的影响。临床内分泌,22(4),463-8页。
Keller, U., Szinnai, G., Bilz, S. & Berneis, K.(2003)。水合作用变化对人体蛋白质、葡萄糖和脂质代谢的影响:对健康的影响欧洲临床营养杂志,57附录2,S69-74页。
Pan, A., Malik, v.s., Schulze, m.b., Manson, j.e., Willett, W.C. & Hu F.B.(2012)。白水摄入量与中青年女性患2型糖尿病的风险美国临床营养杂志,95(6),第1454-60页。Perrier, E.T.(2017)转移焦点:从为表现补水到为健康补水。营养与代谢年报,70增刊1,第4-12页,doi: 10.1159/000462996。
Perrier, et ., Vergne, S., Klein, A., Poupin, M., Rondeau, P., Le Bellego, L., Armstrong, L. e ., Lang, F., Stookey, J., & Tack, I.(2013)。不同饮水习惯水平的自由生活成年人的水合生物标志物英国营养杂志,109(9),第1678-87页,doi: https://doi.org/10.1017/S0007114512003601。
Roussel, R., Fezeu, L., Bouby, N., Balkau, B., Lantieri, O., Alhenc-Gelas, F., Marre, M., Bankir, L. & D.E.S.I.R.S. Research Group(2011)。低水摄入量和新发高血糖的风险。糖尿病护理,34(12),2551-4页。
Simmler, l.d., Hysek, C.M. & Liechti, M.E.(2011)。健康受试者中MDMA(摇头丸)对血浆copeptin影响的性别差异《临床内分泌与代谢杂志》,96(9),第2844-50页,doi:10.1210/ j.c 2011 - 1143。
Soto-Montenegro, m.l., Vaquero, j.j., Arango, C., Ricaurte, G., Garcia-Barreno, P. & Desco, M.(2007)。MDMA对血糖水平和脑糖代谢的影响。欧洲核医学与分子成像杂志,34(6),916-925,doi:10.1007/ s00259-006-0262-8。
Spruce, B.A, McCulloch, a.j., Burd, J, Orskov, H., Heaton, A., Baylis, P.H. & Alberti, Tanoue, A.(2009)。血管加压素受体的新课题和新药物的研究:血管加压素受体对葡萄糖、脂肪和蛋白质激素分泌和代谢的调节作用。药理学杂志,109(1),50-52页。
Taveau C., Chollet C., Waeckel L., Desposito D., bicchet D. g ., Arthus M-F.。, Magnan, C., Philippe, E., Paradis, V., Foufelle, F., Hainault, I., Enhorning, S., Velho, G., Roussel, R., Bankir, L., Melander, O. & Bouby, N.(2015)。血管加压素和水合作用在肥胖大鼠葡萄糖耐受不良和肝脂肪变性的发展中起重要作用。糖尿病杂志,58(5),pp. 1081-90, doi: 10.1007/s00125-015-3496-9。
Zerbe, r.l., Vinicor, F. & Robertson, G.L.(1979)。血浆加压素在未控制糖尿病中的作用。糖尿病,28(5),503-8页。
写的
哈丽雅特·卡罗尔
阿伯丁大学Rowett Institute

