Voidaanko urheilijan hydraatiostatus määrittää kyynelnesteestä?

Osmoottinen paine riippuu veteen liuenneiden erillisten hiukkasten kokonaisainemäärästä, joka ilmaistaan osmoleina (osm). Osmolaliteetti tarkoittaa osmolien määrää kilogrammassa vettä. Plasman (veren) osmolaliteetti on hieman alle 300 milliosmolia per kg (mosm/kg). Kun yksi mooli ruokasuolaa eli natriumkloridia (NaCl) liukenee veteen, saadaan kaksi osmolia: Na⁺ ja Cl^-. Yhden glukoosimoolin liuetessa saadaan yksi osmoli. 

Kuulostaa monimutkaiselta, mutta on todellisuudessa helppoa kuin heinänteko. Kuuntelin muutamia vuosia sitten ikääntyneemmän fysiologian professorin nestetasapainoluentoa aikuisopiskelijoille. Itselleni edellä mainitut käsitteet olivat silloin jo päivänselviä, mutta luennon varsinaisella kohdeyleisöllä biologian perusopinnoista oli kulunut jo vuosikausia. ”Kun elimistön nesteiden osmolaliteetti nousee.. siis ne nesteet suolautuu…”, luennoi professori. Tämä kuulosti silloin hieman erikoiselta, mutta todellisuudessa se on paras tapa selittää tämä asia nopeasti ja yksinkertaisesti (”mutkat suoristaen”).

Plasman osmoottisesta paineesta nimittäin valtaosa johtuu natriumista (n. 140 mosm/l) ja kloridista (n. 100 mosm/l). Oletetaan, että juot pari lasia vettä, johon olet lisännyt runsaasti natriumkloridia. Jonkin ajan kuluttua suolistosta imeytyy verenkiertoon runsaasti natriumia ja kloridia, mikä johtaa veren (plasman) osmolaliteetin nousuun. Hieman myöhemmin myös väliaivojen alaosaa (hypotalamusta) ympäröivän veren osmalaliteetti nousee. Tämä taas johtaa hypotalamuksen osmoreseptorien aktivoitumiseen. Lopputuloksena on janontunne. Syntyy siis lähes pakottava tarve juoda vettä. Ja kun juot sitä vettä automaattisesti oikean määrän, elimistön nesteiden osmolaliteetti palautuu lähtötasolle. Ruoansulatuskanavan alkuosassa on nerokas mittausjärjestelmä, joka mittaa juodun veden määrää hämmästyttävän tarkasti. Muutenhan jatkaisimme juomista, kunnes juotu vesi on saavuttanut hypotalamuksen. Näin elimistö huolehtii siitä, että nesteiden osmolaliteetti pysyy sopivissa rajoissa.   

Erityisesti lämpimässä urheiltaessa nesteen sisäänotto (lue: juominen) ei useinkaan vastaa hikoilun aiheuttamaa vesihukkaa. Tällöin elimistön nesteiden osmolaliteetti siis nousee. Henkilön sanotaan tällöin kärsivän dehydraatiosta eli nestevajeesta. Jos vaje on merkittävä, suorituskyky kärsii ja pahimmassa tapauksessa myös terveys on uhattuna. 

Veriplasman osmolaliteetti antaa tarkkaa tietoa elimistön hydraatiostatuksesta eli nesteytystilasta. Plasman osmolaliteettimääritys on kuitenkin varsin vaivalloinen prosessi, eikä sen vuoksi sovellu kenttäkäyttöön. Medicine & Science in Sports & Exercise -tiedelehdessä ilmestyi juuri tutkimus, jonka mukaan urheilijan hydraatiostatusta voidaan seurata myös kyynelnesteen osmolaliteettimäärityksellä. Tutkimuksessa käytettiin TearLab -nimistä laitteistoa, joka on alunperin kehitetty kuivasilmäisyydestä kärsivien henkilöiden seurantaan. Tiede ei kuitenkaan koskaan seiso paikallaan. Tutkijat vertasivat TearLab -mittauksen tarkkuutta plasman osmolaliteetin (Posm) ja virtsan suhteellisen tiheyden (USG) määritykseen. USG kertoo virtsan tiheyden verrattuna puhtaaseen veteen. Menetelmä on ollut käytössä jo pitkän aikaa, mutta sekään ei sovellu kenttäkäyttöön. Tutkijat raportoivat, että TearLab oli suurin piirtein yhtä tarkkaa hydraatiostatuksen markkeri kuin USG ja laitteen antama tulos korreloi voimakkaasti Posm:in kanssa (r = 0.93). Varsin mielenkiintoista.

Kyynelnesteen tarve on muuten vain 50 nl ja tulos putkahtaa ulos n. 30 sekunnissa. TearLab -vempaimessa on elektroninen analysaattori, joka kerää kyynelnesteen kapillaarisesti suoraan silmästä määritystä varten. Jos nämä tutkimustulokset toistetaan tulevissa tutkimuksissa, saatamme nähdä tulevaisuudessa TearLab -laitteita myös urheilukisoissa.