Woda morska a skok wydolnościowy u sportowców. Analiza badań. 

Głębinową wodę morską wyróżnia niezwykle bogaty skład, w którym znajdziesz minerały takie jak magnez, wapń, potas, sód, a także mikroelementy, choćby cynk, jod, mangan czy selen. Front gęstościowy na styku prądów i wirów wywołuje zjawisko upwellingu, a więc mieszania się powierzchniowej wody oceanicznej bogatej w fitoplankton z głębinową wodą morską. Fitoplankton jest podstawą biocenozy morskiej. Jest nie tylko pokarmem dla organizmów wodnych, gdyż jego rozkład powoduje wzbogacenie wody morskiej o minerały. Fitoplankton przyswaja minerały, które występują w środowisku wodnym w postaci jonów nieorganicznych takich jak   NO₃⁻, NH₄⁺, PO₄³⁻, SO₄²⁻, Mg²⁺, Ca²⁺, Fe²⁺/Fe³. Woda morska staje się jeszcze bogatsza w składniki odżywcze.

Warto zwrócić uwagę, że dzięki temu, że jony są transportowane przez błony komórkowe komórek fitoplanktonu za pośrednictwem białek transportowych, zgodnie z gradientem elektrochemicznym, są pasywne i jako nieorganiczne związki środowiskowe nie wykazują aktywności biologicznej same w sobie, lecz dopiero po włączeniu w szlaki metaboliczne. Oznacza to, że jony same w sobie nic nie robią w komórce dopóty nie zostaną włączone w procesy biochemiczne. Gradient elektrochemiczny jest różnicą w stężeniu jonu i ładunku elektrycznego, zatem dostarcza organizmowi niezbędnych pierwiastków biogennych, które umożliwiają przebieg reakcji enzymatycznych i pozwalają na utrzymanie homeostazy organizmu¹. Poddawana jest procesowi mikrofiltracji i sterylizacji na zimno. Badania pokazują, że nie tylko uzupełnia braki mineralne, ale może być też odpowiedzią na potrzeby sportowców, dzięki temu, iż zwiększa wydolność treningową.  

 „ Spożycie wody morskiej przyspiesza regenerację zdolności tlenowej i siły mięśni nóg po wysiłku. Produkcja laktonu po biegu była znacząco niższa niż po spożyciu zwykłej wody.”  — Jerónimo Aragón‑Vela. Ten hiszpański badacz zajmujący się fizjologią wysiłku i suplementacją w sporcie podsumował wyniki wielu badań, które wskazywały, że spożycie produktów na bazie wody morskiej poprawia odzyskiwanie zdolności tlenowej, a także zapewnia szybszy powrót siły mięśni nóg i obniża poziom mleczanu.

„Woda oceaniczna (deep‑ocean mineral water) wykazała obiecujące działanie jako źródło napoju do nawodnienia, które poprawia szybkość powrotu do stanu równowagi wodno‑elektrolitowej i regenerację siły mięśni po odwodnieniu wywołanym wysiłkiem.” — Douglas A. Keen. W badaniuWpływ nawodnienia organizmu po wysiłku fizycznym wodą mineralną z głębin oceanu na rehydratację i wydolność organizmu  badacz opisuje wpływ wody oceanicznej (DOMW) na tempo powrotu do równowagi wodno-elektrolitowej i odbudowę siły mięśni po odwodnieniu spowodowanym wysiłkiem fizycznym. W badaniu uczestnicy otrzymywali objętość wody równą ilości utraconej masy ciała po wysiłku (czyli objętość w litrach odpowiadała stracie w kilogramach). Jeśli osoba straciła w wyniku odwodnienia 0,9 kg, to dostała 0,9 litra wody oceanicznej w fazie rehydratacji. 

„DSW może poprawiać sprawność fizyczną i łagodzić zmęczenie fizyczne u myszy ICR. Efekt ten osiągany jest poprzez zwiększenie zdolności antyoksydacyjnej.” — Huijie Fan. Cytat dotyczy badania na mysich modelach laboratoryjnych (myszy ICR), w którym analizowano wpływ wody głębinowej na wydolność fizyczną i zmęczenie wynikające z wysiłku fizycznego. W badaniu zwierzętom podawano różne stężenia wody głębinowej każdego ranka 30 minut przed treningiem przez 4 tygodnie w dawce 0,8 ml płynu bezpośrednio do żołądka a potem mierzono czas pływania aż do wyczerpania oraz markery zmęczenia i stresu oksydacyjnego we krwi.

Badania na temat zwiększania wydolności w biegach interwałowych piłkarzy dzięki przyjmowaniu minerałów z głębin morskich

“Doustne przyjmowanie minerałów głębinowych zwiększa intensywną zdolność biegania interwałowego piłkarzy po krótkotrwałej rekonwalescencji po wysiłku: podwójnie ślepe, kontrolowane placebo badanie crossoverowe” zostało przeprowadzone przez Matthew F. Higgins’a i Benjamina Rudkin z Human Sciences Research Centre, University of Derby, w Wielkiej Brytani oraz Chia-Hua Kuo z Institute of Sports Sciences of Taipei z Tajwanu w kwietniu 2019 r. Jego celem było sprawdzenie czy doustna suplementacja minerałami z głębin oceanicznych poprawia zdolność do wykonywania wysoko intensywnych biegów interwałowych po krótkim okresie regeneracji u piłkarzy. Wykorzystano podwójną ślepą próbę i grupę placebo. Badacze chcieli odtworzyć sytuację typową dla meczu piłkarskiego, a więc uczestnicy zostali poddani intensywnemu wysiłkowi, krótkiej przerwie, a następnie ponownie dużemu wysiłkowi. Uczestnikami byli wytrenowani młodzi piłkarze bez urazów, którzy są przyzwyczajeni do wysiłku interwałowego. Próbę badawczą stanowiło 9 piłkarzy. Każdy zawodnik brał udział w obu warunkach – w  jednym przypadku podawano suplement, a w drugim placebo. 

W fazie wstępnej badacze dokonywali standaryzacji diety oraz nawodnienia. Ponadto badani odpoczywali przed testem. Następnie zawodnicy wykonywali intensywny wysiłek biegowy aż do osiągnięcia zmęczenia. Okres regeneracji stanowiła w tym przypadku krótka przerwa trwająca kilkadziesiąt minut. W tym czasie podawano im minerały z głębin morskich bądź napój placebo. Następnie monitorowano nawodnienie, tętno, ale i parametry fizjologiczne. Po regeneracji zawodnicy wykonywali ponownie sprinty bądź bieg interwałowy o wysokiej intensywności. Znów mierzono czas do wyczerpania, całkowitą wykonaną pracę. Sprawdzano też tętno oraz odczuwany wysiłek i markery metaboliczne. W tej próbie zaobserwowano poprawę wyników w warunkach interwencji vs placebo.

Zawodnicy zażywający minerały osiągali lepsze wyniki w powtórnym teście interwałowym. Do tego też utrzymywali wyższą intensywność wysiłku oraz wykazywali mniejszy spadek wydolności po wcześniejszym zmęczeniu. Efekt był widoczny już po krótkim czasie regeneracji. Autorzy potwierdzili więc tezy, że zażywanie suplementów z minerałami z głębin morskich przyspiesza przywracanie równowagi elektrolitowej, poprawia też funkcję nerwowo-mięśniową. Do tego wspiera procesy metaboliczne, które są ściśle związane z produkcją energii oraz skraca czas potrzebny do odzyskania pełnej zdolności wysiłkowej.    

Wyniki wydajności i wytrzymałości piłkarzy przyjmujących suplement z minerałami z głębin oceanicznych

Piłkarze zażywający suplement zwiększyli zdolność do wykonywania wysokointensywnego biegu interwałowego średnio o 25% w porównaniu z placebo. Jednocześnie na poziomie grupowym autorzy badania zauważyli, że zwiększył się całkowity czas trwania testu wyczerpania o ok. 56%. Nie stwierdzono natomiast różnic w stężeniu mleczanu we krwi ani glukozy we krwi. Ponadto sprawdzono osmolarność moczu, a więc wskaźnik nawodnienia. Tutaj również nie stwierdzono różnic, co oznacza, że poprawa zdolności biegowych nie była wynikiem różnic w odwodnieniu ani w głównych metabolitach energetycznych².            

Rola nawodnienia i mikroelementów podczas treningu  

Sportowcy, aby osiągać lepsze wyniki muszą pracować nad wydolnością organizmu, a jednocześnie dbać o prawidłowe nawodnienie. Podczas intensywnego treningu trwającego godzinę niezbędne jest wypijanie od 150 do 250 ml wody z elektrolitami, co 15-20 minut. Jednocześnie po treningu powinno się uzupełnić płyny. Jeżeli trening stanowi takie obciążenie dla organizmu, że spala się 1 kg, to aby to uzupełnić niezbędne jest wypicie 1,5 litra płynów. Warto zauważyć, że podczas treningu wraz z wysiłkiem tracisz sód, potas, magnez, ale też wapń. Do objawów odwodnienia należy wtedy spadek wydolności, dochodzi do skurczów mięśni, ale też bólów i zawrotów głowy.

Wypijanie samej wody może nie wystarczyć. Wysoka potliwość, duży wysiłek czy też upał wymagają uzupełnienia sodu i innych elektrolitów w postaci wody morskiej bogatej w fitoplankton, która zawiera minerały i mikroelementy w odpowiednich proporcjach. Zawiera magnez pozytywnie wpływający na funkcjonowanie mięśni. W jej składzie znajdziemy także potas, który jest jednym z kluczowych elektrolitów dla osób aktywnych fizycznie. Odpowiada za przewodzenie impulsów nerwowych, ale też zmniejsza ryzyko skurczów. Ponadto wpływa na wydolność serca, regulując rytm jego pracy. Potas wspiera też koordynację ruchową i koncentrację podczas wysiłku. 

Warto jeszcze zwrócić uwagę na kolejny składnik głębinowej wody morskiej jakim jest wapń. Nie tylko poprawia gęstość kości, ale również wpływa na siłę podczas wysiłku oraz uczestniczy w przekazywaniu impulsu z nerwu do mięśnia. W wodzie morskiej znajdziemy też chlor, który jest także bardzo ważnym elektrolitem. Pomaga regulować ciśnienie osmotyczne, co oznacza, że rozmieszcza wodę między komórkami, a więc zapobiega nadmiernemu odwodnieniu. Wpływa też na równowagę kwasowo-zasadową, utrzymując prawidłowe pH krwi. A jak wiadomo stabilne pH zapewnia lepszą tolerancję wysiłkową, a więc wydolność. 

Pierwiastki obecne w planktonowej wodzie morskiej BioOceanica 

Pierwiastek	Symbol	Poziom	Jaka jest rola fizjologiczna
Magnez	Mg	bardzo wysoki1732 mg/l	funkcja mięśni i produkcja ATP
Sód	Na	Wysoki13192 mg/l	równowaga płynów, przewodnictwo nerwowe
Potas	K	Wysoki781 mg/l	skurcz mięśni, potencjał błonowy
Wapń	Ca	Umiarkowany538,6 mg/l	skurcz mięśni, sygnalizacja komórkowa
Chlor	Cl	wysoki	równowaga elektrolitowa
Siarka (siarczany)	S	umiarkowany	metabolizm białek
Cynk	Zn	śladowy	enzymy, odporność
Mangan	Mn	śladowy	metabolizm energetyczny
Miedź	Cu	śladowy	transport elektronów
Żelazo	Fe	śladowy	hemoglobina
Selen	Se	śladowy	antyoksydacja
Bor	B	śladowy	metabolizm mineralny
Lit	Li	śladowy	funkcje neurobiologiczne (śladowo)

Podczas intensywnego wysiłku, któremu towarzyszy pocenie się, organizm człowieka traci sód, który pozwala utrzymać nawodnienie i zatrzymuje wodę w przestrzeni międzykomórkowej. Ułatwia też wchłanianie wody oraz glukozy w jelitach. Co ciekawe, woda bez odpowiedniej ilości sodu nie będzie dawała energii komórkom. W głebinowej morskiej wodzie planktonowej  znajdziesz wysoką zawartość sodu, który jest kluczowy dla gospodarki wodno-elektrolitowej oraz transportu glukozy i wody w jelicie (mechanizm SGLT1), co ma znaczenie w nawadnianiu podczas długiego wysiłku. Wraz z potasem pozwala generować potencjał czynnościowy, czyli elektryczny impuls w komórkach nerwowych i mięśniowych, uwalniający wapń, ale też wpływający na ruch, siłę i szybkość.                    

Badania nad wpływem wody morskiej na wytrzymałość sportowców 

Dążąc do zwiększenia efektywności treningowej, poprzez spożywanie wody morskiej nie tylko możemy uzupełnić elektrolity, ale również poprawić wytrzymałość. W badaniu naukowym “Effects of seawater ingestion on lactate response to exercise in runners” z 2017 r. przeprowadzonym przez naukowców Jose Antonio Pérez-Turpin, Mario Trottini, Juan Jose Chinchilla-Mira z Uniwersytetu Alicante w Hiszpanii wspólnie z naukowczynią z Wydziału Medycyny Uniwersytetu Informatyki i Zarządzania w Rzeszowie Weroniką Cyganik wzięło udział 12 doświadczonych biegaczy. Uczestnicy zostali podzieleni na dwie grupy i było to podwójne ślepe badanie crossover. Połowa badanych piła 50 ml wody morskiej, zaś druga połowa 50 ml zwykłej wody pięć minut przed biegiem na bieżni w temperaturze pokojowej 30 stopni. Każdy z uczestników biegał do momentu utraty 3% masy ciała. Średni czas wykonywania ćwiczeń wynosił 95 minut +/- 18,5 minuty przy średniej prędkości 7,4 +/- 0,7 km/h. Co 20 minut mierzono masę ciała i stężenie mleczanu we krwi.

Na koniec protokołu ćwiczeń analizowano próbki krwi żylnej w celu wykrycia zmiennych biochemicznych (stężenia mleczanu we krwi). Po 7 dniach grupa, która piła przed biegiem 50 ml wody morskiej piła przed tą aktywnością czystą wodę (placebo), zaś Ci biegacze, którzy tydzień wcześniej otrzymali przed biegiem placebo, spożywali 50 ml wody morskiej.  W badaniu została wykorzystana mikrofiltrowana i sterylizowana woda morska “Totum Sport” została dostarczona przez Laboratoires Quinton Co. (Alicante, Hiszpania).

Po wysiłku stężenie kwasu mlekowego było znacznie niższe w grupie, która spożywała wodę morską, co może świadczyć o zmniejszonej intensywności zmęczenia mięśniowego³. Zatem metabolizm mleczanu, który jest jednym z markerów obciążenia wysiłkowego jest powiązany z większym stresem metabolicznym i zmęczeniem mięśni. W wynikach badań zauważono, że u biegaczy, którzy spożywali wodę morską występuje niższe stężenie mleczanu po wysiłku, co oznacza poprawę funkcji metabolicznych. W efekcie spożywanie wody morskiej wspiera stabilność płynów ustrojowych, równowagę kwasowo-zasadową, a także transport jonów niezbędnych dla metabolizmu energetycznego.   

Tabela 2 Poziom mleczanu w stanie wyjściowym i po wysiłku z badania z użyciem wody morskiej i placebo  – żródło – Biology of Sport Vol. 34, No 4, 2017 r.  

Stężenie mleczanu (laktatu) przed wysiłkiem i po wysiłku (po interwencji) według rodzaju napoju i grupy

---

Wszyscy badani (n = 12)

Napój	Mleczan – przed wysiłkiem	Mleczan – po wysiłku
Placebo	1,167 ± 0,123	3,375 ± 0,367
WS (woda morska)	1,258 ± 0,231	2,275 ± 0,433

---

Grupa P-SW (n = 6)

Napój	Mleczan – przed wysiłkiem	Mleczan – po wysiłku
Placebo	1,150 ± 0,055	3,300 ± 0,415
WS (woda morska)	1,200 ± 0,228	2,117 ± 0,523

---

Grupa SW (n = 6)

Napój	Mleczan – przed wysiłkiem	Mleczan – po wysiłku
Placebo	1,853 ± 0,172	3,450 ± 0,333
WS (woda morska)	1,317 ± 0,240	2,433 ± 0,280

Ponadto w 2022 r. wykonano także randomizowanebadanie u triathlonistów, które oceniało wpływ nawodnienia wodą morską vs wodą kranową i solą fizjologiczną.  Autorami badania są naukowcy z Instytutu Żywienia i Technologii Żywności “Jose Mataix” Centrum Badań Biomedycznych Uniwersytetu w Granadzie, Wydziału Fizjologii, Farmacji Uniwersytetu w Granadzie, Katedry Wychowania Fizycznego i Sportu, Wydziału Nauk o Sporcie Uniwersytetu w Granadzie oraz Wydziału Nauk o Zdrowiu Uniwersytetu Loyla Andalucia w Sewilli⁴. 

Choć woda morska nie zwiększyła bezpośrednio wydolności podczas samego treningu, to znacznie spowolniła uwalnianie niektórych białek takich jak IL-6, apelin po wysiłku, co jest związane z metabolizmem, a także dostosowaniem energetycznym i regeneracją po treningu.

Wpływ nawodnienia organizmu po wysiłku fizycznym wodą z minerałami z głębin oceanu – czy zwiększa się wydolność w czasie ćwiczeń?

Odwodnienie spowodowane długotrwałym wysiłkiem fizycznym znacząco upośledza termoregulację, wytrzymałość, ale i wydolność fizyczną. Badanie “The impact of post-exercise hydration with deep-ocean mineral water on rehydratation and exercise performance” przeprowadzone zostało w latach 2015-2016. Jego autorami byli Douglas A. Keen, Eleni Constantopoulos i John P. Konhilas z Department of Physiology, University of Arizona w Tucson, Arizona, USA. W badaniu wzięło udział 8 osób jeżdżących na rowerze stacjonarnym w ciepłych warunkach, w temperaturze 30 stopni Celsjusza. Wysiłek miał powodować utratę masy ciała wynoszącą 3%.

W okresie regeneracji po wysiłku badani otrzymywali głębinową wodę morską, wodę źródlaną lub napój sportowy na bazie węglowodanów. Próbki śliny pobierano w regularnych odstępach czasu. Osoby badane, które otrzymywały wodę głębinową szybciej powracały do stanu nawodnienia sprzed ćwiczeń. Dodatkowo zauważono szybszą regenerację mięśni dolnych partii ciała po treningu na rowerze stacjonarnym⁵. Średni czas wysiłku trwał 93 minuty. Podczas ćwiczeń i po nawodnieniu sprawdzono osmolalność śliny, czyli wskaźnik stanu nawodnienia oraz zdolności organizmu do przywrócenia równowagi wodno elektrolitowej, a także siłę mięśni, a dokładnie maksymalny moment siły prostowania kolana, który był mierzony dynamometrem. Był to wskaźnik wydolności mięśni dolnych po nawodnieniu. Autorzy w swoim badaniu zaobserwowali, że woda mineralna z głębin oceanu jest bardziej efektywna w nawadnianiu i regeneracji wydolności po intensywnym wysiłku niż tradycyjne napoje sportowe i to nawet te, które zawierają elektrolity i węglowodany.     

Rola magnezu w pracy mięśni i produkcji energii 

Magnez jest jednym z najważniejszych minerałów dla sportowców, ponieważ uczestniczy w ponad 300 reakcjach enzymatycznych w organizmie. Wpływa na trening i wydolność. Magnez reguluje skurcze i rozkurcze mięśni, zaś jego niedobór często powoduje drżenie mięśni oraz szybkie zmęczenie. Jest niezbędny do syntezy ATP, gdyż jest głównym nośnikiem energii w komórkach. Dzięki optymalnemu poziomowi magnezu zyskuje się lepszą wytrzymałość oraz siłę mięśniową. Ponadto magnez pomaga w neutralizacji wolnych rodników, które powstają podczas intensywnego wysiłku. W metaanalizie stwierdzono, że stężenie magnezu u sportowców jest niższe, zaś ich organizm ma większe zapotrzebowanie na ten minerał. 

W badaniu obejmującym 192 olimpijczyków i paraolimpijczyków (sportowców lekkoatletycznych) przez 8 lat aż 22% miało klinicznie niski poziom magnezu, co pokazuje, że niedobór występuje nie tylko u amatorów⁶. To badanie opublikowano w czasopiśmie Journal of the American College of Nutrition w lipcu 2020 r. Było ono długoterminową analizą statusu magnezu u zawodników lekkoatletycznych z programu światowej klasy British Athletics. Autorzy badania N. Polock, R. Chakraverty, Ja Taylor oceniali stan magnezu u elitarnych sportowców z różnych dyscyplin lekkoatletycznych. Łącznie 192 zawodnikom pobrano na przestrzeni 8 lat 510 próbek krwi, które zostały przeanalizowane pod kątem stężenia magnezu wewnątrz erytrocytów. Dane uwzględniały także historie bólu ścięgien, kontuzji mięśni, a także płeć, rodzaj konkurencji oraz przynależność etniczną.

Okazało się, że u 22% badanych niedobór magnezu był znaczący i wynosił < 1,19 mmol/l przynajmniej w jednej próbce. Kobiety statystycznie miały niższe stężenie magnezu niż mężczyźni. Ponadto niższe poziomy magnezu odnotowano u osób o czarnej lub mieszanej etniczności. Sportowcy z bólem ścięgien Achillesa bądź rzepki, a także urazami mięśni mieli znacząco niższy poziom magnezu. Wnioski badaczy są więc jasne. Magnez jest kluczowy dla utrzymania zdrowia i wydolności sportowców. Ponadto znaczący odsetek doświadczonych lekkoatletów może mieć niedobory, co zwiększa ryzyko urazów mięśni czy bólu ścięgien. Co również ciekawe, płeć i etniczność są czynnikami różnicującymi status magnezu w tej grupie. 

Magnez jest ważnym kofaktorem związanym z metabolizmem energii, skurczami mięśni i produkcją białek. Stąd jego nieodpowiedni poziom wpływa na wydolność i regenerację. W artykule “Suplementy diety i wydajność sportowa: minerały” można przeczytać, że do fizjologicznych funkcji magnezu należy udział w skurczach mięśni, transporcie tlenu, prawidłowym rytmie serca czy aktywności antyoksydacyjnej. Zatem dzięki właściwemu poziomowi i zapobieganiu niedoborom można poprawić wydolność organizmu i zapobiegać nadmiernemu wydzielaniu kwasu mlekowego⁷. 

Głębinowa woda morska planktonowa – wysoka zawartość magnezu i świetna przyswajalność

Sportowcy często mają obniżony poziom magnezu, dlatego bardzo ważna jest suplementacja. Istotne znaczenie ma przyswajalność. Alternatywą dla wody magnezowej jest woda morska głębinowa i bogatą w plankton, która zawiera jeszcze większą ilość magnezu. Np. w litrze planktonowej wody morskiej BioOceanica w badaniach laboratoryjnych wykazano 1732,27 mg/l magnezu. Dziennie można spożywać do 250 ml rozcieńczonej wody morskiej, co stanowi pokrycie dziennego zapotrzebowania na magnez sportowców, gdyż 250 ml zawiera 433 mg magnezu. Może stanowić uzupełnienie niedoborów magnezu po wysiłku fizycznym czy treningu.

Badanie Wpływ suplementacji magnezu na bolesność mięśni i wydolność nie dotyczy bezpośrednio wody morskiej, jednak jest ono bardzo ciekawe, gdyż sprawdza, jak wysoka suplementacja dobrze przyswajalnego magnezu obniża ból mięśni i poprawia wydolność treningową w porównaniu z grupą placebo. Badanie sprawdzające wpływ magnezu na wydajność przeprowadzone zostało w 2020 r. przez Alyssum M Reno, Matt Green, Lauren G Killen, Eric K O’Neal, Kelly Pritchett, Zella Hanson – naukowców z Wydziału Kinezjologii Uniwersytetu Alabama w Huntsville – na 9 mężczyznach i 13 kobietach. Połowie badanych przez 10 dni podawano 350 mg magnezu i właśnie oni mieli lepsze sesje wydajnościowe. Ponadto zmniejszyła się u nich bolesność mięśni⁸.     

Jak przyspieszyć regenerację po aerobowym wysiłku?

Aerobowy wysiłek, a więc bieganie, jazda na rowerze czy pływanie jest niezwykle wymagający dla organizmu. Ważną rolę odgrywa tutaj nawodnienie, a mianowicie, w ciągu pierwszej godziny po treningu należy wypić od 500 do 1000 ml wody, a jeżeli wysiłek trwa powyżej godziny, warto dodać elektrolity takie jak sód, potas, czy magnez. W badaniu “Deep mineral water accelerates recovery after dehydrating aerobic exercise: a randomized double blind placebo-controlled crossover study” przeprowadzonym w 2014 r. przez Loreta Stasiule, Sandrija Capkauskiene, Daiva Vizbaraite, Arvydas Stasiulis z Litewskiego Uniwersytetu Sportu w Kaunas można przeczytać, że woda głębinowa o umiarkowanej mineralizacji wpływa na regenerację wydolności i mocy mięśni nawet po intensywnym wysiłku aerobowym w upale. Badanie przeprowadzono na próbie 9 aktywnych fizycznie kobiet. Uczestniczki badania biegały aż do utraty od 2,6% do 3,1% masy ciała, co średnio zajmowało 97 minut w temperaturze 30 stopni. Po wysiłku zostały zmierzone parametry wydolnościowe w trzech najważniejszych momentach regeneracji, a więc po czterech godzinach po ćwiczeniu, po 24 godzinach po ćwiczeniu i po 48 godzinach po ćwiczeniu. Woda z DMW (woda z minerałami morskimi) bądź placebo była wypijana porcjami w ilości odpowiadającej 1,5 raza utraconej masy ciała co 30 minut przez okres rehydratacji.  

Wyniki litewskiego badania dotyczące wpływu wody głębinowej na regenerację wydolności i mocy mięśni

Po 4 godzinach regeneracji:
maksymalny pobór tlenu po odwodnieniu był o 9% wyższy po rehydratacji DMW vs placebo, co oznacza szybszy powrót do pełnej wydolności aerobowej w krótkim czasie.

Po 24 godzinach regeneracji:
W tym przypadku parametry siły mięśni oraz maksymalny pobór tlenu nadal poprawiały się, ale różnice między grupami były już mniej wyraźne niż po 4 h.

Po 48 godzinach regeneracji:

Skoczność (moc mięśni nóg) wróciła do poziomu wyjściowego w grupie zażywającej DMW, natomiast w grupie placebo ciągle była niższa – różnica ~6.6% na korzyść DMW⁹. 

Jak woda morska wpływa na wydolność triathlonistów w czasie zawodów? Badanie kliniczne

„Effects of Acute Deep Seawater Supplementation on Muscle Function after Triathlon” to badanie kliniczne z 2024 r. autorstwa Jerónimo Aragón‑Vela, Olivia González‑Acevedo, Juan Carlos De la Cruz‑Márquez z Wydziału Nauk o Zdrowiu, Obszaru Fizjologii, Kampusu “Las Lagunillas” Uniwersytetu Jaen w Hiszpanii, Instytutu Żywienia i Technologii Żywności “José Mataix” Uniwersytetu Granada w Hiszpanii, Wydziału Nauk Fizycznych i Sportu Uniwersytetu Granada, Wydziału Biochemii i Biologii Molekularnej Uniwersytetu Granada w Hiszpanii, Wydziału Nauk o Zdrowiu Uniwersytetu Loyola Andalucia w Sewilli, Instytutu Badań Biomedycznych Uniwersytetu Granada, Children’s Hospital of Eastern Ontario Reaserch Institute w Ottawie dotyczące ostrej suplementacji głębinową wodą morską (DSW) u triathlonistów. Celem było sprawdzenie, czy spożycie głębinowej wody morskiej (Deep Sea Water, DSW) w trakcie zawodów triathlonowych może chronić funkcjonowanie mięśni po wysiłku i jednocześnie znacząco spowalniać spadek siły/mocy mięśniowej w porównaniu z izotonicznym placebo i nawadnianiem samą wodą. Grupę badawczą stanowiło 19 wytrenowanych mężczyzn‑triathlonistów, których średnia wieku wynosiła ~39 lat, a BMI. ~23.7.

Każdy badany wykonywał trzy osobne triathlony, w losowej kolejności:

1. z nawadnianiem głębinową wodą morską (DSW)
2. z izotonicznym placebo,
3. z nawadnianiem wodą (kontrola).

Triathlon obejmował etapy takie jak pływanie, jazdę rowerem i bieg. Przed badaniem mierzono izometryczną siłę mięśni, a także wyskok pionowy (CMJ) jako wskaźnik ogólnej mocy i funkcji mięśni.

Wyniki jasno wskazywały, że po triathlonie siła izometryczna spadła znacząco w dwóch warunkach: placebo (p = 0.045) i w kontroli, gdzie spożywano zwykłą wodę (p = 0.026). Natomiastw grupie, która spożywała DSW, spadek siły nie był statystycznie istotny (p = 0.121), co wskazuje, że DSW chroni siłę mięśniową nawet po długotrwałym wysiłku. Co ciekawe w wyskoku pionowym nie odnotowano istotnych różnic między wszystkimi grupami¹⁰.

Analiza w Medicine & Science in Sports & Exercise na temat roli magnezu w metabolizmie energetycznym i wpływ jego niedoboru na wydolność tlenową 

Magnez jest kofaktorem reakcji enzymatycznych, w tym kluczowej dla sportowców syntezy ATP – źródło energii w mięśniach wpływa na przemianę glukozy i tłuszczów. U sportowców niedobór magnezu może prowadzić do szybszego zmęczenia i mniejszej wydolności tlenowej, a także słabszej regeneracji mięśni. Amerykańskie Stowarzyszenie Dietetyków i Amerykańskie Kolegium Medycyny Sportowej podkreślają, że optymalne odżywianie nie tylko poprawia aktywność fizyczną, ale wyniki sportowe i regenerację powysiłkową. Organizacje te zalecają zarówno odpowiedni dobór żywności i płynów, czas ich spożycia oraz wybór suplementów bogatych w magnez¹¹.  

Status magnezu, a wydajność ćwiczeń u sportowców

Maria Jose Laires, Cristina Paula Monteiro, Catarina Nunes Matias, Diana Aguiar Santos, Monica Silva, Manuel Bicho – badacze z Uniwersytetu w Lizbonie, a także Interdiciplinary Center for the Study of Human Performance przeprowadzili badania, by ocenić, jak magnez wiąże się z parametrami wydolnościowymi, szczególnie siłą oraz mocą mięśniową.  Badanie trwało przez dwa lata, a dokładnie od 2012 do 2013 roku. Brali w nim udział sportowcy wyczynowi, zarówno zawodnicy sportów walki, jak i sportów drużynowych, którym mierzono status magnezu, ale też parametry związane z wodą wewnątrzkomórkową. Wniosek z badań jest taki, że monitorowanie i utrzymanie prawidłowego poziomu magnezu jest ważne, zarówno dla wydajności mięśniowej, jak i adaptacji treningowej w sportach o dużym obciążeniu fizycznym¹².

Na uwagę zasługuje także metaanaliza badaczy z Chin –  Haixin Zhang, Ruwen Wang, Shanshan Guo,Qianqian Tian,Shuang Zhang , Liang Guo i Tiemin Liu,Ru Wang opublikowana w 2023 r. Celem badania było porównanie biomarkerów magnezu u sportowców oraz osób nieaktywnych, po to by ocenić, czy sportowcy mają wyższe zapotrzebowanie na magnez lub występują u nich większe straty pierwiastka podczas wysiłku. W badaniach brało udział 855 sportowców i 521 osób kontrolnych. Wzięto pod uwagę 14 badań przeprowadzonych w latach 1986-2017. Co ciekawe z metaanalizy wynika, że sportowcy mieli niższe stężenie magnezu w surowicy pomimo wyższego spożycia magnezu niż osoby nieaktywne. Ponadto wydalanie magnezu wraz z moczem było u nich znacznie wyższe, co wskazuje, że w wyniku treningu straty tego pierwiastka są większe¹³. A więc można dojść do wniosku, że samo spożywanie wody w czasie treningu nie jest wystarczające i zdecydowanie lepszym wyborem jest głębinowa woda morska, która zawiera wysokie stężenie magnezu – 173 mg w 100 ml. Dawka zalecana to do 250 ml wraz z wodą źródlaną w ilości 750 ml wypijana w podzielonych porcjach przez cały dzień bądź przed, w trakcie i po treningu.       

Wpływ magnezu na odpoczynek i regenerację po ćwiczeniach aerobowych i oporowych oraz ciśnienie skurczowe

W badaniu pilotażowym opublikowanym 1 marca 2013 r. W Journal of Sports Science & Medicine dotyczącym wpływu suplementacji magnezem w połączeniu z wysokim i niskim spożyciem magnezu w codziennej diecie na odpoczynek i regenerację po ćwiczeniach aerobowych i oporowych oraz ciśnienie skurczowe autorstwa Lindsay S. Kass , Philip Skinnera, Filipe Poeira sprawdzano, jak suplementacja magnezem wpływa na skurczowe ciśnienie krwi w spoczynku i podczas regeneracji po ćwiczeniach oporowych i aerobowych oraz na wydolność. W badaniu uczestniczyło 16 mężczyzn. Wszyscy wykonywali ćwiczenia aerobowe 4 godziny tygodniowo. Podzielono ich na dwie grupy – jednej podawano suplementację tlenkiem magnezu przez 14 dni. Następnie badano spoczynkowe ciśnienie i tętno, zarówno przed wykonywaniem 20 minutowych ćwiczeń, jak i bezpośrednio po nich. W kolejnym etapie uczestnicy mieli wykonać 3-krotnie 5-sekundowe izomeryczne wyciskanie na ławce. Badanych poproszono o wypełnienie 3-dniowego kwestionariusza żywienia w celu oceny zwyczajowego spożycia magnezu w diecie.

Naukowcy stwierdzili istotną różnicę między grupą kontrolną a przyjmującą suplement w zakresie ciśnienia krwi w spoczynku, przed wysiłkiem i po wysiłku, a także w czasie regeneracji. Spożywający suplement tlenku magnezu mieli o 7,7% niższe ciśnienie w spoczynku. Wzrosła też o 10,6% ich wydajność, natomiast nie stwierdzono istotnych różnic w tętnie¹⁴.  

Jak spożycie magnezu zwiększa wydajność siłową u koszykarzy, piłkarzy ręcznych i siatkarzy?    

Badania opublikowane w Megnesium Research w 2011 r. wykonane przez Diane Aguitar Santos, Catarina Nunes Matias, Cristina Paula Monteiro, Monica Silva, Paulo Manuel Rocha, Claudia Sofia Minderico, Luis Bettencourt Sardinha, Maria Jose Laires  pt. “Spożycie magnezu wiąże się z większą wydajnością siłową u koszykarzy, piłkarzy ręcznych i siatkarzy wyczynowych” wskazuje, że większa podaż magnezu w diecie zwiększa parametry siłowe u sportowców. Jest to związane z rolą magnezu w metabolizmie energetycznym, a także transporcie jonów przez błony komórkowe. Uczestnikami badania byli sportowcy wyczynowi, którzy przechodzili testy siłowe. Sprawdzano maksymalną siłę izometryczną tułowia, siłę chwytu dłoni, a także skoki oraz siłę izokinetyczną mięśni prostowników i zginaczy kolana. Analiza zależności była oparta na statystyce regresji, a więc było to badanie obserwacyjne. Rzeczywiście sportowcy zażywający większą ilość dobrze przyswajalnego magnezu zauważyli na podstawie własnych obserwacji, że mają więcej siły, ale też mniej męczą się podczas wykonywania ćwiczeń¹⁵.    

Wpływ głębinowej wody morskiej na efektywność treningu, funkcje lokomotoryczne i metabolizm oddechowy u młodych i starych myszy

Woda głębinowa ma wiele pierwiastków, które wpływają pozytywnie na funkcje lokomotoryczne, ale i metabolizm oddechowy. Coraz częściej wskazuje się na to, że jej spożywanie wpływa także na efektywność treningu. W badaniu Wpływ głębinowej wody morskiej na efektywność treningu, funkcje lokomotoryczne i metabolizm oddechowy u młodych i starych myszy autorów Koi Fukui, Riki Takeuchi, Yugo Kato, Nozomu Takeuchi, Hirotsugu Takenaki, Masahiro Kohro z 2024 r. sprawdzano, czy codzienne spożywanie wody z dodatkiem ekstraktów głębinowej wody morskiej wpływa na efektywność treningu, funkcje lokomotoryczne, ale też metabolizm oddechowy u starych i młodych myszy. Samce myszy podzielono na 4 grupy po 15 osobników. Pierwszej grupie młodych samców podawano standardową wodę, drugiej grupie młodych myszy podawano wodę z dodatkiem DSW. Trzeciej grupie starych myszy podawano standardową wodę, zaś czwartej grupie starych myszy podawano wodę z dodatkiem DSW.

Wyniki są niezwykle ciekawe. Zarówno młode, jak i starsze myszy, które piły wodę głębinową uzyskały lepszy efekt treningowy już po dwóch tygodniach treningu wytrzymałościowego  w porównaniu z osobnikami, które spożywały zwykłą wodę. U starszych myszy, które piły wodę z ekstraktem głębinowej wody morskiej poprawiła się aktywność ruchowa. Ponadto zarówno młode, jak i starsze myszy spożywające wodę głębinową miały lepszy metabolizm oddechowy i większą wydolność. Autorzy wskazują, że woda z DSW dzięki zawartości minerałów takich jak magnez i wapń odgrywa kluczową rolę w funkcjach mięśniowych oraz metabolicznych. Wspomaga więc efektywność treningu i poprawia funkcje ruchowe i metabolizm oddechowy¹⁶.   

W badaniu Głębinowa woda morska poprawia sprawność fizyczną i hamuje stres oksydacyjny w mysim modelu zmęczenia fizycznego autorstwa Fan Huijie, Zhangbin Tan, Yu Hua, Xiaofang Huang, Yiting Gao, Yuting Wu, Bin Liu oraz Yingchun Zhou przeprowadzonym w 2016 r. sprawdzano, czy głębinowa woda morska może poprawić wydolność fizyczną, zmniejszyć uczucie zmęczenia i ograniczyć stres oksydacyjny w organizmie. Do badania wykorzystano myszy laboratoryjne. Podzielono je na cztery grupy kontrolne i trzy grupy z różnymi dawkami głębinowej wody morskiej z wysoką, średnią i niską zawartością Mg. Wodę podawano przez 4 tygodnie, następnie myszy wykonywały treningi pływackie, gdzie badano markery zmęczenia i stresu oksydacyjnego.

Co ciekawe, myszy które otrzymały wysoką dawkę wody morskiej pływały dłużej i miały lepszą wydolność fizyczną oraz opóźnione zmęczenie niż te, które spożywały zwykłą wodę. Jednocześnie, im w wodzie była wyższa zawartość magnezu, tym bardziej zwiększała się wydolność fizyczna. Ponadto głębinowa woda morska zmniejszyła poziom mleczanu we krwi po wysiłku, co wskazuje na lepsze usuwanie produktów przemiany materii podczas ćwiczeń. Sprawdzano też poziom markerów biochemicznych związanych z uszkodzeniem mięśni i zmęczeniem takich jak: CK, LDH, BUN. Poziom markerów również był niższy, co świadczy o mniejszym uszkodzeniu mięśni po wysiłku. Warto jeszcze wspomnieć, że myszy spożywające głębinową wodę morską miały większą aktywność enzymów oksydacyjnych takich jak superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GSH-Px) oraz niższe stężenia MDA, markera uszkodzeń oksydacyjnych, co oznacza, że zwierzęta lepiej radziły sobie ze stresem¹⁷.   

Przegląd literatury jasno wskazuje, że spożycie wody morskiej posiadającej wysoką zawartość minerałów poprawia wytrzymałość i przyspiesza regenerację wydolności tlenowej i mocy mięśni. Wskazuje więc na pozytywny wpływ na pracę organizmu sportowców i trenujących amatorów.

Równowaga sodowo-potasowo-magnezowo-wapniowa – czym jest?

Równowaga sodowo-potasowo-magnezowo-wapniowa jest dynamicznym stanem homeostazy elektrolitowej organizmu, gdzie stężenia oraz proporcje kationów w przestrzeni wewnątrz i zewnątrzkomórkowej są utrzymane w wąskich zakresach fizjologicznych. Co ważne, wpływa to na prawidłową pobudliwość, a więc pracę błon komórkowych, ale też przewodnictwo nerwowo-mięśniowe, kurczliwość mięśnia sercowego, aktywność enzymatyczną oraz regulację ciśnienia i objętości płynów ustrojowych. Homeostaza jest regulowana przez wymienniki jonowe, a więc Na+, Ca2+, a także aktywny transport jonów przez błony komórkowe. Zależy też od kanałów jonowych, np. wapniowych i potasowych. Ważną rolę odgrywają mechanizmy hormonalne oraz praca nerek, które są głównymi narządami regulującymi bilans sodu, potasu, magnezu i wapnia¹⁸. 

Sód znajduje się głównie poza komórkami, a więc we krwi i płynach międzykomórkowych. Odpowiada za kontrolowanie ilości wody w organizmie, utrzymanie prawidłowego ciśnienia krwi, ale też pomoc w przekazywaniu impulsów nerwowych. Natomiast potas znajduje się głównie wewnątrz komórek i odgrywa kluczową rolę w pracy mięśni, utrzymaniu prawidłowego rytmu serca, ale też przewodzeniu impulsów nerwowych. Wapń wpływa na skurcz mięśni, pracę serca, krzepnięcie krwi oraz przekazywanie sygnałów między komórkami. W równowadze magnez jest regulatorem i wspomagaczem, a mianowicie pomaga działać wielu enzymom, czyli białkom, które sterują reakcjami w organizmie. Ponadto wspiera produkcję energii i stabilizuje pracę serca i układu nerwowego, a także pomaga utrzymać prawidłowy poziom potasu i wapnia¹⁹.              

Dlaczego równowaga elektrolitowa ma tak duże znaczenie dla pracy organizmu?

Te cztery minerały muszą być utrzymane we właściwych proporcjach. Jeżeli poziom któregoś z nich jest zbyt niski bądź za wysoki mogą pojawić się skurcze mięśni, zaburzenie rytmu serca, ale też osłabienie, drętwienie czy problemy z ciśnieniem. Systematyczny przegląd literatury Zaburzenia elektrolitowe u sportowców przeprowadzony został w 2025 r. przez Michała Rogulskiego z Uniwersytetu Medycznego w Łodzi, Yauheniya Patarocha z Niezależnego Publicznego Centrum Zdrowia w Garwolinie, Aleksandrę Ślusarską z Publicznego Centrum Medycznego w Strzelinie, niezależne badaczki Jolantę Mędryk, Paulinę Błasiak, Małgorzatę Wirkijowską z Centrum Leczenia Wad i Zaburzeń Rozwojowych w Babicach Nowych, Patryka Mikołajca ze Szpitala Świętej Anny w Miechowie, Ruslana Huk z Niezależnego Publicznego Centrum Zdrowia w Garwolinie, Barbarę Bilecką z Collegium Medicum im. Jana Kochanowskiego, Jakuba Wirkijowskiego z Niezależnego Publicznego Szpitala Klinicznego prof. W Orłowskiego w Warszawie. Na podstawie zebranych badań dotyczących elektrolitów u sportowców naukowcy zauważyli, iż w żywieniu zawodników zbyt małą uwagę poświęca się elektrolitom, które pełnią ważną rolę w funkcjonowaniu organizmu podczas wysiłku. Naukowcy zwrócili też uwagę, że brak równowagi elektrolitowej wiąże się z problemami zdrowotnymi i pogorszeniem wyników sportowych. Często pojawiają się skurcze mięśni związane z wysiłkiem, ale też hiponatremia, czyli zbyt niskie stężenie sodu. Ponadto wskazują, że odpowiednie proporcje elektrolitów przyjmowane w płynach oraz strategia nawodnienia wpływają na wydolność, co jest szczególnie istotne u sportowców uprawiających dyscypliny wytrzymałościowe²⁰. 

Na uwagę zasługuje również Znaczenie elektrolitów w wydajności ćwiczeń i metodologia oceny po treningu cieplnym: przegląd narracji opublikowany czasopiśmie Applied Sciences w 2024 r. i przeprowadzony przez Marcos S. Keefe z Laboratorium Wydajności Sportowej, Katedry Kinezjologii i Zarządzania Sportem w Texas Tech University w Lubbock, USA, Courteney L. Benjamin z Wydziału Kinezjologii Uniwersytetu Stamford w Birmingham w USA, Douglasa J. Casa z Katedry Kinezjologii, Instytutu Koreya Stringera Uniwersytetu Connecticut w Stors w USA oraz Yasuki Sekiguchi z Laboratorium Wydolności Sportowej Katedry Kinezjologii i Zarządzania Sportem w Texas Tech University w Lubbock, USA. Autorzy przeanalizowali i podsumowali literaturę na temat elektrolitów w kontekście wysiłku fizycznego w wysokiej temperaturze. Zwrócili szczególną uwagę na rolę elektrolitów, a mianowicie podczas wysiłku w gorących warunkach wydziela się pot, który jest bogaty w elektrolity, szczególnie sód, chlorki i potas. Utrata elektrolitów i płynów przez pot prowadzi do obniżenia gęstości krwi, a także zwiększenia osmolalności osocza i pogorszenia gospodarki wodno-elektrolitowej. To wszystko wpływa negatywnie zarówno na zdolność do termoregulacji czy kontynuowania treningu, gdyż wydajność wysiłkowa jest znacznie niższa. Omówiono również metody pomiaru elektrolitów w pocie, a dokładnie metodę całkowitego opłukania ciała, która polega na spłukaniu całego potu z powierzchni ciała po ćwiczeniach, a następnie analizie stężeń elektrolitów we wszystkich zebranych płynach. Ponadto zastosowano także regionalne plastry potu, które umieszcza się na różnych częściach ciała. Zbierają one pot z danego obszaru²¹. 

Od czego zależy tempo pocenia się sportowców? 

W artykule Lindsay B. Baker “Tempo pocenia i stężenie sodu w pocie u sportowców: przegląd metodologii i zmienności wewnątrz i międzyosobniczej” opublikowanym 22 marca 2017 r. w czasopiśmie Sports Medicine autorka skupiła się przede wszystkim na badaniu stężenia sodu w pocie, gdyż ten jon ma największy wpływ na równowagę płynów w organizmie. Ponadto opisała czynniki, które wpływają na tempo pocenia się i stężenia sodu w pocie. Należy do nich nie tylko intensywność wysiłku, temperatura czy wilgotność otoczenia, ale też poziom aklimatyzacji do ciepła, a ponadto kondycja fizyczna, w tym masa ciała. Duże znaczenie ma też płeć, wiek, dieta i stopień nawodnienia. Pocenie się i utrata sodu są bardzo indywidualne i różnią się pomiędzy osobami. Zależne są między innymi od warunków treningu²². 

Im większa jest produkcja ciepła metabolicznego, tym większa występuje potrzeba chłodzenia organizmu, a więc wyższe tempo pocenia.

Przykłady:

• spacer: ~0,3–0,5 l/h
• bieg umiarkowany: ~0,8–1,5 l/h
• wysiłek w upale: nawet 2–3 l/h²³

Gospodarka płynami i elektrolitami w sportach ultrawytrzymałościowych to artykuł naukowy autorstwa N.J Rehrera opublikowany w czasopiśmie Sports Medicine w 2001 r. Naukowczyni zwraca uwagę, że w sportach ultrawytrzymałościowych organizm doświadcza bardzo intensywnego stresu, który wpływa na wydalanie wody i elektrolitów wraz z potem, głównie Na, ale również K. Ponadto dochodzi do regulacji temperatury ciała i pogorszenia funkcji mięśni czy nerwów. W takich warunkach bilans wody i elektrolitów musi być kontrolowany, gdyż nieodpowiedni obniża wydolność i przyspiesza zmęczenie. Natomiast nie oznacza to, że należy spożywać duże ilości wody, gdyż to może prowadzić do hiponatremii, czyli zbyt niskiego stężenia sodu we krwi. Zatem niezbędne jest spożycie odpowiedniej ilości płynów, ale z elektrolitami²⁴.       

Przewodnictwo nerwowo-mięśniowe jest powiązane z elektrolitami 

Przewodnictwo nerwowo-mięśniowe jest zależne od elektrolitów, gdyż to one umożliwiają nie tylko powstawanie, ale też przewodzenie impulsu nerwowego oraz skurcz mięśni. Najważniejszą rolę odgrywa tutaj sód, który odpowiada za depolaryzację błony komórkowej, czyli powstanie potencjału czynnościowego. Napływ sodu do komórki rozpoczyna impuls nerwowy. Natomiast potas jest nie tylko niezbędny dla prawidłowej pobudliwości mięśni i nerwów, ale też odpowiada za repolaryzację, czyli powrót do stanu spoczynku. Wapń z kolei jest niezbędny do uwalniania neuroprzekaźnika jakim jest acetylocholina w płytce nerwowo-mięśniowej. Ważną rolę odgrywa też magnez, który stabilizuje błony komórkowe, natomiast chlor ma znaczenie dla stabilizacji pobudliwości komórek mięśniowych²⁵.   

Diagram przewodnictwa nerwowo-mięśniowego z uwzględnieniem elektrolitów:
                 

             NEURON RUCHOWY

[1] POTENCJAŁ CZYNNOŚCIOWY W NERWIE

      ↓

  Napływ Na+  → depolaryzacja

  Wypływ K+   → repolaryzacja

      ↓

  Impuls dociera do zakończenia aksonu

           PŁYTKA NERWOWO-MIĘŚNIOWA

[2] OTWARCIE KANAŁÓW Ca2+ (w zakończeniu nerwu)

      ↓

  Napływ Ca2+

      ↓

  Uwolnienie acetylocholiny (ACh)

      ↓

  ACh wiąże się z receptorem w mięśniu

              WŁÓKNO MIĘŚNIOWE

[3] OTWARCIE KANAŁÓW Na+ W MIĘŚNIU

      ↓

  Napływ Na+ → depolaryzacja błony mięśnia

      ↓

  Powstaje potencjał czynnościowy mięśnia

      ↓

  Uwolnienie Ca2+ z siateczki sarkoplazmatycznej

      ↓

  Ca2+ + troponina → SKURCZ

            REGULACJA / WYGASZENIE

K+  → repolaryzacja

Mg2+ → kontrola napływu Ca2+, stabilizacja

Cl-  → stabilizacja potencjału spoczynkowego

Pompa Na+/K+ → przywrócenie gradientów²⁶

W przeglądzie naukowym Wpływ spożycia sodu na zdrowie i wydajność w sportach wytrzymałościowych i ultrawytrzymałościowych wykonanym przez Eleftherios Veniamakis, Georgios Kaplanis, Panagiotis Voulgaris oraz Pantelis T. Nikolaidis z Katedry Żywienia i Dietetyki Hellenic Mediterranean University w Sitia w Grecji oraz Szkoły Nauk o Zdrowiu i Opiece, Uniwersytetu Zachodniej Attyki w Atenach opublikowanym 19 marca 2022 r. naukowcy analizowali literaturę naukową z lat 1900–2021 dotyczącą sodu i to zarówno w kontekście zdrowia i wydajności u sportowców wytrzymałościowych jak i ultrawytrzymałościowych. Na tej podstawie oceniali związek pomiędzy spożyciem sodu a patologiami takimi jak hiponatremia wysiłkowa (EAH) i skurczami mięśni związananymi z wysiłkiem (EAMC).

Ustalili, że sód jako główny kation płynu zewnątrzkomórkowego jest kluczowy do utrzymania równowagi wodno-elektrolitowej,ale też stymulacji nerwów i mięśni. Jednocześnie zarówno zbyt niskie, jak i zbyt wysokie spożycie sodu wiąże się z ryzykiem dla zdrowia. Wysiłek prowadzi do utraty sodu wraz z potem, szczególnie, gdy trwa powyżej 2 godzin i odbywa się w gorącym klimacie. Stąd też sportowcy powinni spożywać wodę z odpowiednią ilością sodu. Hiponatremia wysiłkowa (EAH) powstaje, gdy stężenie sodu we krwi spada poniżej ~135 mmol/L i jest szeroko opisywana szczególnie u biegaczy i ultramaratończyków. Jednocześnie jego przyczyną może być nadmierne nawodnienie płynami hipotonicznymi. Stąd zaleca się spożywanie wody. 

Naukowcy przygotowali rekomendacje dla sportowców, a więc w codziennej diecie powinno znaleźć się ok. 1,5 g sodu/dobę, co jest najbardziej optymalne dla zdrowia ogólnego. Podczas treningu i zawodów wytrzymałościowych zaleca się 300–600 mg sodu na godzinę wysiłku, szczególnie przy dużych stratach potu. Woda z 10–30 mmol/L sodu (≈ 230–690 mg/L) wspiera absorpcję i równowagę elektrolitową. 

NAWADNIANIE PRZED WYSIŁKIEM 

Chronometraż	Dawkowanie	Uwagi
4 godziny przed	5–7 ml/kg masy ciała	Woda lub napój sportowy
2 godziny przed	dodatkowo 3–5 ml/kg	Jeśli brak mikcji lub ciemny mocz
20–30 min przed	400–600 ml	Najlepiej chłodna woda lub napój izotoniczny
Ogólne zalecenie	5–10 ml/kg mc.	W uproszczonym schemacie

---

NAWADNIANIE W TRAKCIE WYSIŁKU

Dyscyplina / sytuacja	Chronometraż	Dawkowanie
Ultramaraton	Co 20 minut	150–250 ml wody izotonicznej
Ultramaraton	Co 1 godzina	300–600 ml wody izotonicznej
Maraton	Co 1 godzina	400–800 ml wody izotonicznej
Niezależnie od sportu	W trakcie wysiłku	450–675 ml na każde 0,5 kg utraconej masy ciała

---

NAWADNIANIE PO WYSIŁKU

Sytuacja	Chronometraż	Dawkowanie
Niezależnie od sportu	Po ćwiczeniach	1,25–1,5 L na każdy 1 kg utraty masy ciała
Sportowcy w ciepłym klimacie	Po ćwiczeniach	100–120% utraty masy ciała
Pełna regeneracja	Do wyrównania strat	450–675 ml na każde 0,5 kg utraty
Strategia intensywna	Po ćwiczeniach	150–200% utraconej masy ciała

Źródło: Effects of Sodium Intake on Health and Performance in Endurance and Ultra-Endurance Sports

Przykładowo planktonowa woda morska BioOceanica zawiera 3,6 g soli w 100 ml, co stanowi 1,44 g sodu, a zalecana dawka to 250 ml BioOceanica i 750 ml wody źródlanej lub kranowej pitnej. Ilość sodu zawarta w wodzie izotonicznej wpisuje się w zapotrzebowania i zalecane spożycie sodu dla osób trenujących.   

Przegląd systematyczny literatury i badań na temat Wpływu suplementacji magnezem na ból mięśni podczas różnych aktywności fizycznych został opracowany przez Marię Grazia Tarsitano, Francesco Pio Oranges z Katedry Nauk Medycznych i Chirurgicznych Uniwersytetu Magna Graecia w Catanzaro, Federico Quizi, Katię Folino, Giana Pietro Enerenziani z Katedry Medycyny Eksperymentalnej i Klinicznej Uniwersytetu Magna Graecia w Catanzaro, Francesca Greco, Claudię Cerulli z Wydziału Ruchu, Nauk o Człowieku i Zdrowiu Uniwersytetu “Foro Italico” w Rzymie i opublikowany w 2024 r. w Journal of Translational Medicine. 

Przegląd miał na celu zebrać i podsumować badania naukowe dotyczące wpływu suplementacji magnezem (MgS) na ból mięśni po wysiłku (DOMS oraz regenerację i wydajność fizyczną u osób aktywnych. Przeanalizowano 1254 publikacje. Wnioski naukowców są jasne, a mianowicie suplementacja magnezem zmniejszała odczuwanie bólu mięśni po wysiłku. Ponadto magnez przyspiesza regenerację po wysiłku i wspiera wydolność. W badaniach koszykarzy i kolarzy zauważono, że zmniejsza on wskaźnik uszkodzenia mięśni po intensywnym wysiłku. Naukowcy rekomendują, iż osoby, które intensywnie trenują powinny spożywać o ~10–20% więcej magnezu niż osoby prowadzące siedzący tryb życia. Wskazują także, że utrzymanie optymalnego poziomu magnezu poza sezonem treningowym sprawia, że organizm jest lepiej przygotowany do intensywnego wysiłku²⁷. 

Rodzaj aktywności	Zalecana suplementacja	Uwagi
Trening wytrzymałościowy (maraton, kolarstwo, biegi długodystansowe)	+10–20% powyżej standardowego zapotrzebowania	Około 450–500 mg/dobę dla mężczyzn, 350–400 mg/dobę dla kobiet
Trening siłowy / mieszany	+10–15%	W zależności od intensywności treningu
Ultra-intensywny / wyczynowy	Do 500 mg/dobę	W formie kapsułek lub preparatów łatwo wchłanialnych (cytrynian, mleczan)

Źródło: Effects of magnesium supplementation on muscle soreness in different type of physical activities: a systematic review – PMC

Warto podkreślić, że najlepiej przyswajalny magnez ma formę jonową, a więc woda  z wysoką zawartością magnezu (ok. 423 mg w 250 ml), zapewnia poziom zalecanej dziennej suplementacji w połączeniu z wodą źródlaną w proporcji 1:3 od preparatów w kapsułkach.   

Przegląd naukowy dotyczący wpływu magnezu na wydolność podczas ćwiczeń 

Naukowcy sprawdzali, Czy magnez może poprawić wydolność podczas ćwiczeń? Przeglądu naukowego dokonali Yijia Zang i Pengcheng Xun z Wydziału Epidemiologii i Biostatystyki Szkoły Zdrowia Publicznego Bloomington Indiana University w USA, Ru Wang i Lijuan Mao z Kluczowego Laboratorium Nauk o Ćwiczeniach i Zdrowiu Ministerstwa Edukacji Uniwersytetu w Szanghaju w Chinach oraz Szkoły Wychowania i Treningu Uniwersytetu Sportu w Szanghaju. Został opublikowany 28 sierpnia 2017 r. w czasopiśmie Nutrients. Naukowcy wskazują na liczne korzyści suplementacji magnezu przez sportowców i osoby aktywne. Istnieją jasne dowody na powiązania między statusem magnezu a wydajnością mięśni, a mianowicie zwiększenia siły uścisku, ale też mocy nóg czy nawet momentu obrotowego barków. Ponadto zauważono poprawę funkcjonalnych parametrów, a dokładnie  momentu siły mięśnia czworogłowego uda. Magnez ma mechanistyczne podstawy fizjologiczne, które wpływają na wydajność ćwiczeń poprzez wspomaganie metabolizmu energii, udział w skurczu mięśni, ale też redukcję zmęczenia metabolicznego poprzez spowolnienie akumulacji mleczanu.

Skurcze mięśni związane z wysiłkiem a elektrolity 

Skurcze mięśni związane z wysiłkiem są problemem u sportowców uprawiających dyscypliny wytrzymałościowe, jak i u osób, które intensywnie ćwiczą. W literaturze medycznej można przeczytać, że ich etiologia jest wieloczynnikowa. Istotną rolę odgrywają mechanizmy, a dokładnie zaburzenia elektrolitowe, odwodnienie, a także zmiany w układzie nerwowo-mięśniowym. Pocenie się podczas wysiłku prowadzi do utraty wody i elektrolitów, co z kolei powoduje zaburzenia w przewodzie nerwowo-mięśniowym i ułatwia powstawanie skurczów. Należy jednak pamiętać, że nie wszyscy sportowcy wytrzymałościowi, którzy doświadczają skurczów mają niskie stężenie elektrolitów w surowicy, gdyż może być to też spowodowane neuromięśniowym zmęczeniem oraz zaburzeniem kontroli nerwowej.

W badaniu Martina P. Schwellnusa z 2008/2009 r. opublikowanym w British Journal of Sports Medicine dotyczących przyczyn skurczów mięśni związanych z wysiłkiem (EAMC – exercise-associated muscle cramps) autor podkreśla, że zmiany równowagi między sygnałami pobudzającymi a hamującymi w układzie nerwowo-mięśniowym są często spowodowane zmęczeniem mięśni. Jednocześnie w wielu przypadkach neuromięśniowa przyczyna zmęczenia jest także nasilona na skutek zmniejszenia ilości elektrolitów²⁸. Skurcze mięśni związane z wysiłkiem są mimowolne i występują w trakcie bądź po wysiłku. Istnieje jasna korelacja pomiędzy elektrolitami a funkcjonowaniem mięśni, co ma związek choćby z sodem, który bierze udział w przewodzeniu impulsów nerwowych, zaś wapń bierze udział w skurczu mięśni poprzez mechanizm sprzężenia elektromechanicznego. Natomiast magnez należy traktować jako naturalny hamulec w przewodzeniu impulsów nerwowych i kurczeniu mięśni. Zatem również elektrolity są niezbędne dla prawidłowego kurczenia i rozkurczania mięśni²⁹.    

W przeglądzie opartym na dokumentach dotyczącym patofizjologii, leczenia i zapobiegania skurczom mięśni związanym z wysiłkiem fizycznym dokonanym przez Kevina C. Miller’a, Brendona P. McDermott’a, Susan W. Yeargin, Aidan Fiol i Martina P. Schwellnus i opublikowanym w Journal of Athletic Training w styczniu 2022 r.  Autorzy wskazują na model wieloczynnikowy (multifactorial theory) w powstawaniu skurczów. Do czynników zaliczają zmęczenie mięśnia, historię urazów mięśni, ale też warunki środowiskowe, czyli ciepło czy wilgotność. Oczywiście podkreślają też rolę elektrolitów, a mianowicie ich utrata zwiększa ryzyko powstawania bolesnych skurczów, ale w patogenezie EAMC istotne znaczenie mają zmiany w pobudliwości nerwowo‑mięśniowej³⁰.

Zaburzenia przewodzenia nerwowego i pobudliwości mięśni 

Hiponatremia (obniżony poziom sodu) i hipokaliemia (obniżony poziom potasu) obniża sprawność przewodzenia impulsów w mięśniach i nerwach, co prowadzi do szybszego zmęczenia, ale też osłabienia siły mięśniowej. Utrata sodu powyżej 2-3% masy ciała w upale wpływa na wydolność wysiłku wytrzymałościowego. Ponadto utrata sodu sprawia, że organizm traci wodę w przestrzeni pozakomórkowej. Zmniejsza się też objętość osocza. Odwodnienie w połączeniu z utratą sodu zmniejsza wydolność aerobową. Ponadto utrata sodu, potasu w mięśniach zwiększa ryzyko nadmiernej pobudliwości włókien mięśniowych, co przyczynia się do powstania skurczów mięśni i odczuwania zmęczenia³¹.  

Istotna rola nawodnienia i suplementacji elektrolitów w zmniejszeniu częstotliwości występowania skurczów związanych z wysiłkiem

Odpowiednie nawodnienie pomaga utrzymać odpowiednią objętość krwi i przepływ krwi przez mięśnie, a także temperaturę ciała podczas wysiłku czy homeostazę elektrolitową. Podczas intensywnych ćwiczeń wraz z potem traci się niezbędne dla prawidłowego funkcjonowania organizmu elektrolity, co powoduje nie tylko odwodnienie, ale też przyczynia się do powstawania skurczów. W badaniu Wpływ nawodnienia i suplementacji elektrolitów na częstość występowania i czas do wystąpienia skurczów mięśni związanych z wysiłkiem  przeprowadzonym w 2005 r. na University of Alabama (USA) przez zespół badaczy: Alan P. Jung, PhD z Uniwersytetu Karoliny Północnej, Phillipa A. Bishopa, PhD z Uniwersytetu Alabama, Ali M. Al-Nawwas z Uniwersytetu Alabama oraz R. Barry Dale, PhD, PT, ATC z Uniwersytetu Południowej Alabamy wzięło udział 13 mężczyzn, aktywnych fizycznie, którzy mieli historię związaną, ze skurczami.

Uczestnicy wykonali protokół wysiłkowy zaprojektowany tak, aby wywołać skurcze łydek. Ćwiczenia odbywały się w gorącym środowisku w temperaturze 37 °C i wysokiej wilgotności 60%. Każdy uczestnik brał udział w dwóch częściach, a mianowicie w pierwszej pił napój izotoniczny z elektrolitami (glukoza + chlorek sodu) w ilości odpowiadającej utracie potu, zaś w drugiej nie pił płynów podczas wysiłku. W warunku z napojem elektrolitowym 9 z 13 osób miało skurcze, zaś w warunku dehydratacji 7 z 13 osób miało skurcze. U osób, które miały skurcze w obu próbach należy zwrócić uwagę, że czas do pierwszego skurczu był znacznie dłuższy w warunku z napojem elektro‑węglowodanowym z elektrolitami (średnio 36,8 min) niż w warunku bez płynów (14,6 min). Oznacza to, że choć nawodnienie i elektrolity nie zapobiegają skurczom u wszystkich, to jednak mogą znacząco opóźniać ich pojawienie się, co pozwala na wykonywanie dłuższych ćwiczeń³².

Badanie nad głębinową wodą morską i jej związkiem z gospodarką mineralną 

Badanie Efekt zdrowotny picia wody produkowanej z głębinowej wody morskiej: randomizowana podwójna ślepa kontrolowana próba zostało przeprowadzone przez Hiroaki Takeuchi – Department of Medical Laboratory Sciences, Graduate School of Health and Sciences, International University of Health and Welfare, Narita, Chiba, Japonia, Yu Yoshikane – Department of Human Living Sciences, Notre Dame Seishin University, Okayama, Japonia, Hirotsugu Takenaka – DyDo‑T Beverage Co. Ltd., Kochi, Japonia, Asako Kimura, Jahirul Md. Islam, Reimi Matsuda, Aoi Okamoto, Yusuke Hashimoto, Rie Yano, Koichi Yamaguchi, Shouichi Sato – International University of Health and Welfare, Chiba, Japonia, Satoshi Ishizuka – Center for Regional Sustainability and Innovation, Kochi University, Kochi, Japonia i opublikowane w czasopiśmie Nutrients 28 stycznia 2022 r.   

Uczestnicy byli losowo przydzielani do jednej z dwóch grup. Pierwsza spożywała wodę z deep sea water, zaś druga grupa kontrolna wodę mineralną. Badani wypijali 1 litr przypisanej wody dziennie przez 12 tygodni. Po 12 tygodniach u grupy spożywającej deep sea water stężenie trzech głównych SCFA (czyli korzystnych metabolitów wynikających z fermentacji jelitowej) wzrosły, podobnie jak stężenia sIgA, co świadczy o poprawie pracy jelit i poprawie funkcji odpornościowej jelit. Warto jeszcze zwrócić uwagę, że właśnie zwiększenie stężenia SCFA (krótkich łańcuchów kwasów tłuszczowych) wpływa na wydolność, a dokładnie na dostarczenie energii dla enterocytów i częściowo dla mięśni. Obniża się także stan zapalny. To wszystko pozwala organizmowi szybciej zregenerować się po wysiłku³³.

Rola elektrolitów w prawidłowym funkcjonowaniu organizmu jest niezwykle istotna. Podczas treningu, zwłaszcza intensywnego organizm traci elektrolity poprzez pot. Jednocześnie oddychanie i mocz przy dużym wysiłku także mają znaczenie. Gdy dochodzi do zaburzenia równowagi elektrolitowej występuje również spadek efektywności ćwiczeń. Pojawiają się skurcze mięśni i osłabienie siły, a nawet zaburzenia funkcji nerwowych, choćby drżenie mięśni, bóle głowy czy ogólne zmęczenie. Spadek koncentracji i motywacji może też wynikać z niedoboru elektrolitów, które wpływają na funkcjonowanie mózgu i układu nerwowego. Aby temu zapobiegać nie wystarczy monitorowanie objawów, trzeba zadbać o odpowiedni rytm treningowy i nawadniać się podczas treningu.    

1. Ecology: From Individuals to Ecosystems, Michael Begon, Colin R. Townsend, John L. Harper, Blackwell Publishing, 2006 ↩︎
2. https://www.mdpi.com/1660-3397/17/5/309 ↩︎
3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29472745/ ↩︎
4. https://www.mdpi.com/1660-4601/19/15/9581?utm_source ↩︎
5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27087798/ ↩︎
6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31829845/ ↩︎
7. https://link.springer.com/article/10.1186/1550-2783-2-1-43?utm_source ↩︎
8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33009349/ ↩︎
9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25002835/ ↩︎
10. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38673531/ ↩︎
11. https://journals.lww.com/acsm-msse/Fulltext/2009/03000/Nutrition_and_Athletic_Performance.27.aspx?utm_source ↩︎
12. https://researchportal.ulisboa.pt/en/publications/magnesium-status-and-exercise-performance-in-athletes/?utm_source ↩︎
13. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2213453023000150?utm_source ↩︎
14. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3761770/ ↩︎
15. https://www.academia.edu/11920800/Magnesium_intake_is_associated_with_strength_performance_in_elite_basketball_handball_and_volleyball_players ↩︎
16. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39502204/ ↩︎
17. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27284418/ ↩︎
18. Mount DB. Fluid and Electrolyte Disturbances. W: Harrison's Principles of Internal Medicine, McGraw-Hill ↩︎
19. Palmer B.F., Clegg DJ., Electrolyte and Acid-Base Disturbances. New England Journal of Medicine ↩︎
20. https://apcz.umk.pl/QS/article/view/57197 ↩︎
21. https://www.mdpi.com/2076-3417/14/22/10103 ↩︎
22. https://link.springer.com/article/10.1007/s40279-017-0691-5?utm_source ↩︎
23. https://link.springer.com/article/10.1007/s40279-017-0691-5?utm_source ↩︎
24. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11547892/ ↩︎
25. Arthur C. Guyton, John E. Hall, Michael E. Hall,, Textbook of Medical Physiology, Wyd. Eisevier 1998 ↩︎
26. David L. Nelson, Michael M. Cox, Lehinger Principles of Biochemistry, Wyd. W.K. Freeman and Company, Nowy Jork 2017 ↩︎
27. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11227245/ ↩︎
28. https://www.ovid.com/journals/bjsme/abstract/10.1136/bjsm.2008.050401~cause-of-exercise-associated-muscle-cramps-eamc-altered?redirectionsource ↩︎
29. Flavia Meyer, Zbigniew Szygula, Bogusław Wilk, Fluid Balance, Hydration and Athletic Performance, Wyd. Taylor & Francis Group/CRS Press, 2016 ↩︎
30. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8775277/ ↩︎
31. Maughan R.J & Shirrefs, S.M., (2004) Exercise in the heat: challenges and opportunities. Journal of Sports Science, 22(10), 917-927 ↩︎
32. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC1150229/ ↩︎
33. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35276942/ ↩︎