Наука

Обзорное исследование: Вода, гидратация и здоровье. Часть 6. Вода и умственная деятельность

B.M. Popkin, K.E. D'Anci, I.H. Rosenberg
Обзорное исследование: Вода, гидратация и здоровье. Часть 6. Вода и умственная деятельность
Вода или ее недостаток (обезвоживание) могут оказывать влияние на когнитивные функции. 

Легкая степень обезвоживания может приводить к неустойчивости настроения и когнитивного функционирования. Это может иметь большое значение для очень молодых и очень пожилых людей, у людей в условиях жаркого климата и на фоне интенсивных физических нагрузок. Легкое обезвоживание приводит к нарушению деятельности различных важных сфер когнитивной функции, таких как концентрация, бдительность и кратковременная память, у детей (10-12 лет), молодых взрослых людей (18-25 лет) и пожилых взрослых (50-82 лет). Как и в случае физической деятельности, легкое или умеренное обезвоживание может привести к нарушению выполнения задач кратковременной памяти, различий восприятия, арифметических способностей, визуально-моторного взаимодействия и психомоторных навыков. Однако легкое обезвоживание, по-видимому, не оказывает значимого влияния на когнитивное функционирование. В некоторых случаях когнитивная работоспособность при дегидратации в диапазоне от 2% до 2,6% существенно не нарушается. При сравнении различных исследований, по данным аналогичных когнитивных тестов, работоспособность в условиях обезвоживания различалась. В исследованиях (авторы: Cian C, Barraud PA, Melin B, Raphel C.), участники подвергались обезвоживанию, составлявшему примерно 2,8%, в условиях теплового воздействия или упражнений на беговой дорожке. В обоих исследованиях нарушалась эффективность выполнения задач на визуальное восприятие, кратковременную память и психомоторные способности. В сериях исследований с физическими нагрузками на фоне ограничения жидкости с целью индукции обезвоживания (D’Anci KE, Vibhakar A, Kanter JH, Mahoney CR, Taylor H.A.) наблюдалось лишь небольшое снижение когнитивного функционирования у здоровых молодых людей и женщин-спортсменок. В этих экспериментах единственным постоянным следствием легкого обезвоживания было существенное повышение субъективных показателей настроения, включая утомляемость, растерянность, раздражение и энергичность. Наконец, в исследовании с ограничением потребления воды на протяжении 24-часового периода при обезвоживании, составлявшем 2,6%, существенного снижения когнитивной работоспособности не наблюдалось. В связи с этим можно предположить, что тепловой стресс может играть ключевую роль в тяжести переносимости эффектов обезвоживания в отношении когнитивных функций. Существует обоснованная вероятность того, что восполнение потерь жидкости в условиях легкого обезвоживания приведет к обратному развитию когнитивного дефицита, обусловленного обезвоживанием. В нескольких исследованиях было изучено уменьшение отрицательных эффектов обезвоживания в отношении когнитивной работоспособности и настроения при восполнении жидкости. В одном исследовании изучался вопрос о том, каким образом потребление жидкости может повлиять на активность и когнитивную работоспособность у молодых людей после 12-часового воздержания от приема жидкости. Хотя ни ограничение приема жидкости, ни потребление воды не оказывали влияния на когнитивную работоспособность, потребление воды оказывало влияние на активность, оцениваемую самими испытуемыми. Участники сообщили о повышении уровня внимательности в связи с потреблением воды. Другие исследователи (Rogers PJ, Kainth A, Smit HJ) наблюдали аналогичное повышение внимательности после потребления воды у участников, как испытывавших, так и не испытывавших жажду. Однако потребление воды оказывало противоположное воздействие на когнитивную активность, в зависимости от уровня жажды. Выполнение когнитивных задач у участников с выраженным чувством жажды после потребления жидкости улучшалось, в то время как у участников, не испытывавших жажды, ухудшалось. Таким образом, статус гидратации оказывал существенное влияние на уровень внимательности, оцениваемый самими участниками, хотя влияние на когнитивную функцию было менее значимым. В нескольких недавно проведенных исследованиях изучены благоприятное влияние снабжения водой на внимательность и когнитивное функционирование у школьников. В этих экспериментах перед проведением когнитивного тестирования детей не ограничивали в приеме жидкости: они могли пить, как обычно. После этого перед выполнением серии когнитивных тестов одним детям давали пить, а другим в течение 20-45 минут не давали жидкости. Субъективные показатели жажды у детей, получавших воду, были снижены, а добровольное потребление воды в другой группе варьировалось от 57 мл до 250 мл. В этих исследованиях, как в исследованиях у взрослых, результаты не совпадали друг с другом и свидетельствовали об относительно слабых различиях. В другом исследовании (Edmonds CJ, Jeffes B.) у детей в группах, получавших воду, наблюдалось улучшение визуального внимания. Однако влияние на визуальную память было менее существенным: в одном исследовании не наблюдалось влияния приема жидкости на результаты теста обнаружения отличий у 6-7-летних детей, а в другом наблюдалось значительное улучшение результатов выполнения аналогичной задачи у детей 7-9 лет. В исследовании, описанном Д.Бентоном и Н.Бурджессом, при выдаче воды наблюдалось улучшение памяти, однако устойчивость внимания при предоставлении воды тем же детям не изменялась. В совокупности результаты этих исследований свидетельствуют о том, что легкое или умеренное обезвоживание может оказывать влияние на когнитивную работоспособность. Не говоря о том, что влияние гидратации или потребления воды на когнитивные функции противоречиво, многие из этих исследований существенно разнятся по методологии и технике проведения оценки когнитивного поведения. Эти методологические различия подчеркивают важность постоянства условий при оценке относительно небольших колебаний общей когнитивной работоспособности. Однако в тех исследованиях, где достигалось искусственное обезвоживание, в большинстве случаев использовалась комбинация тепловой нагрузки и физических упражнений; это затрудняет дифференциацию влияния обезвоживания на когнитивную работоспособность в условиях умеренного климата и влияния жары и физической нагрузки. Кроме того, о механизме влияния легкого обезвоживания на психическое функционирование известно относительно немного. Предполагается, что легкое обезвоживание действует в качестве физиологического стрессового фактора, который конкурирует с когнитивными процессами и отвлекает внимание от этих процессов. Однако исследования этой гипотезы ограничены и заслуживают дополнительного изучения.

Авторы:

BM Popkin работает на факультете питания университета Северной Каролины (Чапел-Хилл, Северная Каролина, США). KE D'Anci работает на факультете психологии университета Тафтс (Медфорд, Массачусетс, США). IH Rosenberg работает в лаборатории питания и нейрокогнитивных проблем Исследовательского центра старения и питания человека Джин Майерс Сельскохозяйственного департамента США в университете Тафтс (Бостон, Массачусетс, США).

Источники:

  1. Bar-Or O, Dotan R, Inbar O, Rotshtein A, Zonder H. Voluntary hypohydration in 10- to 12-year-old boys. J Appl Physiol. 1980;48:104–108.
  2. Cian C, Barraud PA, Melin B, Raphel C. Effects of fluid ingestion on cognitive function after heat stress or exerciseinduced dehydration. Int J Psychophysiol. 2001;42:243– 251.
  3. Cian C, Koulmann PA, Barraud PA, Raphel C, Jimenez C, Melin B. Influence of variations of body hydration on cognitive performance. J Psychophysiol. 2000;14:29–36.
  4. Gopinathan PM, Pichan G, Sharma VM. Role of dehydration in heat stress-induced variations in mental performance. Arch Environ Health. 1988;43:15–17.
  5. D’Anci KE, Vibhakar A, Kanter JH, Mahoney CR, Taylor HA. Voluntary dehydration and cognitive performance in trained college athletes. Percept Mot Skills. 2009;109:251– 269.
  6. Suhr JA, Hall J, Patterson SM, Niinisto RT. The relation of hydration status to cognitive performance in healthy older adults. Int J Psychophysiol. 2004;53:121–125.
  7. Szinnai G, Schachinger H, Arnaud MJ, Linder L, Keller U. Effect of water deprivation on cognitive-motor performance in healthy men and women. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2005;289:R275–R280.
  8. Neave N, Scholey AB, Emmett JR, Moss M, Kennedy DO, Wesnes KA. Water ingestion improves subjective alertness, but has no effect on cognitive performance in dehydrated healthy young volunteers. Appetite. 2001;37:255–256.
  9. Rogers PJ, Kainth A, Smit HJ. A drink of water can improve or impair mental performance depending on small differences in thirst. Appetite. 2001;36:57–58.
  10. Edmonds CJ, Jeffes B. Does having a drink help you think? 6–7-year-old children show improvements in cognitive performance frombaseline to test after having a drink of water. Appetite. 2009;53:469–472.
  11. Edmonds CJ, Burford D. Should children drink more water?: the effects of drinking water on cognition in children. Appetite. 2009;52:776–779. Nutrition Reviews® Vol. 68(8):439–458 455
  12. Benton D, Burgess N. The effect of the consumption of water on the memory and attention of children. Appetite. 2009; 53:143–146.
  13. Cohen S. After effects of stress on human performance during a heat acclimatization regimen. Aviat Space Environ. Med. 1983;54:709–713.