Wprowadzenie

Pamiętamy z dzieciństwa piękną legendę o węgierskiej królewnie Kindze, która wniosła do Polski bogate wiano – kopalnie soli kamiennej. Pamiętamy również, że do czasów nowożytnych sól była bardzo drogim, ekskluzywnym towarem, a żupy solne przynosiły aż 1/3 wszystkich dochodów państwa polskiego w XIV wieku [1]. W przekazie kulturalno-historycznym sól jest traktowana jak skarb. Czy to przekonanie wytrzymuje próbę czasu?

Obecnie znaczenie soli, zalecenia odnośnie zawartości tego związku w diecie, konsekwencje diety bogatosodowej, korzyści i niekorzystne efekty diety ubogosodowej są szeroko dyskutowane.

Sód – wybrane aspekty fizjologiczne i patogenetyczne

Przeciętna zawartość sodu w organizmie człowieka wynosi 60 mmol/kg masy ciała, z czego 91% znajduje się w przestrzeni wodnej pozakomórkowej, a 9% w płynach śródkomórkowych. Przeciętne stężenie sodu w płynie pozakomórkowym wynosi 140 mmol/l, a śródkomórkowym 10-20 mmol/l [2]. Dzięki aktywności pompy sodowo-potasowej stężenia sodu w przestrzeniach śród- i pozakomórkowych są utrzymywane na stałym poziomie [3]. Około 1/3 sodu zawartego w organizmie (tj. ok. 20 mmol/kg mc.) jest słabo wymienialna lub niewymienialna. Dotyczy to głównie frakcji umiejscowionej w kościach. Pozostałe 2/3 (tj. 40 mmol/kg mc.) stanowi pulę szybko wymienialną. W przypadku obrzęków frakcja ta może wzrosnąć nawet o 100% [2]. Wchłanianie sodu odbywa się głównie w środkowej i dolnej części jelita cienkiego, a wydalanie przede wszystkim drogą nerek (95%), przewodu pokarmowego (4,5%) oraz przez skórę (0,5%) [2]. Wydalanie sodu z moczem zależy od przesączania kłębuszkowego i wchłaniania zwrotnego w cewkach. Głównymi czynnikami hormonalnymi wpływającymi na natriurezę są: aldosteron, czynniki natriuretyczne (przedsionkowy peptyd natriuretyczny [ANP], ouabainopodobny czynnik natriuretyczny), angiotensyna II i wazopresyna [2]. Na wydalanie sodu, przez wpływ na autoregulację ukrwienia nerek, oddziaływają także czynniki nerwowe (układ adrenergiczny) i hormonalne (układ renina-angiotensyna, prostaglandyny PGE₂, PGI₂, tlenek azotu, endoteliny, kininy) [2].

Sód jest głównym kationem pozakomórkowym, dlatego do zaburzeń gospodarki sodowej dochodzi w przestrzeni wodnej pozakomórkowej. Zwiększenie zawartości sodu w ustroju w postaci roztworu izotonicznego jest równoznaczne ze zwiększeniem przestrzeni wodnej pozakomórkowej [2].

Do niedawna uważano, że stężenie sodu w przestrzeni wodnej pozakomórkowej pozanaczyniowej (śródmiąższowej) niewiele się różni od stężenia sodu w osoczu krwi. Ostatnio wykazano, że przestrzeń wodna śródmiąższowa, głównie skóry, wykazuje istotny wpływ regulacyjny na pozanerkową przemianę sodową, powodując osmotyczną immobilizację (inaktywację) spożytego sodu przez związanie go z polianionowymi glikozaminoglikanami zawartymi w tkance śródmiąższowej [3,4].

Ponadto należy podkreślić, że analizowane w wielu pracach działania sodu oceniano, podając badanym chlorek sodu, a nie inne sole sodu. W celu uniknięcia nieporozumień warto pamiętać, że 1 g sodu (43 mmol sodu) zawarty jest w ok. 2,5 g NaCl [2], a 1 g NaCl zawiera 0,39 g (17 mmol) sodu [5]. Ponadto 100 mmol sodu odpowiada 2,3 g tego kationu [6], a 100 mmol NaCl odpowiada 5,8 g sodu [6].

Sód a nadciśnienie tętnicze

Zgromadzono ogromną ilość danych dotyczących rozpowszechnienia nadciśnienia tętniczego w postaci wyników badań epidemiologicznych i obserwacyjnych prowadzonych w różnych częściach świata. Cooper podzielił świat na cztery obszary w zależności od częstości występowania nadciśnienia tętniczego:

• nieobecne (0%): dorzecze Amazonki (prymitywne plemiona Yonomamo, Xinga) oraz Alaska i Wyspy Marshala (Eskimosi),
• o małej częstości (7-15%): południowe Chiny, wiejska ludność Afryki,
• o umiarkowanej częstości (15-30%): Europa Zachodnia, ludność rasy białej Stanów Zjednoczonych,
• o dużej częstości (powyżej 30%): ludność rasy czarnej Stanów Zjednocznych, Rosja, Finlandia, Polska [7,8].

Jednocześnie zwrócono uwagę na różnice w spożyciu sodu. Przeprowadzone w latach pięćdziesiątych XX wieku badania dobowego wydalania sodu z moczem (najbardziej wiarygodny wskaźnik spożycia sodu) wykazały, że wydalanie sodu przez dorosłych mężczyzn z plemienia Yanomamo wynosi 1±1,5 mmol/d, a przez ciężarne i karmiące kobiety oraz noworodki ok. 1 mmol/d. Jednocześnie średnie ciśnienie tętnicze w tej populacji jest niższe niż 100/65 mm Hg i nie rośnie z wiekiem [8]. Na przeciwnym biegunie znajdowało się spożycie sodu wśród mieszkańców północnych okręgów wyspy Honsiu, gdzie wynosiło ono średnio 450 mmol/d (26 g/d), a rozpowszechnienie nadciśnienia tętniczego w populacji powyżej 40 roku życia – 39% [8]. Obecnie w krajach Unii Europejskiej spożycie soli szacowane jest na 8-12 g/d. Dane dotyczące Polski z 2008 roku wykazały spożycie 14,7 g soli na dobę przez mężczyzn i 8,6 g soli na dobę przez kobiety [6]. Największym badaniem epidemiologicznym oceniającym wpływ spożycia soli kuchennej na wartości ciśnienia tętniczego było badanie INTERSALT. W 52 ośrodkach przebadano ponad 10 000 osób. Wykazano istotną korelację między dobowym wydalaniem sodu z moczem a wartościami ciśnienia tętniczego. Zwiększenie spożycia sodu o 6 gramów na dobę powodowało wzrost ciśnienia tętniczego o 9 mm Hg [9]. W populacjach, w których spożycie sodu było niższe niż 50 mmol/d nie obserwowano nadciśnienia tętniczego i wzrostu ciśnienia tętniczego z wiekiem. W populacjach, w których spożycie sodu wynosiło 50-100 mmol/d, rozpowszechnienie nadciśnienia tętniczego sięgało 25%. Tam gdzie spożycie sodu było większe niż 150 mmol/l, częstość występowania nadciśnienia tętniczego przekraczała 30% [8].

Ewolucyjni przodkowie człowieka spożywali dietę wegetariańską, w której zawartość chlorku sodu nie przekraczała 1 g/d [10]. Zamieszkiwali oni Afrykę, gdzie w dużej mierze byli narażeni na odwodnienie. Utrzymanie optymalnego bilansu sodowego warunkowało przeżycie [6]. W związku z tym doszło do rozwoju silnych mechanizmów konserwujących sód [8].

W późniejszym okresie, kiedy rozdzieliły się linie ewolucyjne małp i ludzi, dieta naszych przodków wzbogaciła się o mięso, a tym samym – proporcjonalnie do ilości spożywanego mięsa – wzrosła ilość spożywanej soli. Jednym z przełomowych momentów było osiedlenie i prowadzenie hodowli, co nastąpiło ok. 10 000 lat temu, a następnym odkrycie, że solanka konserwuje mięso i inne pokarmy [8]. Początki dodawania soli do pożywienia datują się na ok. 5000 lat p.n.e., kiedy to Chińczycy odkryli jej właściwości konserwujące [11]. Zastosowanie sodu jako środka konserwującego, dodawanego do pokarmów, rosło aż do XIX wieku, ze szczytem około 1870 roku [11]. Niewielkie zmniejszenie spożycia soli obserwowano w XX wieku, gdy powszechne stało się wykorzystanie lodówek i zamrażarek [8]. Obecnie jednak, w związku ze spożywaniem przetworzonej przemysłowo żywności, konsumpcja soli ponownie wzrosła [9].

Należy zwrócić uwagę na silny ewolucyjny nacisk ukierunkowany na „oszczędzanie” sodu. Może on mieć związek z preferencją pewnych wzorców zachowań, które umożliwiają zaspokojenie wzmożonego apetytu na sód. U zwierząt roślinożernych i odżywiających się dietą mieszaną po spożyciu sodu obserwowano aktywację dróg neuronalnych odpowiedzialnych za regulację apetytu na sód, zlokalizowanych w bocznej części podwzgórza. Wyrazem tego pobudzenia była m.in. zwiększona aktywność genów DARPP-32 (gen kodujący regulowaną przez dopaminę i cAMP neuronalną fosfoproteinę), STEP (gen kodujący fosfatazę tyrozynową prążkowia), ARC (gen kodujący białko związane z cytoszkieletem) [12]. Po zaspokojeniu pragnienia na sód, w ciągu kilku minut aktywność tych genów malała. Białko DARPP-32 jest związane z dopaminergiczną sygnalizacją nagrody po spożyciu soli. Co ciekawe, podobną reakcję wymienionych genów, zlokalizowanych w bocznej części podwzgórza, obserwuje się w przypadku uzależnienia od kokainy i opiatów. Tak więc te same geny są związane z regulacją apetytu na sód i gratyfikacją po spożyciu sodu oraz uzależnieniem od narkotyków. Być może dawny mechanizm gratyfikacji podwzgórzowej służył zagwarantowaniu dostatecznego spożycia sodu, ale obecnie ten sam mechanizm, związany z uzależnieniami, utrudnia ograniczenie jego spożycia [6,12].

Jak sód wpływa na rozwój nadciśnienia tętniczego?

Mechanizmy, które prowadzą do rozwoju nadciśnienia tętniczego w następstwie nadmiernego spożycia sodu nie są w pełni wyjaśnione. Wpływ konsumpcji sodu na wartości ciśnienia tętniczego wykazuje znaczną zmienność. Mamy do czynienia zarówno z tzw. sodowrażliwością, jak i tzw. sodoniewrażliwością ciśnienia tętniczego na ładunek sodu, a wrażliwość na sód może się zmieniać u tej samej osoby w różnym czasie [5]. Weinberg zdefiniował sodowrażliwość jako zmianę ciśnienia tętniczego przynajmniej o 10 mmHg w odpowiedzi na czterogodzinny wlew kroplowy 2000 ml 0,9% NaCl w porównaniu z ciśnieniem mierzonym po kilkudniowej diecie ubogosodowej zawierającej 10-20 mmol sodu na dobę [9]. Sodowrażliwość występuje częściej i z większym nasileniem u osób starszych, chorych na przewlekłą chorobę nerek i Afroamerykanów (czyli cechujących się słabszą reakcją układu RAA) [13]. Oszacowano, że w Stanach Zjednoczonych 51% chorych na nadciśnienie jest sodowrażliwych, a 33% – sodoniewrażliwych. Sodowrażliwość stwierdza się u 26% osób z prawidłowym ciśnieniem tętniczym [14]. Wydaje się, że odsetek osób sodowrażliwych wzrasta wraz z czasem stosowania u badanych diety ubogosodowej.

Patomechanizm sodowrażliwości nie jest do końca wyjaśniony. Nadmierny wzrost ciśnienia tętniczego może wynikać ze zmniejszonego wydalania sodu z moczem, spowodowanego upośledzonym przesączaniem kłębuszkowym sodu i (lub) nadmierną jego reabsorbcją. W tradycyjnym ujęciu upośledzenie wydalania sodu powoduje zwiększenie wolemii i ciśnienia tętniczego krwi. Z kolei wzrost ciśnienia tętniczego poprawia perfuzję nerek i zwiększa natriurezę ciśnieniową, która przywraca normowolemię. Osoby sodoniewrażliwe są w stanie wydalić nadmiar sodu bez istotnego wzrostu ciśnienia tętniczego dzięki zahamowaniu wydzielania reniny i zwiększeniu wydzielania hormonów natriuretycznych [5]. Reabsorbcja sodu w nerkach odbywa się przy udziale wymiennika Na-H w cewce proksymalnej, kotransportera Na-K-2Cl w grubym odcinku części wstępującej pętli Henlego, kotransportera Na-Cl w cewce dystalnej i kanału sodowego ENaC w cewkach zbiorczych [5].

W połowie lat dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku doniesiono o odkryciu ouabainy (EO) i marinobufageniny – endogennych steroidów kardiotonicznych, produkowanych w nadnerczach [15]. Ouabaina wytwarzana jest również w podwzgórzu. Steroidy kardiotoniczne w stężeniach wyższych niż 1 nmol/l wiążą się z ATP-azą sodowo-potasową, co prowadzi do zmniejszenia jej aktywności. W konsekwencji dochodzi do wzrostu stężenia sodu wewnątrzkomórkowego, uruchomienia wymiennika sodowo-wapniowego i wzrostu stężenia wapnia w komórkach mięśnia sercowego i komórkach mięśniówki gładkiej naczyń, co zwiększa siłę ich skurczu i nasila wazokonstrykcję [5,16]. Stosowana długotrwale dieta bogatosodowa prowadzi u zdrowych osób do zwiększenia ouabainemii. Ponadto, jak wykazano u zwierząt, dieta bogatosodowa powoduje podwyższenie stężenia sodu w płynie mózgowo-rdzeniowym, co wpływa na zwiększenie wydzielania ouabainy w podwzgórzu i zwiększenie aktywności ośrodków współczulnego układu nerwowego [16]. Taka sekwencja zjawisk zwiększa ciśnienie tętnicze. Ouabaina może pobudzać proliferację mięśni gładkich naczyń krwionośnych i kardiomiocytów [16]. Marinobufagenina prawdopodobnie również odgrywa rolę w patofizjologii nadciśnienia tętniczego. Jej wysokie stężenia obserwowano u chorych na samoistne nadciśnienie tętnicze, przewlekłą chorobę nerek, w stanie przedrzucawkowym i hiperaldosteronizmie. Dieta bogatosodowa prowadzi do wzrostu marinobufageninemii [16].

Ostatnio odkryto wiele innych inhibitorów ATP-azy sodowo-potasowej (DLIS [digitalis like immunoreactive substance], OLC [ouabain-like compound], bufalina i inne), które w następstwie stosowania diety bogatosodowej, powodującej utratę potasu, zwiększają komórkowy zasób wapnia i opór obwodowy [8].