Obejmujące 5600 osób pochodzących z 26 krajów, w wieku od 8 dni do 96 lat badania dotyczące spożycia wody na całym świecie i w ciągu całego życia przeprowadzili naukowcy z University of Wisconsin–Madison. Uzyskane wyniki stoją w sprzeczności z często przedstawianym poglądem, że osiem szklanek o pojemności 250 ml zaspokajało codzienne potrzeby ludzkiego organizmu.

"Nauka nigdy nie poparła starej zasady ośmiu szklanek jako odpowiedniej wskazówki, choćby dlatego, że myliła ona całkowity obrót wody z wodą z napojów. Tymczasem dużo wody pochodzi z jedzenia, które spożywasz" – zastrzegł Dale Schoeller z University of Wisconsin–Madison, emerytowany profesor nauk żywieniowych, który od dziesięcioleci prowadzi badania dotyczące wody i metabolizmu. - "Ale ta praca jest najlepszą, jaką do tej pory wykonaliśmy, aby zmierzyć, ile wody ludzie faktycznie spożywają codziennie – obrót wody do i z organizmu – oraz główne czynniki, które napędzają obrót wody".

Stwierdzone przez naukowców zapotrzebowanie na wodę wynosiło dziennie od 1 do nawet 6 litrów. "Są też przypadki które przekraczają nawet 10 litrów dziennie" – powiedział Schoeller, będący współautorem badania. - "Zróżnicowanie oznacza, że wskazanie jednej średniej niewiele ci mówi".

Wcześniejsze badania obiegu wody opierały się w dużej mierze na ochotnikach, którzy przypominali sobie i zgłaszali swoje spożycie wody i żywności lub były obserwacjami o wątpliwej reprezentatywności dla większość ludzi, np. małej grupy młodych żołnierzy pracujących na świeżym powietrzu w warunkach pustynnych.

W ramach nowych badań (DOI: 10.1126/science.abm8668) obiektywnie zmierzono czas potrzebny wodzie do przepłynięcia przez ciała uczestników badania, śledząc obrót "oznakowanej wody". Badani wypijali odmierzoną ilość wody, zawierającej identyfikowalne izotopy wodoru i tlenu. Izotopy to atomy danego pierwiastka, które mają nieco inną masę atomową, dzięki czemu można je odróżnić od innych atomów tego samego pierwiastka w próbce.

"Jeśli zmierzysz tempo, w jakim dana osoba eliminuje te stabilne izotopy z moczem w ciągu tygodnia, izotop wodoru może powiedzieć, ile wody uległo wymianie, a eliminacja izotopu tlenu może nam wskazać, ile kalorii spalono" — wskazał Schoeller, którego laboratorium UW-Madison w latach 80. jako pierwsze zastosowało metodę oznaczania wody do badania ludzi.

W badaniu wzięło udział ponad 90 naukowców, kierowanych przez grupę, w skład której wchodzi dr Yosuke Yamada, były pracownik laboratorium Schoellera, a obecnie szef sekcji National Institute of Biomedical Innovation, Health and Nutrition w Japonii oraz John Speakman, profesor zoologii na University of Aberdeen w Szkocji. Autorzy zebrali i przeanalizowali dane, porównując czynniki środowiskowe – takie jak temperatura, wilgotność i wysokość nad poziomem morza w rodzinnych miastach uczestników – ze zmierzonym obrotem wody, wydatkami energetycznymi, masą ciała, płcią, wiekiem i aktywnością fizyczną.

Uwzględnili również wskaźnik rozwoju społecznego używany przez ONZ (Human Development Index, HDI). HDI to syntetyczny miernik opisujący stopień rozwoju społeczno-ekonomicznego poszczególnych krajów, który uwzględnia średnią długość życia, poziom szkolnictwa i czynniki ekonomiczne.

Zapotrzebowanie na wodę osiągało szczyt u mężczyzn w wieku 20 lat, podczas gdy kobiety utrzymywały się na stałym poziomie od 20 do 55 lat. Jednak noworodki miały największy procentowo obrót wody, codziennie wymieniając około 28 procent wody w swoich ciałach.

Poziom aktywności fizycznej i kondycja fizyczna wyjaśniały największą część różnic w zapotrzebowaniu na wodę, a w dalszej kolejności - płeć, wskaźnik rozwoju społecznego i wiek.

Jeśli wszystkie ta parametry są równe, mężczyźni i kobiety różnią się o około pół litra. Mężczyzna niebędący sportowcem (ale o przeciętnej aktywności fizycznej), który ma 20 lat, waży 70 kg mieszka na poziomie morza w dobrze rozwiniętym kraju o średniej temperaturze powietrza 10 stopni C i wilgotność względnej 50 proc. przyjmowałby i tracił około 3,2 litra wody dziennie. Kobieta w tym samym wieku i o tym samym poziomie aktywności, ważąca 60 kg i mieszkająca w tym samym miejscu, wydalałaby 2,7 litra. Naukowcy odkryli, że podwojenie energii zużywanej przez osobę zwiększy jej oczekiwany dzienny obrót wodą o około litr. Pięćdziesiąt kilogramów masy ciała więcej dodaje 0,7 litra dziennie. Wzrost wilgotności o 50 proc. zwiększa zużycie wody o 0,3 litra. Sportowcy zużywają około litra więcej niż nie-sportowcy.

Naukowcy odkryli, że łowcy-zbieracze i rolnicy produkujący na własne potrzeby mieli wyższy obrót wodą niż ludzie żyjący w gospodarkach uprzemysłowionych. Ogólnie rzecz biorąc, im niższy wskaźnik rozwoju społecznego danego kraju, tym więcej wody potrzeba w ciągu dnia.

"To stanowi kombinację kilku czynników" — wyjaśnia Schoeller. - "Ludzie z krajów o niskim HDI częściej mieszkają na obszarach o wyższych średnich temperaturach, częściej wykonują pracę fizyczną i rzadziej przebywają w klimatyzowanych budynkach w ciągu dnia. To, a także mniejsze prawdopodobieństwo, że będą mieli dostęp do czystej wody, kiedy tylko tego potrzebują - sprawia, że ich obrót wodny jest wyższy".

Według Schoellera pomiary poprawią naszą zdolność przewidywania bardziej szczegółowych i dokładnych przyszłych potrzeb wodnych, zwłaszcza w tragicznych okolicznościach.

"Spójrz na to, co dzieje się teraz na Florydzie lub w Mississippi – gdzie całe regiony zostały narażone na niedobory wody w wyniku klęski żywiołowej. Im lepiej rozumiemy, ile jej potrzebują, tym lepiej jesteśmy przygotowani do reagowania w nagłych wypadkach" - mówi.

"Określenie, ile wody zużywają ludzie, ma coraz większe znaczenie ze względu na wzrost liczby ludności i postępujące zmiany klimatu" - zauważa Yamada. - "Ponieważ obrót wody jest powiązany z innymi ważnymi wskaźnikami zdrowia, takimi jak aktywność fizyczna i procent tkanki tłuszczowej, ma potencjał jako biomarker zdrowia metabolicznego".

Badanie i dostęp do danych zostały sfinansowane przez agencje na całym świecie, w tym Międzynarodową Agencję Energii Atomowej, Narodową Fundację Nauki i Narodowe Instytuty Zdrowia w Stanach Zjednoczonych oraz Chińską Akademię Nauk.