from: Urological Research 2009 (Feb); 37 (1): 41-46 ~ FULL TEXT
JeVrey W. Goodman – John R. Asplin – David S. Goldfarb
NYU School of Medicine,
New York, NY 10010, USA.なぜこの研究が行われたのか?
2種類のスポーツドリンク（「G」または「P」）の効果を調べ、腎臓結石の形成を生むか防ぐかを検討するためです。
この研究でわかったこと
「P」はクエン酸塩の排泄を増加させ（170mg/日）、尿pHを上昇させた（0.31）が、「G」はクエン酸塩の排泄やpHを変化させなかった。 これらの結果は、「P」が腎臓結石の形成を予防する可能性を示唆しています。市販の経口補水液（「スポーツドリンク」）の水に対する腎結石症のリスクへの影響については、これまで研究されていない。 我々は、2種類のスポーツドリンク、パフォーマンス（Shaklee Corp.、米国カリフォルニア州プレザントン）とゲータレード（Gatorade、米国イリノイ州シカゴ）が、非結石形成者の尿化学と結石症の指標に及ぼす影響を調査した。
パフォーマンスはpHが4.3で、
21mmol/Lのナトリウム、
5.3mmol/Lのカリウム、
0.8mmol/Lのカルシウム、
19.5mmol/Lのクエン酸を含んでいます。Gatorade
pH は 2.9 から 3.2 の範囲で、
20 mmol/L のナトリウム、
3.2 mmol/L のカリウム、
無視できるカルシウム、および
13.9 mmol/L のクエン酸塩が含まれています。被験者は毎日946ml（32オンス）の水道水を3日間飲み、食事履歴を記録した。
この後、2回目の3日間の実験期間があり、この間、被験者はパート1の食事と同じように、毎日946ml（32オンス）のスポーツドリンクを飲んだ。
各3日間において、2日目と3日目に24時間尿を採取した。 尿の化学分析が行われ、シュウ酸カルシウム、リン酸カルシウム、尿酸の過飽和度が計算された。
9名の被験者がPerformanceを、10名の被験者がGatoradeを使用して試験を完了した。 尿量とクレアチニン排泄量は、対照期間と実験期間で差がなかった。 Performanceは平均クエン酸排泄量を170 mg/日（95％CI 57-284 mg/日、P = 0.01）増加させ、尿pHを0.31（95％CI 0.03-0.59、P = 0.03）上昇させた。 ゲータレードは、尿中クエン酸塩排泄量およびpHに有意な変化を与えなかった。 どちらの飲料も、ナトリウムとカルシウムの排泄量、または過飽和度の値に有意な差を生じなかった。 ゲータレードではなくパフォーマンスを摂取した場合、水と比較して尿中のクエン酸塩の平均排泄量とpHが増加した。 pHは、有機陰イオンを含む飲料のアルカリ負荷の重要な決定要因である。 ゲータレードよりもクエン酸が多く、pHが高いパフォーマンス（Performance）は、尿路結石症の軽減において、水の代替品として優れている可能性があります。 しかし、炭水化物を多く含むスポーツドリンクのほとんどは、結石予防のための飲料としてはカロリーや果糖が多すぎる可能性がある。
キーワード 飲料 ・腎結石 ・クエン酸 ・食事 ・果糖 ・腎結石 ・シュウ酸塩 ・水分補給液 ・尿路結石全文記事より。
はじめに
経口水分摂取量の増加に応じて尿量を増やすことは、腎臓結石の再発を減らす方法としてよく知られている。 水分摂取量の増加は、1つの無作為化比較試験で有効であることが示されている。 最適な尿量は臨床試験で決定されていないが、しばしば挙げられる目標は、尿量を2L/日以上に増加させることである。 しかし、実際には、医師による尿量増加の努力の結果はせいぜい控えめで、14の結石を扱う診療所の患者2,877人を対象としたある研究では、平均0.3L/日の増加にとどまっている。
様々な飲料に対する患者個人の好みや食べやすさの感覚は、尿量をうまく増やすことができるかどうかを決める要因になると思われる。 近年、「スポーツドリンク」（歴史的に、腸内のナトリウム-グルコース共輸送を利用するためにナトリウムとグルコースの両方を含む経口補水液として処方された飲料）が人気と入手性を高めている。 実際、近年、米国ではナトリウム飲料の売上が初めて減少し、スポーツドリンクやエナジードリンクは年率10％以上の成長を続けています。 特定の飲料と結石の関連性に関するこれまでの疫学調査では、スポーツドリンクが普及する以前のことであり、スポーツドリンクを明確なカテゴリーとして取り上げることはなかった。 我々は、スポーツドリンクがクエン酸を含むためにカルシウムおよび尿酸結石の尿路結石性を低下させるか、あるいはナトリウムおよび炭水化物を含むために結石性を悪化させるかを明らかにすることを目指した。材料と方法
被験者と研究デザイン
腎臓結石の既往のない25歳から55歳の健康なボランティア16人が、2種類のスポーツドリンクが尿石生成に及ぼす影響を水のそれと比較するプロトコルに参加した。 4人が両群に、6人がゲータレード群に、6人がパフォーマンス群に参加した。 代謝性骨疾患、副甲状腺機能亢進症、慢性腎臓病、糖尿病の既往を持つ患者を特に除外した。
被験者は、研究参加に関してインフォームドコンセントを提供した。 この研究は、地域の施設審査委員会の審査と承認を受けた。 また、被験者が投薬を受けている場合は、試験期間中にマルチビタミンやカルシウムのサプリメントを摂取しないように特別に依頼された。
コントロール期間中、各被験者は通常の水分摂取に加え、毎日946mL（1クォート）の水道水を3日間飲んだ。 水以外の摂取は、通常の制限のない自由食で、すべての食品と飲料の日記をつけながら、自由に水分を摂取した。 3日間のコントロール期間のうち、2日目と3日目に24時間採尿を行った。 採尿中は室温に保った。 各尿容器には抗菌防腐剤と容量マーカーが添加されていた。 24時間の採尿の最後に、採尿容器を振り、50mLのアリコートを採取し、分析のためにLitholink Corp（イリノイ州シカゴ）に夜間郵便で送った。
1週間のウォッシュアウト期間の後、被験者は3日間の実験期間に入り、毎日946mL（1クォート）のスポーツドリンクを摂取した。 スポーツドリンクの摂取以外は、対照期間と同じ食事と水分を摂取し、前回の日記と同じように記入した。 3日間の実験期間のうち、2日目と3日目にも24時間尿を採取した。 スポーツドリンクは、Performance (Shaklee Corporation, Pleasanton, CA) とGatorade Thirst Quencher Original (Gatorade, Chicago,IL) という入手しやすいものを使用した。 パフォーマンスとゲータレードは、参加者の好みに合わせて、レモンライム味とオレンジ味のいずれかを使用した。 パフォーマンス」は、インターネットを通じて入手可能な地元の個人販売業者によって販売されており、濃縮粉末として提供されている。 ゲータレードは地元のスーパーマーケットで購入した。 一部の参加者は、スポーツドリンクを飲む間隔を少なくとも1週間空けて両方のprotocolswを完了した。 本研究は盲検化されておらず、盲検化することもできなかった。 クレアチニンの24時間排泄量に30％以上のばらつきがあった個人は、不正確に収集されたものと判断し、結果を除外した。 両社は本試験の資金調達、デザイン、実施、報告に関与していない。
尿化学試験
各24時間尿サンプルについて、Beckman Synchron CX5 (BeckmanInstruments, Brea, CA, USA) を使用して、標準的な実験室技術によりカルシウム、塩素、クレアチニン、マグネシウム、ナトリウム、カリウム、リン酸、アンモニウム、尿酸濃度を測定した。 pHはガラス電極で測定した。 シュウ酸はシュウ酸オキシダーゼ（Trinity Biotech, Bray, Ireland）を用いた酵素アッセイにより測定した。 クエン酸はクエン酸リアーゼ(Mannheim Bohringer, Mannheim, Germany)を用いた酵素測定により測定した。 これらの分析から、計算機プログラムEQUIL 2を用いてシュウ酸カルシウム、リン酸カルシウム、尿酸に対する過飽和度（SS）を算出した。 3日間の実験期間それぞれについて、2回の24時間収集の平均値を報告した。
統計
実験期間と対照期間に得られた尿の値は、ペアのスチューデントt検定で比較され、P結果
表1 二つのスポーツ飲料の成分は表1で示されています。 実験室で測定したpHとクエン酸塩を除いて、値は製造業者から得たものである。 「非プロトン化クエン酸」は、クエン酸の3つのカルボキシル基のpKと測定されたpHに基づいて計算された値である。 パフォーマンス社はゲータレード社よりも多くのクエン酸塩を含み、pHは有意に高かった。 containsmaltodextrin、パフォーマンスは、単糖の少ないgramsものの、サービングあたりより多くのカロリーを持っていた。 どちらもカルシウムの含有量はそれほど多くありません。 ナトリウムとカリウムの含有量は、2つの飲料で同程度であった。
1名の被験者が、連続した期間でのクレアチニン排泄量の差が30％以上と判定され、試験プロトコルをうまく守れなかったため、その個人の結果は解析に含まれなかった。 15名の被験者のうち、9名がPerformanceを、10名がGatoradeを使用してプロトコルを完了しました。
図1 表2 尿化学にはパフォーマンスによる有意な差が2つあったがゲータレードでは差が出なかった。 パフォーマンスにより、24時間の平均pHがコントロール期間の6.16から6.47に上昇した（P 図1は、パフォーマンス群では9人中8人の尿中クエン酸排泄量が増加したことを示しているが、ゲータレードでは10人中5人しか増加しなかった）。
どちらの飲料でもナトリウムの排泄量に関連した有意な変化は見られなかった。 パフォーマンスでは12.1 ± 49.4 meq/dayのNa排泄量の非有意な増加が見られたが、ゲータレードでも2.6 ± 44.3 meq/dayの非有意な変化が見られた。 同様に、尿中カルシウム排泄量はどちらの飲料でも有意に増加せず、パフォーマンスで1.7 ± 44.4 mg/日、ゲータレードで14.7 ± 32.7 mg/日増加した（いずれもP = NS）。 どちらの飲料も、尿中のシュウ酸塩またはカリウムの排泄量（表2）、マグネシウムまたはリン酸塩の排泄量（データは示されていない）に変化を与えなかった。
正味の結果は、どちらの飲料もシュウ酸カルシウムの尿中過飽和度の統計的に有意な低下と関連せず、コントロール期間では3.6、パフォーマンスでは3.2、コントロール期間では4.0、ゲータレードでは3.4であった。 いずれのスポーツドリンクでも、尿酸排泄量に変化はなかった。 尿pHの変化にもかかわらず、いずれの飲料も尿酸の過飽和度を有意に低下させた。考察
近年、スポーツドリンクの摂取は増加しており、飲料市場で大きなシェアを獲得している。 スポーツドリンクが結石形成に与える影響については、尿化学への影響や結石形成との疫学的な関連性については、結石形成を増加させるか減少させるかについては評価されていない。 その組成から、尿の結石生成性を増加させる作用と減少させる作用が期待される。 クエン酸の含有により、尿中クエン酸排泄量と尿pHが増加し、カルシウム結石と尿酸結石の両方から保護されると予想される。
しかし、スポーツ選手の「水分補給」に役立つとして宣伝されているスポーツドリンクのナトリウム含有量は、尿中カルシウム排泄量の増加と関連しているかもしれない。さらに、これらの飲料に含まれるスクロースなどの単純炭水化物の相当量の摂取も、カルシウム排泄量の増加と関連している可能性がある。 最後に、ソーダやジュースに含まれるフルクトースは、結石のリスクを高めることに関係しているとされています。 この関連性についての説明はまだありませんが、果糖は高尿酸血症（およびメタボリックシンドローム）および腎石灰化症を引き起こす可能性があります。 これらの影響の一部はすぐには観察されないだろうが、我々はスポーツドリンクの尿化学に対する急性影響を調べることは価値があると考えた。 オレンジジュースの方が優れている可能性はあるものの、レモンジュースは尿中クエン酸排泄量を増加させる効果があるため、結石の予防に広く推奨されている人気のある液体である。 他の研究でも、結石予防にレモン汁が有効である可能性が示唆されている。 Seltzerらの研究では、低硝酸症のカルシウム結石症患者に濃縮レモン果汁120mLと水2Lを毎日摂取させた。
尿pHの変化は、ゲータレードよりもパフォーマンスで大きく、尿酸結石症患者で一般的なようにpHが低ければ、尿酸の過飽和度の臨床的に重要な減少に関連していたかもしれない。 しかし、これらの非結石形成被験者では、pHは約6.1で始まり、尿酸過飽和度は0.58と有意に1を下回っていたので、pHの上昇は過飽和度を0.31と非統計的に有意に低下させることになった。 もし、尿酸結石症患者を調査していれば、pHの上昇が尿酸過飽和度を減少させるという臨床的に重要な効果を期待できるかもしれない。
スポーツドリンクの摂取期間は、経口ナトリウム摂取量を20または21meq/日増加させるが、自由食の研究参加者の尿中ナトリウム量は十分であり、スポーツドリンクによる尿中ナトリウム排泄量の変化は検出されなかった。 食事中のナトリウムの増加は尿中カルシウム排泄量の増加と関連するが、この効果も検出されなかった。 高カルシウム尿症患者では、摂取したナトリウムの増加がわずかであるため、尿中カルシウム排泄量を測定的に増加させるのに十分でない可能性もある。 ゲータレードは最近、ナトリウム含有量を通常の2倍の40meq/Lにしたエンデュランスという製剤を販売しているが、これは尿中カルシウム排泄に測定可能な影響を与える可能性がある。
スポーツドリンクを使用して尿中クエン酸排泄量を増加させるコストは、クエン酸カリウム錠剤の処方と比較して低くはない。 クエン酸20meqのコストは、退役軍人省（ニューヨーク州ニューヨーク市）のジェネリック錠で0.31ドル、結晶で0.40ドル、あるいはマンハッタンのDuane Reade（民間）薬局でジェネリック錠で2.20ドル、ブランドUrocit K（テキサス州サンアントニオのMissionPharmacal）で2.32ドルと高い（コストは2008年4月のものである）。 また，Performanceは独立した業者による1キャニスターの価格が12.95ドルであるため，20meqのクエン酸が2.72ドルとなる。 このスポーツドリンクの利点は、経口錠剤とは異なり、尿量を増加させることができることであり、これらの飲料の人気のために、おそらくコンプライアンスを向上させることができます。
Performanceは400kcal/Lなので、完全なクエン酸塩サプリメントではありません。 したがって、結石再発の予防法として使用することは、ほとんどの患者にとって理想的な選択とは言えない。 肥満、糖尿病と結石形成の関連性が最近明らかになったが、この比較的カロリーの高い液体の処方は多くの結石症患者にとって好ましくないかもしれない。 尿のpHが上がれば尿酸結石は防げるが、尿酸結石を持つ患者は糖尿病やメタボリックシンドロームの割合が高くなる。 果糖、コーンシロップの成分、tosportsドリンクやソーダを追加頻繁に甘味料、また、高尿酸血症、メタボリックシンドロームandstonesにそのrecentリンクを考えると尿量を増やすためにほとんどの石形成のために望ましくない方法であろう。 スポーツdrinksscouldの炭水化物含量が対処される場合、その相対的な口当たりとpopularof後半は、いくつかの患者のための水よりもそれらが望ましいかもしれません。謝辞
この研究はNIHグラント2R44DK59086-02とDepartment of Veterans Affairsから一部支援されたものである。 また、Frank Modersitzki氏の事務的支援に感謝する。
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