Cuando ocurre la deshidratación, parte del cerebro puede hincharse, la señalización neuronal puede intensificarse, y hacer tareas monótonas puede ser más difícil.
Con la ayuda de escáneres cerebrales y una tarea simple y repetitiva para evaluar la capacidad de respuesta, los fisiólogos del ejercicio en el Instituto de Tecnología de Georgia estudiaron sujetos voluntarios que sudaban mucho y no se hidrataban.
La pérdida de fluido llevó a la mayoría de los sujetos a hacer más burlas en la tarea, y las áreas de los cerebros de los participantes mostraron cambios notables.
Los investigadores también descubrieron que incluso sin la deshidratación, el esfuerzo y el calor afectaban el rendimiento de los sujetos de prueba, pero la pérdida de agua hacía que la abolladura fuera el doble de profunda.
“Queríamos determinar si el ejercicio y el estrés calórico por sí solo tienen un impacto en su función cognitiva y estudiar el efecto de la deshidratación además de eso”, dijo Mindy Millard-Stafford, investigadora principal del estudio y profesora en la Escuela de Biología de Georgia Tech. Ciencias.
“Encontramos una disminución de dos pasos”.
Calor, tensión, accidente
Los investigadores esperan que algún día este tipo de investigación ofrezca información sobre cómo el aumento de los deslizamientos cognitivos en ambientes calientes con trabajo extenuante e hidratación deficiente puede poner en peligro la seguridad laboral, especialmente en torno a máquinas pesadas o equipos militares.
La cognición difusa también podría contribuir a un rendimiento reducido en los deportes competitivos.
“Cuando me estaba interesando en este tema, mi hermano estaba haciendo una pasantía en una planta siderúrgica, donde lo visité, y hacía muchísimo calor”, dijo el primer autor del estudio, Matt Wittbrodt, un ex asistente de investigación graduado en Georgia Tech. .
“Además, todos tenían puestas capas de ropa protectora. Queremos saber si podemos ayudar a prevenir accidentes en esos entornos “.
Millard-Stafford y Wittbrodt, que ahora es investigador postdoctoral en la Universidad Emory, publicaron su estudio en la revista Physiological Reports.
Su investigación fue financiada en parte por la Fundación del Colegio Americano de Medicina del Deporte.
Ventrículos del cerebro se expanden
En los experimentos, cuando los participantes ejercitaron, sudaron y bebieron agua, se contrajeron espacios llenos de líquido llamados ventrículos en el centro de sus cerebros.
Pero con esfuerzo más deshidratación, los ventrículos hicieron lo contrario; ellos expandieron
La resonancia magnética funcional (fMRI) reveló las diferencias. Curiosamente, la expansión del ventrículo en los sujetos de prueba deshidratados puede no haber tenido mucho que ver con sus caídas más profundas en el rendimiento de la tarea.
“Los cambios estructurales fueron notablemente consistentes entre las personas”, dijo Millard-Stafford, ex presidente del Colegio Estadounidense de Medicina del Deporte.
“Pero las diferencias de rendimiento en las tareas no pueden explicarse por los cambios en el tamaño de esas áreas del cerebro”.
Los cambios en los patrones de activación neural también se presentaron durante la deshidratación.
“Las áreas en el cerebro requeridas para hacer la tarea parecían activarse más intensamente que antes, y también, áreas iluminadas que no necesariamente estaban involucradas en completar la tarea”, dijo Wittbrodt.
“Creemos que esto último puede ser en respuesta al estado fisiológico: el cuerpo que señala, ‘Estoy deshidratado'”.
Tarea para adormecer la mente
La tarea que los sujetos completaron fue insensata y repetitiva.
Durante 20 minutos seguidos, se esperaba que presionasen un botón cada vez que aparecía un cuadrado amarillo en un monitor.
Algunas veces el cuadrado aparecía en un patrón regular, y algunas veces aparecía al azar. La tarea fue aburrida por una razón.
“Nos ayudó a evitar la complejidad cognitiva detrás de tareas elaboradas y despojar a la cognición de la simple salida del motor”, dijo Wittbrodt.
“Fue diseñado para golpear el procesamiento neuronal esencial que uno usaría para hacer movimientos simples y repetitivos”.
Estudios anteriores han indicado que este tipo de tarea refleja el procesamiento neuronal involucrado en el funcionamiento motor de la vida real, especialmente en la repetición común en el trabajo manual o en ejercicios militares.
Dicha monotonía puede fomentar lapsos de atención que el calor, la tensión y la pérdida de líquidos pueden exacerbar.
Sudando para la ciencia
Trece voluntarios realizaron la tarea en tres ocasiones diferentes:
Una vez después de solo relajarse y mantenerse hidratado.
Una vez después de calor prolongado, esfuerzo y sudor, pero con agua potable durante el ejercicio.
Y una vez con calor, esfuerzo y sudor, pero sin agua potable.
Incluso después de simplemente relajarse, el rendimiento de la tarea se deslizó gradualmente a medida que pasaban los 20 minutos. Pero bajo los factores estresantes subsecuentes, el rendimiento general promedio se redujo.
Algunos de los voluntarios sí realizaron la tarea con firmeza bajo todas las condiciones impuestas.
Los sujetos completaron la tarea en habitaciones con aire acondicionado y después de un descanso de la actividad extenuante. En un escenario del mundo real, en el que el calor y la fatiga son implacables, el rendimiento puede colapsar aún más.
La sobrehidratación también es mala
En el futuro, los investigadores desearían saber si la hidratación con bebidas electrolíticas podría mitigar las caídas en el rendimiento incluso mejor que el agua.
“El plasma sanguíneo se diluye solo con el reemplazo de agua”, dijo Millard-Stafford. “Si la sal sódica de sodio en sangre baja demasiado cuando el agua en la sangre aumenta demasiado, eso es peligroso.
Es una condición conocida como intoxicación hídrica o hiponatremia “.
Los atletas de ultra resistencia que terminan en la carpa médica a veces sufren de deshidratación pero a veces también de intoxicación por agua. El justo equilibrio de agua parece ser importante para el cerebro.
Michael Sawka y Lewis Wheaton de Georgia Tech, y J. C. Mizelle de la Universidad de East Carolina contribuyeron a este estudio.
La investigación fue financiada en parte por la Beca de Investigación para Estudiantes de Doctorado C. V. Gisolfi de la Fundación del Colegio Americano de Medicina del Deporte.
Las opiniones, los hallazgos y las conclusiones o recomendaciones expresadas en este material pertenecen a los autores y no reflejan necesariamente los puntos de vista del Colegio Estadounidense de Medicina del Deporte.