NO763227L - Elektrolyttblandinger og drikker. - Google Patents

Description

Elektrolyttblandinger og drikker.

Foreliggende oppfinnelse vedrører pulverblandinger som kan rekondisjoneres med vann for dannelse av elektrolytt-drikker. Oppfinnelsen angår mer spesielt smakstilsatte, pulverblandinger som kan rekondisjoneres med vann for dannelse av smakstilsatte, hypotoniske drikker som er kjennetegnet ved hurtig gastrisk utføring i systemet hvorved det oppnås god tilgjengelighet for vann og elektrolytter i systemet.

Slike drikker er ønsket hos alle personer som har gjennomgått mosjon, anstrengende arbeid eller aktivitet, men anbefales særlig for idrettsfolk som er opptatt innen alle sportsgrener og konkurranser. Idrettsfolk er spesielt utsatt for trenings- og oppvarmingsbesvær, spesielt de som ikke er i topp-fysisk kondisjon. Grunnen til slike forstyrrelser kan spores direkte til dehydratisering og tap av elektrolytter fra legemet. Under trening eller konkurranse øker kroppsaktiviteten meget og dette resulterer i oppvarming. Bare omkring 25 % av den energi som utvikles omdannes til nyttig arbeid, idet de gjenværende 75 % utvikles som legemsvarme og 80-90 % av denne legemsvarme forsvinner ved fordampning av svette. Siden regule-ring av kroppstemperatur går forut for opprettholdelse av vann-og saltbalansen, vil svetting oppstå og fortsette i et forsøk på å opprettholde normal kroppstemperatur og dette kan resultere i dehydratisering og tydelig elektrolytt-tap. De viktigste elektrolytter som påvirkes er natrium-, kalium-, klorid- og fosfationer. Det er ikke uvanlig at en idrettsutøver mister ca. 5 % av legemsvekten i løpet av to fotballtreninger på en dag.

Som et resultat av disse innvirkninger på legemet, kan det oppstå tre vanlige trenings- og oppvarmingstilhørende forstyrrelser; varmekramper, varmeutmattelse og/eller heteslag. Varmekramper er kjennetegnet ved smertefulle skjelettmuskel-sammentrekninger og er resultatet av store natrium- og klorid-ionetap i både svetten og urinen og et mulig kaliumione-underskudd.

Varmeutmattelse oppstår når tap av vann og salter er høyt, og resulterer i et fall i blodtrykket, lav hjerteeffekt og en høy puls på grunn av minkingen i blodvolum og ekstra cellulær væske. Nedsettelsen i blodsirkulasjon leder til en heving av kroppstemperatur ettersom fordelingen av varme blir vanskeligere. Cellemetabolismen forstyrres når store mengder vann og kaliumioner går tapt fra cellene. Dette tap av vann og kaliumioner er kritisk fordi kalium er nødvendig for opprett-holdelsen av hjertemuskel- og skjélettmuskel-fibertonisiteten. Varmeutmattelsessymptomer omfatter sterk svetting, tretthet, brekning og besvimelse, og alt dette kan forekomme når vekttapene er omkring 5 % av legemsvekten eller over dette.

Heteslag er den farligste form for hete- eller varmeskade. Det er resultatet av høye legemstemperaturer i området 40,6 - 41,1°C og er klassifisert som en medisinsk krise-situasjon. Ved disse temperaturer opphører varmeregulerings-mekanismen i hjernen på grunn av celleskade som kan bli permanent dersom temperaturen ikke reduseres hurtig. Heteslagsymptomer omfatter hodepine, slapphet, svimmelhet og tørr hud. Når tapet i legemsvekt overskrider 10 %, er det stor sjanse for sirkula-sjonssvikt og død. Legemstemperaturen må reduseres så hurtig som mulig og væsker bør tilføres intravenøst og gjennom munnen hvis mulig.

Disse og andre fysiske forstyrrelser har lenge vært ansett som meget uønskede virkninger av anstrengende trening eller idrettsutøvelse og man har foreslått forskjellige metoder for å minske faren ved slike tilfeller, omfattende oppnåelse av tilstrekkelig fysisk kondisjon og anvendelse av riktig bekled-ning og/eller beskyttende utstyr. I de senere år har man stilt spørsmål ved den godtatte regel at man ikke skal drikke store mengder væske for å slukke tørsten under eller umiddelbart etter sterk aktivitet, og dette har ledet til innføring av forskjellige "tørste-slukkere" eller såkalte "elektrolytt"-drikker. Slike produkter har som formål å tilbakeføre vann og elektrolytter til systemet. De tilgjengelige produkter har alvorlige mangler når det gjelder å tilfredsstille dette formål fullt ut. Noen produkter er f.eks. sammensatt på en slik måte at deres overføring fra magen til blodstrømmen på en hurtig måte hindres, mens andre preparater er uspiselige eller etterlater en bitter ettersmak som resulterer i at man vegrer seg snarere enn man får lyst til å utnytte slike produkter, og man oppnår således ikke tilstrekkelige mengder vann og elektrolytter for å erstatte de mengder som har gått tapt.

Det er derfor et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en tørr blanding egnet for rekondisjonering med vann til en drikk som opphever de ovenfor omtalte negative sider til de produkter som hittil har vært tilgjengelige.

Et annet formål er å komme frem til en tørr blanding egnet for rekondisjonering med vann til en hypotonisk drikk, og hvilken blanding er kjennetegnet ved hurtig gastrisk uttømmelse hvilket resulterer i hurtig tilgjengelighet av vann og elektrolytter i legemet.

Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en tørr blanding egnet for rekondisjonering med vann til en smakstilsatt, hypotonisk drikk med et relativt lavt innhold av søtningsstoffer og med en tilfredsstillende smak.

Et annet formål er å tilveiebringe en rekondisjonert smakstilsatt, hypotonisk drikk.

Andre formål og fordeler ved foreliggende oppfinnelse vil fremgå for fagmannen fra nedenstående beskrivelse og eksempler.

De ovenfor omtalte formål og fordeler er ifølge oppfinnelsen oppnådd ved at det er tilveiebragt en tørr blanding egnet for rekondisjonering med vann eller en rekondisjonert hypotonisk drikk omfattende spesifikke mengder av saltelektro-lytter og søtningsstoffer og med en spesifikk osmolalitet.

Ifølge oppfinnelsen fremstilles tørre blandinger som er egnet for rekondisjonering med vann til hypotoniske drikker.

Et viktig kjennetegn ved drikkene ifølge oppfinnelsen er drikkenes tonisitet eller deres såkalte osmolalitet. Disse betegnelser vil i det følgende bli benyttet om hverandre. Tonisitet er et mål for det osmotiske trykk til en oppløsning i forhold til det osmotiske trykk til blodvæskene. En isotonisk oppløsning er en oppløsning med samme tonisitet (osmotiske trykk) som en normal saltoppløsning og har derfor samme tonisitet som blodserum. En hypertonisk oppløsning er en oppløsning med høyere tonisitet enn en isotonisk oppløsning, mens derimot en hypotonisk oppløsning er en oppløsning med lavere tonisitet enn en isotonisk oppløsning. Man har nå uventet funnet at tonisiteten til elektrolytt-drikker er spesielt kritisk med hensyn til tilveiebringelse av hurtig gastrisk uttømmelse eller utføring av oppløsningen fra magen og inn i blodstrømmen. Det synes således som om tonisiteten (osmolaliteten) til enhver drikk i oppløsning har direkte sammenheng med den hastighet med hvilken en slik oppløsning kan transporteres fra magen til blodstrømmen. De fleste kommersielt tilgjengelige elektrolytt-drikker er enten isotoniske eller hypertoniske og har tilbøyelighet til å utføres eller uttrømmes relativt langsomt fra magen. Ved siden av den lave tilgjengelighet for det nødvendige vann og elektrolytter i legemet, resulterer også den langsommere uttømming eller utføring fra magen i at mer væske forblir i magen hos vedkommen-de som må ha hurtig inntak av væske, og dette nedsetter lysten på inntak av ytterligere væske hvilket igjen resulterer i at man taper muligheten for at nødvendig vann og elektrolytter kommer inn i systemet som en erstatning for det som har gått tapt som et resultat av utsvetting.

Man har nå uventet funnet at det kreves en osmolalitet på fra ca. 80 til ca. 200 mOsm pr. liter for å oppnå uttømming eller utføring av oppløsningene fra magen i blodstrøm-men på en hurtig måte for tilveiebringelse av nødvendige elektrolytter og vann i systemet. En foretrukken osmolalitet er fra ca. 90 til ca. 130 mOsm. De fleste kommersielt tilgjengelige produkter har osmolaliteter som er betydelig høyere enn disse nivåer.

Man har funnet at ved å regulere mengden av elektrolytter som befinner seg i blandingene ifølge foreliggende oppfinnelse og ved å begrense mengdene av søtningsstoffer til-satt slike blandinger, kan osmolaliteten til de resulterende oppløsninger opprettholdes innen de ønskede nivåer og derved resultere i hurtig gastrisk uttømmelse og hurtig tilgjengelighet av vann og elektrolytter i systemet. Man har også funnet at ved å anvende mengder av søtningsstoffer under det som er normalt i slike blandinger, kan osmolaliteten til de resulterende oppløsninger reguleres slik at den gastriske uttømningshastighet ikke påvirkes på uheldig måte samtidig som man får en god drikk uten bitter smak.

De tørre blandingene ifølge oppfinnelsen som er egnet for rekondisjonering med vann bør inneholde natrium-, kalium-, klorid-cog fosfat-ioner som elektrolytter i mengder som er tilstrekkelig til å gi passende gjeninnføring av de normale mengdenivåer av disse komponenter i legemet samt en spesifikk mengde av passende søtningsstoffer samt sitronsyre, egnede smaksstoffer og fargestoffer. Natrium- og kalium-saltene som er egnet for bruk i foreliggende oppfinnelse kan f.eks. være klorider, citrater eller fosfater, skjønt det er ønskelig at i det minste noen av disse salter er klorider og fosfater, fordi disse ville gi klorid- og fosfationer i tillegg til å tilføre natrium- og kaliumioner.

For å oppnå foreliggende oppfinnelses formål er det nødvendig at elektrolyttene er tilstede i spesifikke mengder. Natriumionene bør finnes i området fra ca. 10 til ca. 3 5 mEq pr. liter, kaliumionene i området fra ca. 0,5 til ca. 20 mEq pr. liter, kloridionet i området fra ca. 10 til ca. 35 mEq pr. liter og fosfationet i området fra ca. 1 til ca.. 15 mEq pr. liter. Det kan oppstå problemer dersom man anvender mengder av disse elektrolytter utenfor de gitte områder; f.eks. dersom et forhøyet natriumion-innhold befinner seg i den tørre blanding vil den resulterende oppløsning ha en saltsmak og kan bevirke mageirritasjon. Hvis for meget kloridioner eller fosfationer er tilstede i den tørre blanding, kan man få smaksproblemer med de resulterende oppløsninger.

Søtningsstoffene som kan anvendes ved foreliggende oppfinnelse omfatter både naturlig forekommende og kunstige eller ikke-kaloriholdige søtningsstoffer. De naturlig forekommende søtningsstoffer omfatter sukkere slik som glukose, sukrose, laktose, maltose og lignende. Den totale konsentrasjon for de naturlig forekommende søtningsstoffer bør være fra ca. 1 til ca. 54 m. mol pr. liter fordi dersom mengder over 54 m.mol pr. liter anvendes, vil man få en ugunstig osmolalitet. Glukose kan således f.eks. anvendes i et område fra ca. 0 til ca. 10 g/liter og sukrose i området fra ca. 0 til ca.

20 g/liter så lenge som den totale konsentrasjon ikke er over

ca. 54 m.mol pr. liter.

Deler av naturlige søtningsstoffer kan erstattes med kunstige eller lav-kalori-holdige søtningsstoffer slik som sakkariner, cyklamater, dipeptider slik som "Aspartame" og lignende. Spesielt kan natrium- eller kalsiumsakkarin benyttes i stedet for noe av det naturlige søtningsstoff for tilveiebringelse av ønsket søtningsgrad uten at man får en uheldig innvirkning på osmolaliteten, skjønt bruk av for meget kunstig søtningsstoff kan forårsake smaksproblemer i den resulterende drikk.

Man bør huske på at valg av de mengder av de ovenfor omtalte bestanddeler som skal benyttes, krever en balanse mellom de særtrekk som ønskes oppnådd. For eksempel, for å holde osmolaliteten innen det spesifikke område for å oppnå hurtig gastrisk uttømmelse eller utføring i systemet, må mengden av søtningsstoffer være begrenset og likevel må tilstrekkelige mengder anvendes for å gi en drikk med behagelig smak. Hvis således overskudd klorid- eller fosfation anvendes, kan man få smaksproblemer og dette kan resultere i behov for ytterligere smaksstoffer som kan ha en uheldig innvirkning på osmolaliteten. Mengdene av de nødvendige komponenter i blandingene ifølge oppfinnelsen må derfor nøye holdes innen de ovenfor angitte grenser for oppnåelse av de ønskede resultater.

Andre komponenter som kan benyttes i blandingene og drikkene ifølge oppfinnelsen omfatter slike komponenter som normalt finnes i slike preparater, slik som sitronsyre eller salter derav, ascorbinsyre, smaksstoffer, fargestoffer og lignende. Sitronsyren kan være tilstede i området på fra ca.

0 til 10 g/liter og anvendes som et hjelpestoff for å fremkalle smaken til blandingen og den resulterende drikk. Ascorbinsyre er en kilde for vitamin C som er ønskelig. Smaker slik som citrussmak, f.eks. appelsin, sitron, sitron-lime og lignende,

og ikke-citrussmak, f.eks. jordbær, punsj og lignende, og fargestoffer slik som "FD&C"-godkjente farger, f.eks. "FD&C Red # 40" og "FD&C Yellow # 5" kan anvendes for oppnåelse av den ønskede smak og farge hos den resulterende drikk.

Blandingene ifølge oppfinnelsen kan fremstilles ved vanlig blanding under anvendelse av standard utstyr. Komponentene males til en egnet størrelse og blir deretter sammen- blandet i de nødvendige mengder for dannelse av blandingene som deretter kan rekondisjoneres med vann etter ønske.

Spesielle utførelser av oppfinnelsen illustreres i de nedenfor angitte representative eksempler.

Eksempel I

En pulverblanding ifølge oppfinnelsen med appelsin-smak ble fremstilt ved maling av komponentene gjennom en Nr. 4 sikt og deretter sammenblanding av komponentene i omkring 10 min. i en "ABBE"-blander for oppnåelse av en tørr blanding med følgende sammensetning:

Eksempel II

En pulverblanding med punsj-smak ble fremstilt som angitt i eksempel I og hadde følgende sammensetning:

62,5 g av denne blanding rekondisjoneres med 3,8 liter vann og da oppnås en hypotonisk drikk med behagelig punsj - smak.

Eksempel III

Sammensetningen i eksempel I og fire kommersielt tilgjengelige "tørstslukkende" drikker betegnet A, B, C og D, ble rekondisjonert ifølge oppgitte instruksjoner. Disse drikker ble deretter analysert med hensyn på natrium- og kalium-ione-innhold ved hjelp av flammefotometer, og med hensyn til klorid-ioneinnhold ved hjelp av potensiometrisk titrering. Innholdet av naturlig søtningsstoff ble bestemt ved hjelp av standard glukose-oksydasjonsmetoder og osmolaliteten til hver av oppløs-ningene ble bestemt ved hjelp av frysepunkt-nedsettelsesmetoden. Resultatene fra disse analyser er angitt i nedenstående tabell

I:

Skjønt andre sammensetninger gir lignende mengder av natrium-, kalium- og klorid-ioner, fremgår det fra de ovenfor angitte resultater at bare oppløsning E, nemlig sammensetningen fra eksempel I, gir en lav sukkerkonsentrasjon og en osmolalitet i det ønskede område for oppnåelse av ønsket hurtig gastrisk uttømmelse av-.oppløsningen hvilket resulterer i hurtig tilgjengelighet av vann og elektrolytter i legemet.

Eksempel IV

For å demonstrere den hurtige gastriske uttømmelse av oppløsningene ifølge foreliggende oppfinnelse, hvilket resulterer i hurtig tilgjengelighet av vann og elektrolytter i legemet, ble følgende forsøk utført. Seks menn inntok 400 ml av oppløsningene fra eksempel III samt 400 ml vann, og den gastriske rest ble målt ved hjelp av innføring av et rør i magen og fjerning av den væske som befant seg der 15 min. senere, for å bestemme det volum som var f uttømt fra1 magen. Resultatene er angitt i den nedenstående tabell II:

Som det fremgår fra de ovenfor angitte resultater uttømmes oppløsningen fra eksempel I, ifølge oppfinnelsen, betydelig hurtigere enn de kommersielt tilgjengelige elektro-lyttdrikker A, B, C og D, og til og med hurtigere enn vann alene. Det er således tydelig at oppløsningene ifølge oppfinnelsen uventet tilveiebringer vann og elektrolytter i legemet hurtigere enn kjente tilgjengelige produkter, og dette er som omtalt ovenfor meget ønskelig.

Claims (16)

1. Tørr pulverblanding egnet for rekondisjonering med vann for dannelse av en hypotonisk drikk, karakterisert ved at den omfatter natriumioner, kaliumioner, kloridioner og fosfationer, samt søtningsstoffer, og ved at den har en osmolalitet på fra ca. 80 til ca. 200 mOsm.

2. Blanding ifølge krav 1, karakterisert ved at natriumioneinnholdet er fra ca. 10 til ca. 35 mEq pr. liter, kaliumione-innholdet fra ca. 0,5 til ca. 20 mEq pr. liter, kloridione-innholdet fra ca. 10 til ca. 35 mEq pr. liter, og at fosfatione-innholdet er fra ca. 1 til ca. 15 mEq pr. liter.

3. Blanding ifølge krav 1, karakterisert ved at søtningsstoffene er valgt fra gruppen bestående av naturlig forekommende og kunstige eller lavkaloriholdige søtningsstoffer.

4. Blanding ifølge krav 3, karakterisert ved at søtningsstoffet er et naturlig forekommende søtnings-stoff .

5. Blanding ifølge krav 4, karakterisert ved at søtningsstoffet er valgt fra gruppen bestående av sukrose, glukose og blandinger derav.

6. Blanding ifølge krav 1, karakterisert ved at søtningsstoffet er tilstede i området fra ca. 1 til ca. 54 m.mol pr. liter.

7. Blanding ifølge krav 1, karakterisert ved at osmolaliteten er fra ca. 90 til ca. 130 mOsm.

8. Tørr pulverblanding egnet for rekondisjonering med vann for dannelse av en hypotonisk drikk, karakterisert ved at den omfatter fra ca. 10 til ca. 35 mEq pr. liter natriumion, fra ca. 0,5 til ca. 20 mEq pr. liter kaliumion, fra ca. 10 til ca. 35 mEq pr. liter kloridion, fra ca. 1 til ca. 15 mEq pr. liter fosfation og fra ca. 1 til ca. 54 m.mol pr. liter søtningsstoff, og at den har en osmolalitet på fra ca. 80 til ca. 200 mOsm.

9. Blanding ifølge krav 8, karakterisert ved at søtningsstoffene er valgt fra gruppen bestående av naturlig forekommende og kunstige eller lavkaloriholdige søtningsstoffer.

10. Hypotonisk drikk, karakterisert ved at den omfatter vann og natriumioner, kaliumioner, kloridioner og fosfationer og søtningsstoffer, og at den har en osmolalitet på fra ca. 80 til ca. 200 mOsm.

11. Drikk ifølge krav 10, karakterisert ved at natriumione-innholdet er fra ca. 10 til ca. 35 mEq pr. liter, kaliumione-innholdet fra ca. 0,5 til ca. 20 mEq pr. liter, kloridione-innholdet fra ca. 10 til ca. 35 mEq pr. liter og at fosfatione-innholdet er fra ca. 1 til ca. 15 mEq pr. liter.

12. Drikk ifølge krav 10, karakterisert ved at søtningsstoffene er valgt fra gruppen bestående av naturlig forekommende og kunstige eller lavkaloriholdige søtningsstoffer.

13. Drikk ifølge krav 12, karakterisert ved at søtningsstoffet er et naturlig forekommende søtnings-stoff .

14. Drikk ifølge krav 13, karakterisert ved at søtningsstoffet er valgt fra gruppen bestående av sukrose, glukose og blandinger derav.

15. Drikk ifølge krav 10, karakterisert ved at søtningsstoffet er tilstede i mengder på fra ca. 1 til ca. 54 m.mol pr. liter.

16. Fremgangsmåte til hurtig administrering av vann og elektrolytter til legemet, karakterisert ved at man administrerer en hypotonisk drikk omfattende i det vesentlige fra ca. 10 til ca. 35 mEq pr. liter natriumion, fra ca. 0,5 til ca. 20 mEq pr. liter kaliumion, fra ca. 10 til ca. 35 mEq pr. liter kloridion, fra ca. 1 til ca. 15 mEq pr. liter fosfation og fra ca. 1 til ca. 54 m.mol pr. liter søtningsstoff, og hvilken drikk har en osmolalitet på fra ca.

80 til ca. 200 mOsm.