Eine neue Studie mit Tausenden von Menschen zeigt eine große Bandbreite in der Menge an Wasser, die Menschen rund um den Globus und über ihre Lebensspanne verbrauchen, und verschüttet definitiv die oft wiederholte Idee, dass acht, 8-Unzen-Gläser den täglichen Bedarf des menschlichen Körpers decken.
„Die Wissenschaft hat das alte Acht-Gläser-Ding nie als angemessene Richtlinie unterstützt, und sei es nur, weil es den gesamten Wasserumsatz mit Wasser aus Getränken verwechselt hat und ein Großteil Ihres Wassers aus der Nahrung stammt, die Sie essen“, sagt Dale Schoeller von der University of Wisconsin –Madison emeritierter Professor für Ernährungswissenschaften, der sich seit Jahrzehnten mit Wasser und Stoffwechsel beschäftigt. „Aber diese Arbeit ist die beste, die wir bisher geleistet haben, um zu messen, wie viel Wasser Menschen tatsächlich täglich verbrauchen – den Wasserumsatz in und aus dem Körper – und die Hauptfaktoren, die den Wasserumsatz antreiben.“
Das heißt nicht, dass sich die neuen Ergebnisse auf eine neue Richtlinie festlegen. Die Studium, heute in der Zeitschrift erschienen Wissenschaftmaß den Wasserverbrauch von mehr als 5.600 Menschen aus 26 Ländern im Alter von 8 Tagen bis 96 Jahren und fand Tagesdurchschnittswerte in einer Bandbreite zwischen 1 Liter pro Tag und 6 Litern pro Tag.
„Es gibt auch Ausreißer, die bis zu 10 Liter am Tag umsetzen“, sagt Schoeller, Co-Autor der Studie. „Die Variation bedeutet, dass man nicht viel sagt, wenn man auf einen Durchschnitt zeigt. Die Datenbank, die wir zusammengestellt haben, zeigt uns die großen Dinge, die mit Unterschieden im Wasserumsatz korrelieren.“
Frühere Studien zum Wasserumsatz stützten sich weitgehend auf Freiwillige, die sich an ihren Wasser- und Nahrungsverbrauch erinnerten und selbst berichteten, oder waren gezielte Beobachtungen – sagen wir einer kleinen Gruppe junger, männlicher Soldaten, die im Freien unter Wüstenbedingungen arbeiteten – von fragwürdigem Nutzen als repräsentativ für die meisten Leute.
Die neue Forschung maß objektiv die Zeit, die Wasser brauchte, um sich durch die Körper der Studienteilnehmer zu bewegen, indem es den Umsatz von „markiertem Wasser“ verfolgte. Die Studienteilnehmer tranken eine abgemessene Menge Wasser, das nachverfolgbare Wasserstoff- und Sauerstoffisotope enthielt. Isotope sind Atome eines einzelnen Elements, die leicht unterschiedliche Atomgewichte haben, wodurch sie von anderen Atomen desselben Elements in einer Probe unterscheidbar sind.
„Wenn Sie die Rate messen, mit der eine Person diese stabilen Isotope im Laufe einer Woche über ihren Urin eliminiert, kann das Wasserstoffisotop Ihnen sagen, wie viel Wasser sie ersetzt, und die Eliminierung des Sauerstoffisotops kann uns sagen, wie viele Kalorien sie hat brennen“, sagt Schoeller, dessen UW-Madison-Labor in den 1980er Jahren das erste war, das die Methode des markierten Wassers anwendete, um Menschen zu untersuchen.
Mehr als 90 Forscher waren an der Studie beteiligt, die von einer Gruppe geleitet wurde, zu der auch Yosuke Yamada gehört, ein ehemaliger UW-Madison-Postdoktorand in Schoellers Labor und jetzt Abteilungsleiter des National Institute of Biomedical Innovation, Health and Nutrition in Japan, und John Speakman, Zoologieprofessor an der University of Aberdeen in Schottland. Sie sammelten und analysierten Daten von Teilnehmern und verglichen Umweltfaktoren – wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Höhe der Heimatorte der Teilnehmer – mit gemessenem Wasserumsatz, Energieverbrauch, Körpermasse, Geschlecht, Alter und Athletenstatus.
Die Forscher bauten auch die ein Human Development Index der Vereinten Nationenein zusammengesetztes Maß für ein Land, das Lebenserwartung, Schulbildung und wirtschaftliche Faktoren kombiniert.
Das Volumen des Wasserumsatzes erreichte bei den Männern in der Studie in ihren 20ern ihren Höhepunkt, während Frauen zwischen 20 und 55 Jahren ein Plateau hatten. Neugeborene setzen jedoch täglich den größten Teil um und ersetzen jeden Tag etwa 28 Prozent des Wassers in ihrem Körper.
Das körperliche Aktivitätsniveau und der sportliche Status erklärten den größten Teil der Unterschiede im Wasserumsatz, gefolgt von Geschlecht, dem Human Development Index und dem Alter.
Alles in allem unterscheiden sich Männer und Frauen um etwa einen halben Liter Wasserumsatz. Als eine Art Basislinie erwarten die Ergebnisse der Studie einen männlichen Nichtsportler (aber ansonsten durchschnittlich körperlich aktiv), der 20 Jahre alt ist, 70 kg (154 Pfund) wiegt und auf Meereshöhe in einem gut entwickelten Land in einer durchschnittlichen Luft lebt einer Temperatur von 10 Grad C (50 Fahrenheit) und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50 % täglich etwa 3,2 Liter Wasser aufnehmen und verlieren. Eine Frau gleichen Alters und Aktivitätsniveaus, die 60 kg (132 Pfund) wiegt und am selben Ort lebt, würde 2,7 Liter (91 Unzen) verbrauchen.
Die Forscher fanden heraus, dass die Verdoppelung des Energieverbrauchs einer Person ihren erwarteten täglichen Wasserumsatz um etwa einen Liter erhöht. 50 Kilogramm mehr Körpergewicht fügen täglich 0,7 Liter hinzu. Eine Erhöhung der Luftfeuchtigkeit um 50 % erhöht den Wasserverbrauch um 0,3 Liter. Sportler verbrauchen etwa einen Liter mehr als Nichtsportler.
Die Forscher fanden heraus, dass „Jäger und Sammler, Mischbauern und Subsistenzlandwirte“ alle einen höheren Wasserumsatz hatten als Menschen, die in Industrieländern leben. Insgesamt gilt: Je niedriger der Human Development Index Ihres Heimatlandes, desto mehr Wasser verbrauchen Sie an einem Tag.
„Das ist die Kombination mehrerer Faktoren“, sagt Schoeller. „Die Menschen in Ländern mit niedrigem HDI leben eher in Gebieten mit höheren Durchschnittstemperaturen, verrichten eher körperliche Arbeit und sind tagsüber weniger wahrscheinlich in einem klimatisierten Gebäude Zugang zu einem Schluck sauberem Wasser zu haben, wann immer sie es brauchen, erhöht ihren Wasserumsatz.“
Laut Schoeller werden die Messungen unsere Fähigkeit verbessern, den künftigen Wasserbedarf genauer und genauer vorherzusagen, insbesondere unter schwierigen Umständen.
„Sehen Sie sich an, was gerade in Florida oder in Mississippi vor sich geht – wo ganze Regionen durch eine Katastrophe der Wasserknappheit ausgesetzt sind“, sagt er. „Je besser wir verstehen, wie viel sie brauchen, desto besser sind wir darauf vorbereitet, im Notfall zu reagieren.“
Und desto besser können wir uns auf langfristige Bedürfnisse einstellen und sogar kurzfristige gesundheitliche Bedenken bemerken, glauben die Forscher.
„Die Bestimmung des Wasserverbrauchs der Menschen wird aufgrund des Bevölkerungswachstums und des zunehmenden Klimawandels immer wichtiger“, sagt Yamada. „Da der Wasserumsatz mit anderen wichtigen Gesundheitsindikatoren wie körperlicher Aktivität und dem Körperfettanteil zusammenhängt, hat er das Potenzial als Biomarker für die Stoffwechselgesundheit.“
Mehr Informationen:
Yosuke Yamada et al, Schwankungen des menschlichen Wasserumsatzes im Zusammenhang mit Umwelt- und Lebensstilfaktoren, Wissenschaft (2022). DOI: 10.1126/science.abm8668. www.science.org/doi/10.1126/science.abm8668