Pourcentage du poids corporel

La plus ancienne référence repérée à l’estimation des besoins en eau chez l’homme était un pourcentage du poids corporel. En 1930, Adolph21 a présenté le renouvellement quotidien de l’eau chez une variété d’espèces, y compris les humains. Pour l’homme, on rapporte un taux de renouvellement de l’eau de 3,4 % par jour,21 avec un article d’Adolph de 192122 cité comme source. Étonnamment, ce chiffre est dérivé des observations du renouvellement de l’eau de seulement deux sujets au repos (l’un d’entre eux étant l’auteur, tableau 2) pendant les mois chauds de janvier et novembre à Oxford (Royaume-Uni).22 Les tentatives de trouver d’autres détails et une confirmation dans d’autres études mentionnées dans l’article d’Adolph21 se sont avérées infructueuses car ces articles portaient uniquement sur l’excrétion rénale.22, 23, 24, 25 De plus, il est à noter que seul le résultat de l’auteur (et non celui de l’autre sujet) a été cité dans les articles suivants (tableau 2). Par conséquent, le renouvellement de l’eau sur 24 h de 3,4 % du poids corporel semble être basé sur un seul sujet.

Plus récemment, des documents énoncent un chiffre de 4 % du poids corporel comme moyen d’évaluer le renouvellement de l’eau chez les adultes11, 26 En 1980 et 1989,16, 17 le National Research Council des États-Unis a également énoncé un renouvellement quotidien de l’eau de 4 % du poids corporel total dans des conditions empêchant la transpiration, ce qui équivaut à 2800 ml pour un adulte de 70 kg.17 Ce chiffre n’a pas été mentionné dans leur document ultérieur27. Ce chiffre n’est pas différent de celui d’autres auteurs28, 29 décrivant 2532-2932 ml comme besoins hydriques moyens calculés à l’aide d’autres équations.

Surface area (ml/m2)

D’autres documents anciens estimaient les besoins hydriques en fonction de la surface en mètres carrés.12, 21, 30, 31 On considérait à l’époque que de nombreux processus physiologiques étaient plus constants lorsqu’ils étaient exprimés en unités de surface31. Les estimations de l’eau en ml à partir de la surface ont ensuite été converties en unités de base, soit ml/kcal (calculées à partir de l’énergie consommée12 ou dépensée30), soit ml/kg.31

En 1933, Adolph12 a utilisé pour la première fois la surface corporelle comme base d’estimation de l’eau pour les mammifères (pas pour les humains), ce qui a constitué la base de l’estimation des besoins en eau à 1 ml par kcal consommé (tableau 2). Dans des études ultérieures, Holliday et Segar30 et Wallace32 font référence à Crawford et al.31 comme source pour l’estimation des besoins en eau par le calcul de la surface corporelle (ml/m2). La prise en compte de la surface a confirmé qu’il y avait plus de kg (et donc de besoins énergétiques) par rapport à la surface chez les enfants que chez les adultes.32 Holliday et Segar30 font référence et semblent avoir extrapolé les estimations d’eau sur la base de ml/m2 de Crawford et al.31 La majorité de l’article de Crawford et al.31 se concentre sur le dosage des médicaments avec une simple mention que le dosage des médicaments sur la surface pourrait être extrapolé à d’autres besoins comme l’eau.31

Des auteurs plus récents 3334 font également référence aux estimations d’eau dérivées de la surface corporelle. Certains font référence aux personnes âgées qui ont besoin d’au moins 1600 ml/m2, mais les références ne corroborent pas la source.4, 35 D’autres rapportent une estimation de 1500 ml/m2 à utiliser lors de la nutrition parentérale totale chez les adultes et les adolescents.33 Cependant, les sources originales restent difficiles à vérifier.

Les ml/kcal dépensés

L’équation de 1 ml/kcal dépensé est citée par de nombreux auteurs.28, 29, 35, 36, 37 Les documents sur les apports nutritionnels de référence,27 Sawka et al.38 et la bibliothèque d’analyse des preuves de l’American Dietetic Association39 suggèrent tous que les preuves à l’appui de ce chiffre sont les travaux d’Adolph12 de 1933 (dont les calculs étaient basés sur l’énergie consommée).

Dans l’article original d’Adolph12 de 1933, le mot mammifère, et non homme, est utilisé dans la sommation de l’auteur de 1 ml par kcal, apparaissant comme une estimation libérale des besoins en eau (tableau 2). Les commentaires d’introduction d’Adolph12 conseillent ouvertement qu’il existe des différences suffisamment importantes entre les espèces pour empêcher les grandes généralisations Parmi ses 340 références, les mammifères étudiés comprenaient des chiens et des lapins.12 Dans d’autres domaines d’étude tels que la pharmacologie, on ne peut pas supposer que les dosages par kg soient extrapolés au-delà des espèces et du poids.40 On ne sait pas comment cela s’applique aux calculs des besoins en eau sur la base de la surface et chez différents animaux. Cependant, malgré l’avertissement d’Adolph,12 la formule a été largement appliquée, apparemment sans autre justification.

Dans l’ensemble, des preuves éparses sont fournies dans le document de synthèse de 1933 par Adolph.12 Il s’agit d’un style narratif comparé à la méthode scientifique moderne et qui intègre des études animales en raison du peu de données humaines disponibles. La source des calculs des besoins en eau et de la surface corporelle n’est pas explicite. Le calcul final des besoins en eau varie de 2100 ml (minimum) à 3400-5000 ml (moyen à libéral). Notant le mot  » mammifère « , l’auteur déclare ensuite qu’une  » norme libérale pratique d’apport total en eau pour tout mammifère est de 1 cc par Calorie « .

En 1950, Darrow et Pratt41 ont estimé le besoin en eau d’un homme  » normal  » de 70 kg à 126 ml/100 kcal métabolisées qui augmentait à 140 ml/100 kcal métabolisées si la perte d’eau par la sueur et les selles était prise en compte. Cela peut fournir une justification au document de 1989 indiquant que les besoins peuvent être portés à 1,5 ml/kcal pour couvrir l’activité, la transpiration et la charge en solutés,17 bien que cela n’ait pas été mentionné dans l’édition antérieure de 1980.16

En 1957, les auteurs qui étudiaient la nutrition parentérale ont à nouveau déterminé les besoins en eau en fonction de la dépense en kcal, résumant un besoin de 100 ml/100 kcal/jour.30 Cependant, cette formule a été indiquée pour un nourrisson de 3 kg, bien qu’une combinaison d’adultes, d’enfants et de nourrissons ait été discutée dans le document. Le document indique que 50 ml/100 kcal/jour sont nécessaires pour remplacer les pertes insensibles et 66,7 ml/100 kcal/jour pour remplacer les pertes d’eau rénale.30 Le total de 116,7 ml/100 kcal/jour est ajusté de 16,7 ml/100 kcal pour compenser l’eau provenant de l’oxydation, ce qui donne un chiffre final de 100 ml/100 kcal/jour.30 Une réduction de 10% pour les pertes insensibles a été suggérée pour les adultes. D’autres auteurs30 ont également considéré que toute équation de besoin en eau adaptée à « tous les âges » (ce qui fait référence aux enfants de tous âges, et non aux adultes) devait être basée sur le métabolisme énergétique. Par conséquent, l’extrapolation aux adultes semble avoir eu lieu sans aucune justification spécifique.

Le National Research Council16, 17 considère que 1 ml/kcal pour les adultes (et 1,5 ml/kcal pour les nourrissons) constitue une allocation hydrique raisonnable dans des circonstances ordinaires, tout en reconnaissant que de nombreux facteurs empêchent l’utilisation d’une valeur générale. S’il n’y a pas de risque d’intoxication par l’eau, il est suggéré que le besoin soit porté à 1,5 ml/kcal pour couvrir l’activité, la transpiration et la charge en solutés.17 Il n’est pas explicitement indiqué si les chiffres sont basés sur l’énergie consommée ou l’énergie dépensée. Aucune référence n’a été proposée mais le chiffre semble cohérent avec ceux rapportés par les auteurs originaux convertissant les besoins en eau par unité de surface en besoins en eau par kcal. Une récente étude nationale sur la consommation de plus de 2000 adultes allemands apporte un soutien à de telles estimations de l’adéquation de l’apport hydrique total (y compris l’humidité des aliments, les boissons et l’eau métabolique) en documentant 1,01 ml/kcal consommé pour les hommes et 1,06 ml/kcal consommé pour les femmes.42

ml/kg

D’après une exploration des articles, il est évident qu’une conversion des besoins en eau de ml/kcal en ml/kg pour faciliter l’utilisation s’est produite à la fois pour les nourrissons30, 32, 41 et les adultes.37, 41, 43, 44

Une formule fréquemment utilisée de 35-45 ml/kg/jour pour estimer les besoins en eau des adultes20 peut avoir été dérivée du travail original de Holliday et Segar.30 L’examinateur postule que la gamme des besoins en eau estimés de 35-45 ml/kg/jour peut être due à des besoins estimés spécifiques au sexe plutôt qu’à un besoin en eau plus ou moins important en raison de facteurs environnementaux ou autres. En utilisant 1 ml/kcal, largement utilisé à l’époque, et les besoins énergétiques estimés de 2500 kcal pour les hommes et 2000 kcal pour les femmes30, on obtient une estimation de 35,7 ml/kg pour un homme moyen de 70 kg et 44,4 ml/kg pour une femme moyenne de 45 kg. Il a été reconnu à l’époque que 45 kg sous-estimait la femme typique, mais les auteurs ont déclaré que cela prenait en compte le poids métabolique plus faible par unité de poids corporel.30

Sur la base de principes physiologiques, Darrow et Pratt41 ont estimé des besoins en eau similaires à 38 ml/kg pour une personne de 70 kg dans des conditions moyennes. Les calculs comprenaient une variété de facteurs tels que les besoins estimés en kcal, le type de régime alimentaire, la concentration urinaire, 42 ml/100 kcal pour les pertes d’eau insensibles et 12 ml/100 kcal pour ajuster l’eau provenant de l’oxydation. Ces études n’expliquent pas la source des estimations d’eau aussi basses que 30 ml/kg.28, 29, 43

De nombreux auteurs28, 29, 35 ont indiqué 30 ml/kg pour l’estimation des besoins en eau chez les personnes âgées. Cependant, la source originale de la formule n’est pas proposée. Hodgkinson et al.35 citent Chidester et Spangler,29 qui ne citent pas la formule. Holben et al.28 déclarent que l’utilisation du poids corporel réel a été employée, et citent Grant et DeHoog comme source de ce chiffre. Cependant, ni l’utilisation du poids corporel réel ni la source de cette formule n’ont été précisées par Grant et DeHoog.37 Holben et al.28 citent Chernoff43 comme source de la formule supplémentaire proposant 30 ml/kg avec un minimum de 1500 ml, mais aucune source n’est fournie pour cette référence. Le chiffre de 35 ml/kg rapporté par Austin36 a été sourcé à Zeman34, où 35 ml/kg est déclaré comme étant l’extrémité inférieure de la fourchette pour les jeunes adultes actifs (35-40 ml/kg) et l’extrémité supérieure de la fourchette pour les adultes moyens (30-35 ml/kg), mais là encore, les sources originales ne sont pas proposées.

Récemment, des techniques plus avancées utilisant de l’eau étiquetée ont été employées dans les études sur le renouvellement et les besoins quotidiens en eau. En divisant les litres quotidiens de renouvellement de l’eau par les poids moyens, on a constaté des besoins en eau de ∼40-50 ml/kg chez les habitants ambulatoires de la communauté, sans différences substantielles évidentes entre les sexes ou les âges (40-69 ans).45, 46, 47 Des niveaux de 75-100 ml/kg étaient évidents en cas d’activité physique intense48, 49 et de chaleur (lutte contre le feu).50 À l’exception d’un article (n=458),45 les études portent toujours sur de faibles effectifs (n=8-17) et des participants majoritairement masculins (51 hommes et 15 femmes).46, 47, 48, 49, 50

Besoins en eau par catégories de poids de 10 kg

La source probable la plus anciennement repérée pour cette formule est constituée de trois équations distinctes utilisées pour estimer les besoins énergétiques30. Les estimations des besoins en eau exprimées en 1 ml/kcal12, 30 permettent une conversion directe des équations exprimées en kcal (par exemple, 100 kcal/kg) en équations exprimées en ml (par exemple, 100 ml/kg). Le premier calcul était de 100 kcal/kg si le poids était compris entre 0 et 10 kg.30 Le deuxième calcul était de 1000 kcal puis de 50 kcal/kg pour chaque kg compris entre 10 et 20 kg.30 Le troisième calcul était de 1500 kcal puis de 20 kcal/kg pour chaque kg au-dessus de 20 kg.30 Les estimations des besoins énergétiques sont référencées au chapitre du manuel de pédiatrie de 1949 de Talbot51 concernant le « métabolisme de base des enfants ». Le graphique30 fait référence à  » divers âges « , mais dans le contexte, il décrit les kcal par kg en fonction de l’âge et fait référence aux besoins des enfants de Wallace.32 La justification de l’extrapolation et de l’application des équations des enfants aux adultes est inconnue.

Ce calcul a subi d’autres modifications. Le texte pédiatrique52 auquel Chidester et Spangler29 font référence indique 20 ml/kg comme chiffre final avec un maximum d’eau par jour de 2400 ml chez les  » patients de taille adulte « . Plus récemment, Skipper 33, 53 documente clairement ce calcul pour une utilisation avec des enfants et montre un calcul légèrement différent de 20 ml/kg entre 21 et 40 kg (ce qui équivaut à 1900, ml pour une personne de 40 kg). Cependant, l’équation est tronquée et aucun commentaire n’est proposé concernant les poids supérieurs à 40 kg. Les sources originales étendaient le poids jusqu’à 70 kg30, présentant les kcal par kg d’un nourrisson de 4 mois à de jeunes adultes d’une vingtaine d’années.32 La plupart des participants à l’étude de Holliday et Segar30 étaient des enfants et des nourrissons, seuls 5 des 61 personnes étudiées étant des adultes (aucun âge n’était indiqué). Ces facteurs soulèvent des questions importantes concernant la confiance avec laquelle la formule devrait être appliquée aux adultes.

D’autres altérations lors de l’application aux adultes ont eu lieu.28, 29, 36 L’ajustement final pour le poids restant de plus de 20 kg varie de 20 ml/kg à l’origine à soit 15 ml/kg28, 29, 35 ou 25 ml/kg36 sans explication. Des formules utilisant 15 ml/kg pour les estimations finales ont été étudiées lors de l’évaluation des apports en eau (provenant des aliments et des boissons) des adultes plus âgés.28, 29, 35 Comme les kcal par kg diminuent avec l’âge,32 il peut être plus justifié d’utiliser un chiffre final plus bas plutôt que plus élevé s’il est appliqué aux adultes. Si cette hypothèse de 1 ml/kcal est un jour remise en cause avec succès, l’estimation des besoins en eau changerait également.