In tempi più recenti, i documenti indicano una cifra del 4% del peso corporeo come mezzo per valutare il ricambio idrico negli adulti.11, 26 Nel 1980 e nel 1989,16, 17 anche il Consiglio Nazionale delle Ricerche degli Stati Uniti ha dichiarato un ricambio idrico giornaliero del 4% del peso corporeo totale in condizioni che impediscono la sudorazione, che equivale a 2800 ml per un adulto di 70 kg.17 Questo non è stato menzionato nel loro documento successivo.27 Questa cifra non è dissimile da quella di altri autori28, 29 che descrivono 2532-2932 ml come fabbisogno idrico medio calcolato usando altre equazioni.

Superficie (ml/m2)

Altri primi documenti stimavano il fabbisogno idrico in base alla superficie in metri quadrati.12, 21, 30, 31 All’epoca si riteneva che molti processi fisiologici fossero più costanti se espressi in unità di superficie.31 Le stime dell’acqua in ml utilizzando la superficie sono state poi convertite in unità di base di ml/kcal (calcolate in base all’energia consumata12 o spesa30) o ml/kg.31

Nel 1933, Adolph12 utilizzò per la prima volta la superficie corporea come base per la stima dell’acqua per i mammiferi (non per gli esseri umani) che costituì la base per la stima dei requisiti idrici a 1 ml per kcal consumata (Tabella 2). In studi successivi, Holliday e Segar30 e Wallace32 fanno riferimento a Crawford et al.31 come fonte per la stima del fabbisogno idrico tramite il calcolo della superficie (ml/m2). La considerazione dell’area di superficie ha confermato che nei bambini esistevano più kg (e quindi un fabbisogno energetico) per area di superficie rispetto agli adulti.32 Holliday e Segar30 fanno riferimento e sembrano aver estrapolato le stime dell’acqua sulla base di ml/m2 da Crawford et al.31 La maggior parte dell’articolo di Crawford et al.31 si concentra sul dosaggio dei farmaci con una semplice menzione che il dosaggio dei farmaci sulla superficie potrebbe essere estrapolato ad altri requisiti come l’acqua.31

Autori più recenti 3334 fanno anche riferimento a stime dell’acqua derivate dall’area di superficie corporea. Alcuni fanno riferimento a persone anziane che richiedono almeno 1600 ml/m2, ma i riferimenti non sostanziano la fonte.4, 35 Altri riportano la stima di 1500 ml/m2 per l’uso durante la nutrizione parenterale totale sia con gli adulti che con gli adolescenti.33 Tuttavia, le fonti originali rimangono difficili da verificare.

Il dispendio ml/kcal

L’equazione di 1 ml/kcal speso è citata da molti autori.28, 29, 35, 36, 37 Documenti sull’assunzione dietetica di riferimento,27 Sawka et al.38 e l’Evidence Analysis Library39 dell’American Dietetic Association suggeriscono tutti che la prova a sostegno di questa cifra è il lavoro di Adolph12 del 1933 (i cui calcoli erano basati sull’energia consumata).

Nel documento originale di Adolph12 del 1933, la parola mammifero, e non uomo, è usata nella sommatoria dell’autore di 1 ml per kcal, che appare come una stima liberale del fabbisogno idrico (Tabella 2). I commenti introduttivi di Adolph12 consigliano apertamente che ci sono abbastanza differenze tra le specie da impedire ampie generalizzazioni Tra i suoi 340 riferimenti, i mammiferi studiati includevano cani e conigli.12 In altri campi di studio come la farmacologia, i dosaggi per kg non possono essere estrapolati attraverso le specie e il peso.40 Come questo si applichi al calcolo del fabbisogno idrico sulla base della superficie e in diversi animali non è noto. Tuttavia, nonostante l’avvertimento cautelativo di Adolph,12 la formula è stata ampiamente applicata, apparentemente senza ulteriori prove.

Nel complesso, sono fornite scarse prove nel documento di revisione del 1933 di Adolph.12 È uno stile narrativo rispetto al metodo scientifico moderno e incorpora studi sugli animali a causa dei pochi dati umani disponibili. La fonte dei calcoli del fabbisogno d’acqua e la superficie corporea non sono espliciti. Il calcolo finale del fabbisogno d’acqua varia da 2100 ml (minimo) a 3400-5000 ml (da medio a liberale). Notando la parola ‘mammifero’, l’autore afferma poi che uno ‘standard liberale conveniente di assunzione totale di acqua per qualsiasi mammifero è 1cc per caloria’.

Nel 1950, Darrow e Pratt41 stimarono il fabbisogno di acqua di un uomo ‘normale’ di 70 kg a 126 ml/100 kcal metabolizzate che aumentava a 140 ml/100 kcal metabolizzate se si considera la perdita di acqua dal sudore e dalle feci. Questo può fornire una giustificazione al documento del 1989 in cui si afferma che il fabbisogno può essere aumentato a 1,5 ml/kcal per coprire l’attività, la sudorazione e il carico di soluti,17 anche se non era indicato nella precedente edizione del 1980.16

Nel 1957, gli autori che esploravano la nutrizione parenterale determinarono nuovamente il fabbisogno idrico in base al dispendio di kcal, riassumendo il bisogno di 100 ml/100 kcal/giorno.30 Tuttavia, questa formula era indicata in riferimento a un neonato di 3 kg, sebbene nel documento fosse discussa una combinazione di adulti, bambini e lattanti. Il documento afferma che sono necessari 50 ml/100 kcal/giorno per sostituire le perdite insensibili e 66,7 ml/100 kcal/giorno per sostituire le perdite di acqua a livello renale.30 Il totale di 116,7 ml/100 kcal/giorno viene corretto di 16,7 ml/100 kcal per compensare l’acqua proveniente dall’ossidazione, ottenendo una cifra finale di 100 ml/100 kcal/giorno.30 Per gli adulti è stata suggerita una riduzione del 10% per le perdite insensibili. Anche altri autori30 hanno ritenuto che qualsiasi equazione del fabbisogno idrico adatta a “tutte le età” (che si riferiva ai bambini di tutte le età, non agli adulti) doveva essere basata sul metabolismo energetico. Di conseguenza, l’estrapolazione agli adulti sembra essere avvenuta senza alcuna giustificazione specifica.

Il National Research Council16, 17 considera 1 ml/kcal per gli adulti (e 1,5 ml/kcal per i neonati) una ragionevole quantità di acqua in circostanze normali, riconoscendo che molti fattori precludono l’uso di un valore generale. Se non esiste alcun rischio di intossicazione idrica, si suggerisce che il requisito possa essere aumentato a 1,5 ml/kcal per coprire l’attività, la sudorazione e il carico di soluti.17 Non è stato esplicitamente dichiarato se le cifre si basino sull’energia consumata o su quella spesa. Non sono stati offerti riferimenti, ma la cifra sembra coerente con quelle riportate dagli autori originali che convertono il fabbisogno idrico per unità di superficie in fabbisogno idrico per kcal. Un recente studio sui consumi nazionali di oltre 2000 adulti tedeschi fornisce supporto a tali stime di adeguatezza dell’assunzione totale di acqua (compresa l’umidità degli alimenti, le bevande e l’acqua metabolica) documentando 1,01 ml/kcal consumati per i maschi e 1,06 ml/kcal consumati per le femmine.42

ml/kg

Da un’esplorazione dei documenti risulta che una conversione del fabbisogno idrico da ml/kcal in ml/kg per facilità d’uso è avvenuta sia per i neonati30, 32, 41 che per gli adulti.37 41, 43, 44

Una formula frequentemente utilizzata di 35-45 ml/kg/giorno per stimare il fabbisogno idrico degli adulti20 potrebbe essere stata derivata dal lavoro originale di Holliday e Segar.30 Il revisore ha ipotizzato che la gamma del fabbisogno idrico stimato di 35-45 ml/kg/giorno possa essere dovuta al fabbisogno stimato specifico per genere piuttosto che a un maggiore o minore bisogno di acqua a causa di fattori ambientali o di altro tipo. Utilizzando 1 ml/kcal, ampiamente utilizzato all’epoca, e il fabbisogno energetico stimato di 2500 kcal per i maschi e 2000 kcal per le femmine30 , si ottiene una stima di 35,7 ml/kg per un maschio medio di 70 kg e 44,4 ml/kg per una femmina media di 45 kg. All’epoca si riconobbe che 45 kg sottostimava la donna tipica, ma gli autori dichiararono che teneva conto del minor peso metabolico per unità di peso corporeo.30

Basandosi su principi fisiologici, Darrow e Pratt41 stimarono un fabbisogno idrico simile a 38 ml/kg per una persona di 70 kg in condizioni medie. I calcoli includevano una varietà di fattori come il fabbisogno stimato di kcal, il tipo di dieta, la concentrazione urinaria, 42 ml/100 kcal per le perdite insensibili di acqua e 12 ml/100 kcal per regolare l’acqua proveniente dall’ossidazione. Tali studi non spiegano la fonte di stime di acqua così basse come 30 ml/kg.28, 29, 43

Molti autori28, 29, 35 hanno indicato 30 ml/kg per la stima del fabbisogno di acqua negli adulti anziani. Tuttavia, la fonte originale della formula non viene offerta. Hodgkinson et al.35 citano Chidester e Spangler,29 che non citano la formula. Holben et al.28 affermano che è stato utilizzato il peso corporeo effettivo e citano Grant e DeHoog come fonte di questo dato. Tuttavia, né l’uso del peso corporeo effettivo né la loro fonte per questa formula sono stati specificati da Grant e De-Hoog.37 Holben et al.28 accreditano Chernoff43 come fonte della formula aggiuntiva che propone 30 ml/kg con un minimo di 1500 ml, ma non viene fornita alcuna fonte per il riferimento. La cifra di 35 ml/kg riportata da Austin36 proviene da Zeman,34 dove 35 ml/kg è indicato come il limite inferiore della gamma per i giovani adulti attivi (35-40 ml/kg) e il limite superiore della gamma per gli adulti medi (30-35 ml/kg), ma ancora una volta non vengono offerte fonti originali.

Di recente, tecniche più avanzate che utilizzano acqua etichettata sono state impiegate negli studi sul ricambio giornaliero di acqua e sul fabbisogno. Dividendo i litri di ricambio d’acqua giornaliero per il peso medio, è emerso un fabbisogno idrico di ∼40-50 ml/kg in persone che vivono in comunità ambulanti, senza differenze sostanziali tra i sessi o tra le età (40-69 anni).45, 46, 47 Livelli di 75-100 ml/kg erano evidenti in caso di elevata attività fisica48, 49 e calore (lotta antincendio).50 Ad eccezione di un articolo (n=458),45 gli studi coinvolgono ancora numeri bassi (n=8-17) e partecipanti prevalentemente maschi (51 maschi e 15 femmine).46, 47, 48, 49, 50

Requisiti idrici per categorie di peso di 10 kg

La fonte più antica individuata probabilmente per questa formula sono tre equazioni separate usate per stimare i requisiti energetici.30 Le stime del fabbisogno idrico espresse come 1 ml/kcal12, 30 permettono una conversione diretta dalle equazioni espresse in kcal (per esempio, 100 kcal/kg) alle equazioni espresse in ml (per esempio, 100 ml/kg). Il primo calcolo era di 100 kcal/kg se compreso tra 0 e 10 kg.30 Il secondo calcolo era di 1000 kcal e poi di 50 kcal/kg per ogni kg compreso tra 10 e 20 kg.30 Il terzo calcolo era di 1500 kcal e poi di 20 kcal/kg per ogni kg oltre i 20 kg.30 Le stime del fabbisogno energetico fanno riferimento al capitolo del libro di testo pediatrico di Talbot51 del 1949 sul “Metabolismo basale nei bambini”. Il grafico30 fa riferimento a “varie età”, ma nel contesto, sta descrivendo le kcal per kg in base all’età e si riferisce al fabbisogno dei bambini di Wallace.32 La giustificazione per l’estrapolazione e l’applicazione delle equazioni dai bambini agli adulti è sconosciuta.

Questo calcolo ha subito altri cambiamenti. Il testo pediatrico52 a cui fanno riferimento Chidester e Spangler29 afferma 20 ml/kg come cifra finale con un massimo di acqua al giorno di 2400 ml in “pazienti di taglia adulta”. Più recentemente, Skipper 33, 53 documenta chiaramente questo calcolo per l’uso con i bambini e mostra un calcolo leggermente diverso di 20 ml/kg tra 21 e 40 kg (che equivale a 1900, ml per una persona di 40 kg). Tuttavia, l’equazione è troncata, senza alcun commento sui pesi oltre i 40 kg. Le fonti originali estendevano il peso fino a 70 kg,30 presentando le kcal per kg da un neonato di 4 mesi a giovani adulti di 20 anni.32 La maggior parte dei partecipanti allo studio di Holliday e Segar30 erano bambini e neonati, e solo 5 dei 61 studiati erano adulti (non era indicata l’età). Questi fattori sollevano domande significative sulla fiducia con cui la formula dovrebbe essere applicata agli adulti.

Sono avvenute ulteriori alterazioni nell’applicazione agli adulti.28, 29, 36 L’aggiustamento finale per il peso rimanente oltre i 20 kg varia dall’originale 20 ml/kg a 15 ml/kg28, 29, 35 o 25 ml/kg36 senza spiegazione. La formula che utilizza 15 ml/kg per le stime finali è stata esplorata durante la valutazione dell’assunzione di acqua (da cibo e bevande) degli adulti più anziani.28, 29, 35 Poiché le kcal per kg diminuiscono con l’età,32 potrebbe esserci una maggiore giustificazione per una cifra finale inferiore piuttosto che superiore se applicata agli adulti. Se questo presupposto di 1 ml/kcal venisse mai messo in discussione con successo, anche la stima del fabbisogno idrico cambierebbe.