薛露露，吳姍姍

（1.北京體育大學(xué)武術(shù)學(xué)院，北京 100084；2.蕪湖市南陵縣何灣中心小學(xué)，安徽 蕪湖 241318）

補(bǔ)液對(duì)運(yùn)動(dòng)能力的影響

薛露露1，吳姍姍2

（1.北京體育大學(xué)武術(shù)學(xué)院，北京 100084；2.蕪湖市南陵縣何灣中心小學(xué)，安徽 蕪湖 241318）

1 前 言

體液是人體的重要組成部分，良好的體液平衡是維持理想運(yùn)動(dòng)能力的一個(gè)重要因素。眾多研究都發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致體內(nèi)能源物質(zhì)儲(chǔ)備下降、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)遭到破壞、PH值下降、體液相對(duì)濃縮、電解質(zhì)紊亂、體溫升高等，從而使得機(jī)體逐漸產(chǎn)生疲勞，難以維持預(yù)定的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)能力受到一定的限制。本文通過對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)體脫水機(jī)制及危害、運(yùn)動(dòng)過程中補(bǔ)液的成分研究以及各成分對(duì)運(yùn)動(dòng)能力的影響和補(bǔ)液時(shí)應(yīng)該注意的問題三個(gè)方面對(duì)補(bǔ)液與運(yùn)動(dòng)能力的關(guān)系進(jìn)行簡(jiǎn)單的綜述，以期為科學(xué)化訓(xùn)練提供一定的參考。

2 運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)體脫水機(jī)制及危害

體液是人體重要組成部分和生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，約占體重的60%。良好的體液平衡是維持理想運(yùn)動(dòng)能力的一個(gè)重要因素，在維持血容量、心血管功能和體溫調(diào)節(jié)等方面有不可忽視的作用。體液出現(xiàn)虧缺或是脫水時(shí)，回心血量和心輸出量明顯下降，體溫調(diào)節(jié)作用減弱，這些都會(huì)直接影響到運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)能力。當(dāng)脫水量超過2%體重時(shí)則有可能造成有氧運(yùn)動(dòng)能力、熱耐受力和認(rèn)知能力的損害。根據(jù)美國ACSM運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)會(huì)的研究表明，在運(yùn)動(dòng)的不同階段積極有計(jì)劃的合理補(bǔ)液，可減小脫水程度和熱損傷的危險(xiǎn)，維持體液平衡和提高運(yùn)動(dòng)能力。

3 補(bǔ)液成分的研究以及對(duì)運(yùn)動(dòng)能力的影響

3.1 能源物質(zhì)的補(bǔ)充對(duì)運(yùn)動(dòng)能力的影響

糖、脂肪、蛋白質(zhì)是人體三大能源物質(zhì)。由于脂肪和蛋白質(zhì)供能速度較為緩慢，所以在運(yùn)動(dòng)中很難在短時(shí)間內(nèi)滿足需要，而糖則是人體運(yùn)動(dòng)的最佳細(xì)胞燃料。機(jī)體大部分能量的供應(yīng)來自于體內(nèi)的糖貯備，即肝糖原和肌糖原。運(yùn)動(dòng)時(shí)肝糖原和肌糖原不斷分解以維持體內(nèi)血糖水平，保證機(jī)體的工作。但是糖原在人體中的儲(chǔ)備是有限的，當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)時(shí)糖原被大量消耗后肌肉就會(huì)出現(xiàn)乏力癥狀，嚴(yán)重影響運(yùn)動(dòng)能力。所以在運(yùn)動(dòng)過程中及時(shí)科學(xué)的補(bǔ)糖對(duì)于運(yùn)動(dòng)能力的提高有很大意義，其主要作用就是保持血糖濃度，維持較高的糖氧化速率，節(jié)省肝糖原，減少蛋白質(zhì)消耗。其中葡萄糖的吸收最快，最有利于合成肌糖原；果糖吸收也快，主要用于肝臟，而用量過多則會(huì)引起腸道功能紊亂，建議不要超過35g/L，最好與葡萄糖一起使用。目前普遍認(rèn)為補(bǔ)充低聚糖飲料效果最好。因?yàn)榈途厶秋嬃咸鸲鹊?，滲透壓低，利于吸收消化，同時(shí)可以節(jié)省運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)中糖原的消耗，提高運(yùn)動(dòng)耐力。根據(jù)相關(guān)研究，對(duì)于運(yùn)動(dòng)的不同階段補(bǔ)糖的量有明確的規(guī)定。在運(yùn)動(dòng)前4小時(shí)內(nèi)補(bǔ)糖一般為4g/kg；運(yùn)動(dòng)前2～4小時(shí)補(bǔ)糖一般為1～5g/ kg；運(yùn)動(dòng)前2小時(shí)內(nèi)補(bǔ)糖一般以液體含糖飲料為主，飲料中糖的濃度以低于8%為宜；運(yùn)動(dòng)中補(bǔ)糖推薦量20～60g/h，也可多達(dá)40～120g/h或推薦量為1～2g/kg。但1小時(shí)不應(yīng)多余80g，分3～4次補(bǔ)充；運(yùn)動(dòng)后即刻至幾小時(shí)內(nèi)糖原合成速率最快，此時(shí)補(bǔ)糖將有利于機(jī)體的快速恢復(fù)。在糖原大量排空的前提下，運(yùn)動(dòng)后即刻補(bǔ)充液體糖至少0.7g/ kg，24小時(shí)內(nèi)補(bǔ)充9～16g/kg，可以保證機(jī)體恢復(fù)糖原儲(chǔ)備，值得注意的是在補(bǔ)糖的同時(shí)要注意補(bǔ)充礦物質(zhì)和水。

3.2 電解質(zhì)的補(bǔ)充對(duì)運(yùn)動(dòng)能力的影響

眾多研究表明，電解質(zhì)雖然在機(jī)體運(yùn)動(dòng)時(shí)不能提供能量，但是電解質(zhì)在維持正常生理活動(dòng)中起著重要的作用。例如電解質(zhì)在肌肉收縮、氧氣運(yùn)輸、正常心率節(jié)律的控制、動(dòng)作電位的產(chǎn)生和傳導(dǎo)、酶的激活以及機(jī)體酸堿平衡的調(diào)節(jié)等。正常情況下，人體的電解質(zhì)是保持相對(duì)動(dòng)態(tài)平衡的，然而在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)體體溫升高，人體不斷通過排汗蒸發(fā)多余的熱量。體液中一部分電

解質(zhì)隨著汗液排除體外（主要是鈉離子、鉀離子、鎂離子）。時(shí)間越長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度越大，人體排出的汗液越多，電解質(zhì)丟失得也越多，體液中電解質(zhì)的平衡狀態(tài)被破壞得也越嚴(yán)重，運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)能力受到的影響也越大?？梢姡茖W(xué)合理地補(bǔ)充電解質(zhì)是非常有必要的，以下主要以鈉、鉀、鈣、鎂離子為分析對(duì)象予以闡述。

3.2.1 補(bǔ)充鈉離子體內(nèi)鈉的總量約為60g，大部分存在細(xì)胞外。鈉可刺激小腸對(duì)糖和水分的攝取，維持細(xì)胞外液。細(xì)胞外液對(duì)調(diào)節(jié)體溫、水和離子的排出、肌肉收縮、神經(jīng)沖動(dòng)、細(xì)胞反應(yīng)的酶控制均有重要意義。研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)員通過排汗丟失的鈉比其他元素要多，每出汗4.1L就會(huì)帶走2～8g的氯化鈉。所以長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)過程中補(bǔ)充適量的鈉離子是必要的。

3.2.2 補(bǔ)充鉀離子人體內(nèi)鉀的總量為120g，97%在細(xì)胞內(nèi)，血鉀濃度為5 mmol/L。鉀對(duì)肌肉收縮和神經(jīng)傳導(dǎo)有重要作用。鉀可協(xié)助葡萄糖的跨膜運(yùn)動(dòng)，對(duì)預(yù)防熱應(yīng)激有一定的作用。運(yùn)動(dòng)員缺鉀時(shí)，糖的利用受限，體內(nèi)ATP合成和氧化磷酸化過程受干擾，肌肉的血流量減少。肌肉的相對(duì)缺血狀態(tài)可引起肌肉無力，心臟功能紊亂。在運(yùn)動(dòng)的開始階段，由于動(dòng)作電位的產(chǎn)生和傳導(dǎo)，肌肉內(nèi)的鉀離子被運(yùn)輸至細(xì)胞間質(zhì)中，細(xì)胞內(nèi)鉀離子濃度的降低和細(xì)胞間液濃度的升高是疲勞產(chǎn)生的原因之一。血漿鉀離子濃度的升高速度和幅度取決于運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和訓(xùn)練水平。

3.2.3 補(bǔ)充鈣、鎂離子鎂在成人體內(nèi)含量約20～30g，其中60%以磷酸鹽的形式存在于體液內(nèi)，鎂參與體內(nèi)多種酶的激活，尤其可激活將磷酸根從ATP向ADP轉(zhuǎn)移的酶系統(tǒng)。鎂能緩解神經(jīng)沖動(dòng)和肌肉收縮，與鈣的興奮作用相拮抗。運(yùn)動(dòng)員每日約需要300～500mg，正常膳食可滿足日需要量。鈣在人體中主要參與肌肉收縮和肌糖原的分解，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致體內(nèi)鈣離子濃度發(fā)生變化，尤其是影響到了骨骼肌的興奮收縮藕聯(lián)過程，這必然影響骨骼肌的正常收縮。這也是疲勞產(chǎn)生的重要原因之一。在補(bǔ)液的同時(shí)補(bǔ)充必要的電解質(zhì)不僅有利于調(diào)節(jié)機(jī)體的酸堿平衡，同時(shí)有助于機(jī)體更好地儲(chǔ)存補(bǔ)充的水分，促進(jìn)機(jī)體更快地恢復(fù)。

3.3 水分的補(bǔ)充對(duì)運(yùn)動(dòng)能力的影響

保持體內(nèi)水代謝平衡是維持機(jī)體正常生命活動(dòng)的重要保證，人體內(nèi)水的含量由水的攝入、排出之間的平衡來調(diào)節(jié)。和所有的營養(yǎng)素一樣，正常的水補(bǔ)充是保持身體健康的必要條件，缺乏和過量都不行。人體內(nèi)的水具有調(diào)節(jié)體溫和維持熱平衡的功效，這一點(diǎn)對(duì)運(yùn)動(dòng)員顯得格外重要。正常人體溫相對(duì)保持恒定，一般在37℃左右。體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)是一個(gè)生物自動(dòng)控制系統(tǒng)，當(dāng)體溫超過調(diào)定點(diǎn)時(shí)，體溫調(diào)節(jié)中樞的熱敏神經(jīng)元會(huì)發(fā)放更多的神經(jīng)沖動(dòng)，一方面促進(jìn)汗腺的分泌，另一方面皮膚血流量增多，血管擴(kuò)張，散熱增多；當(dāng)體溫低于37℃時(shí)，機(jī)體會(huì)通過收縮血管和減弱汗腺分泌活動(dòng)來保持體溫，同時(shí)通過寒顫來增加產(chǎn)熱。運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于骨骼肌的長(zhǎng)時(shí)間收縮，機(jī)體代謝速率增加，產(chǎn)熱明顯增多。機(jī)體雖然加強(qiáng)了散熱過程，但是仍然不能保證體熱平衡而使體溫升高。當(dāng)然，運(yùn)動(dòng)中體溫的升高也與運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目、環(huán)境溫度、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間有關(guān)系。有研究指出，中距離跑后運(yùn)動(dòng)員腋下溫度可達(dá)37.5～38℃；長(zhǎng)跑后升至38.5℃；超長(zhǎng)跑可達(dá)到39.75℃，甚至超過40℃。在一定范圍內(nèi)，體溫的升高有利于提高神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性，降低肌肉組織的粘滯性，加快肌肉收縮速度防止運(yùn)動(dòng)損傷，促進(jìn)氧氣和二氧化碳的運(yùn)輸，有利于提高運(yùn)動(dòng)能力。

運(yùn)動(dòng)時(shí)由于體內(nèi)水分和電解質(zhì)的丟失以及代謝產(chǎn)物的堆積使得機(jī)體的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)遭到破壞，其中人體酸堿平衡的變化比較明顯。正常情況下人體血漿PH值為7.35～7.45，人體生命活動(dòng)所能耐受的最大PH值變化范圍為6.9～7.8。血漿酸堿平衡能保持相對(duì)穩(wěn)定主要是因?yàn)檠褐泻兴釅A緩沖對(duì)（碳酸氫鈉/碳酸、磷酸氫鈉/磷酸二氫鈉、蛋白質(zhì)鈉鹽/蛋白質(zhì)）。運(yùn)動(dòng)過程中骨骼肌和組織所產(chǎn)生的酸性物質(zhì)進(jìn)入血液，必然引起血液理化性質(zhì)的變化，尤其是酸性物質(zhì)進(jìn)入血液后必然使得血液的PH值下降，血液酸性增加。然而，機(jī)體通過血液中的緩沖體系和腎臟的排酸保堿過程，始終保持內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。

4 補(bǔ)液需要注意的問題

運(yùn)動(dòng)補(bǔ)液的主要方式是在運(yùn)動(dòng)過程中通過飲用運(yùn)動(dòng)飲料來實(shí)現(xiàn)的，運(yùn)動(dòng)飲料是指營養(yǎng)素的組成和含量能適應(yīng)運(yùn)動(dòng)員或參加體育鍛煉、體力勞動(dòng)人群的生理特點(diǎn)、特殊營養(yǎng)需要的軟飲料。早在1965年，美國腎臟和電解質(zhì)研究中心的羅伯特博士首次為弗洛里達(dá)大學(xué)橄欖球?qū)ρ兄七\(yùn)動(dòng)飲料，當(dāng)時(shí)這類飲料被稱為“Gatorade”。后來世界各國爭(zhēng)相研制應(yīng)用，國際上正式將這類飲料稱為運(yùn)動(dòng)飲料。它的主要成份是糖和電解質(zhì)，主要功能是幫助運(yùn)動(dòng)者補(bǔ)充體液容量、調(diào)節(jié)體內(nèi)電解質(zhì)和酸堿平衡、增加能量、改善體溫、調(diào)節(jié)體內(nèi)代謝過程等。當(dāng)然我們對(duì)于運(yùn)動(dòng)飲料的選用也需要注意很多問題。換句話說，補(bǔ)液也需要考慮很多方面的因素。首先，補(bǔ)液要根據(jù)運(yùn)動(dòng)員自身的實(shí)際的代謝情況來定。人體自身含有一定的能量?jī)?chǔ)備，不必要過急補(bǔ)充。但是隨著運(yùn)動(dòng)時(shí)能源物質(zhì)的不斷消耗，運(yùn)動(dòng)能力也不斷下降，這時(shí)機(jī)體就會(huì)出現(xiàn)消耗的匱乏。在這種情況下及時(shí)進(jìn)行能源物質(zhì)的補(bǔ)充，就可以收到事半功倍的效果；當(dāng)然，我們?cè)谶x擇補(bǔ)液成分的時(shí)候也要注意與人體代謝情況相吻合，不能對(duì)所有項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行相同的安排，否則反而會(huì)產(chǎn)生不良的副作用。有研究指出，為了增強(qiáng)可口和促進(jìn)補(bǔ)液，攝入的液體一般低于室溫，在15～22℃之間。攝入的液體總量也要高于機(jī)體丟失的液體量。

5 結(jié) 語

長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致機(jī)體脫水，體內(nèi)酸堿平衡紊亂，電解質(zhì)大量流失，內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)遭到破壞，嚴(yán)重制約運(yùn)動(dòng)能力。科學(xué)合理的補(bǔ)液是為了幫助運(yùn)動(dòng)員保持一個(gè)良好的水合狀態(tài)，延緩運(yùn)動(dòng)疲勞的產(chǎn)生，提高運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)能力，加快機(jī)體在運(yùn)動(dòng)后的恢復(fù)。所以每位運(yùn)動(dòng)員和教練員都要對(duì)科學(xué)補(bǔ)液有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，從生化角度去提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)。

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2015-06-24

薛露露（1990 ～），在讀碩士研究生。研究方向：體育養(yǎng)生。