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）

補液對運動能力的影響

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動能力的一個重要因素。眾多研究都發(fā)現(xiàn)長時間運動導(dǎo)致體內(nèi)能源物質(zhì)儲備下降、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)遭到破壞、PH值下降、體液相對濃縮、電解質(zhì)紊亂、體溫升高等，從而使得機體逐漸產(chǎn)生疲勞，難以維持預(yù)定的運動強度，運動員的運動能力受到一定的限制。本文通過對運動時機體脫水機制及危害、運動過程中補液的成分研究以及各成分對運動能力的影響和補液時應(yīng)該注意的問題三個方面對補液與運動能力的關(guān)系進行簡單的綜述，以期為科學(xué)化訓(xùn)練提供一定的參考。

2 運動時機體脫水機制及危害

體液是人體重要組成部分和生命活動的基礎(chǔ)，約占體重的60%。良好的體液平衡是維持理想運動能力的一個重要因素，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，回心血量和心輸出量明顯下降，體溫調(diào)節(jié)作用減弱，這些都會直接影響到運動員的運動能力。當(dāng)脫水量超過2%體重時則有可能造成有氧運動能力、熱耐受力和認(rèn)知能力的損害。根據(jù)美國ACSM運動醫(yī)學(xué)會的研究表明，在運動的不同階段積極有計劃的合理補液，可減小脫水程度和熱損傷的危險，維持體液平衡和提高運動能力。

3 補液成分的研究以及對運動能力的影響

3.1 能源物質(zhì)的補充對運動能力的影響

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，所以在運動中很難在短時間內(nèi)滿足需要，而糖則是人體運動的最佳細(xì)胞燃料。機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。運動時肝糖原和肌糖原不斷分解以維持體內(nèi)血糖水平，保證機體的工作。但是糖原在人體中的儲備是有限的，當(dāng)長時間運動時糖原被大量消耗后肌肉就會出現(xiàn)乏力癥狀，嚴(yán)重影響運動能力。所以在運動過程中及時科學(xué)的補糖對于運動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)為補充低聚糖飲料效果最好。因為低聚糖飲料甜度低，滲透壓低，利于吸收消化，同時可以節(jié)省運動員在運動中糖原的消耗，提高運動耐力。根據(jù)相關(guān)研究，對于運動的不同階段補糖的量有明確的規(guī)定。在運動前4小時內(nèi)補糖一般為4g/kg；運動前2～4小時補糖一般為1～5g/ kg；運動前2小時內(nèi)補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；運動中補糖推薦量20～60g/h，也可多達40～120g/h或推薦量為1～2g/kg。但1小時不應(yīng)多余80g，分3～4次補充；運動后即刻至幾小時內(nèi)糖原合成速率最快，此時補糖將有利于機體的快速恢復(fù)。在糖原大量排空的前提下，運動后即刻補充液體糖至少0.7g/ kg，24小時內(nèi)補充9～16g/kg，可以保證機體恢復(fù)糖原儲備，值得注意的是在補糖的同時要注意補充礦物質(zhì)和水。

3.2 電解質(zhì)的補充對運動能力的影響

眾多研究表明，電解質(zhì)雖然在機體運動時不能提供能量，但是電解質(zhì)在維持正常生理活動中起著重要的作用。例如電解質(zhì)在肌肉收縮、氧氣運輸、正常心率節(jié)律的控制、動作電位的產(chǎn)生和傳導(dǎo)、酶的激活以及機體酸堿平衡的調(diào)節(jié)等。正常情況下，人體的電解質(zhì)是保持相對動態(tài)平衡的，然而在長時間運動時，機體體溫升高，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）。時間越長，運動強度越大，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，運動員的運動能力受到的影響也越大?？梢?，科學(xué)合理地補充電解質(zhì)是非常有必要的，以下主要以鈉、鉀、鈣、鎂離子為分析對象予以闡述。

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

3.2.2 補充鉀離子人體內(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)助葡萄糖的跨膜運動，對預(yù)防熱應(yīng)激有一定的作用。運動員缺鉀時，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。肌肉的相對缺血狀態(tài)可引起肌肉無力，心臟功能紊亂。在運動的開始階段，由于動作電位的產(chǎn)生和傳導(dǎo)，肌肉內(nèi)的鉀離子被運輸至細(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動強度和訓(xùn)練水平。

3.2.3 補充鈣、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)沖動和肌肉收縮，與鈣的興奮作用相拮抗。運動員每日約需要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，長時間運動導(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。在補液的同時補充必要的電解質(zhì)不僅有利于調(diào)節(jié)機體的酸堿平衡，同時有助于機體更好地儲存補充的水分，促進機體更快地恢復(fù)。

3.3 水分的補充對運動能力的影響

保持體內(nèi)水代謝平衡是維持機體正常生命活動的重要保證，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，這一點對運動員顯得格外重要。正常人體溫相對保持恒定，一般在37℃左右。體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)是一個生物自動控制系統(tǒng)，當(dāng)體溫超過調(diào)定點時，體溫調(diào)節(jié)中樞的熱敏神經(jīng)元會發(fā)放更多的神經(jīng)沖動，一方面促進汗腺的分泌，另一方面皮膚血流量增多，血管擴張，散熱增多；當(dāng)體溫低于37℃時，機體會通過收縮血管和減弱汗腺分泌活動來保持體溫，同時通過寒顫來增加產(chǎn)熱。運動時，由于骨骼肌的長時間收縮，機體代謝速率增加，產(chǎn)熱明顯增多。機體雖然加強了散熱過程，但是仍然不能保證體熱平衡而使體溫升高。當(dāng)然，運動中體溫的升高也與運動項目、環(huán)境溫度、運動強度和持續(xù)時間有關(guān)系。有研究指出，中距離跑后運動員腋下溫度可達37.5～38℃；長跑后升至38.5℃；超長跑可達到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動損傷，促進氧氣和二氧化碳的運輸，有利于提高運動能力。

運動時由于體內(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穩(wěn)定主要是因為血液中含有酸堿緩沖對（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)）。運動過程中骨骼肌和組織所產(chǎn)生的酸性物質(zhì)進入血液，必然引起血液理化性質(zhì)的變化，尤其是酸性物質(zhì)進入血液后必然使得血液的PH值下降，血液酸性增加。然而，機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)境的相對穩(wěn)定。

4 補液需要注意的問題

運動補液的主要方式是在運動過程中通過飲用運動飲料來實現(xiàn)的，運動飲料是指營養(yǎng)素的組成和含量能適應(yīng)運動員或參加體育鍛煉、體力勞動人群的生理特點、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大學(xué)橄欖球?qū)ρ兄七\動飲料，當(dāng)時這類飲料被稱為“Gatorade”。后來世界各國爭相研制應(yīng)用，國際上正式將這類飲料稱為運動飲料。它的主要成份是糖和電解質(zhì)，主要功能是幫助運動者補充體液容量、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)然我們對于運動飲料的選用也需要注意很多問題。換句話說，補液也需要考慮很多方面的因素。首先，補液要根據(jù)運動員自身的實際的代謝情況來定。人體自身含有一定的能量儲備，不必要過急補充。但是隨著運動時能源物質(zhì)的不斷消耗，運動能力也不斷下降，這時機體就會出現(xiàn)消耗的匱乏。在這種情況下及時進行能源物質(zhì)的補充，就可以收到事半功倍的效果；當(dāng)然，我們在選擇補液成分的時候也要注意與人體代謝情況相吻合，不能對所有項目的運動員進行相同的安排，否則反而會產(chǎn)生不良的副作用。有研究指出，為了增強可口和促進補液，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體丟失的液體量。

5 結(jié) 語

長時間的運動會導(dǎo)致機體脫水，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)重制約運動能力?？茖W(xué)合理的補液是為了幫助運動員保持一個良好的水合狀態(tài)，延緩運動疲勞的產(chǎn)生，提高運動員的運動能力，加快機體在運動后的恢復(fù)。所以每位運動員和教練員都要對科學(xué)補液有一個清晰的認(rèn)識，從生化角度去提高運動成績。

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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。