薛 茹

（蘇州市草橋中學(xué)校，江蘇 蘇州 215000）

運(yùn)動(dòng)中水的作用與合理補(bǔ)充

薛 茹

（蘇州市草橋中學(xué)校，江蘇 蘇州 215000）

水是人體賴以生存的最重要的物質(zhì)之一，是人體內(nèi)含量最多的物質(zhì)，廣泛分布于細(xì)胞內(nèi)外，是體液的主要成分，各種生化反應(yīng)都離不開(kāi)水，其特殊的理化性質(zhì)對(duì)人體有著重要的生物學(xué)意義。運(yùn)動(dòng)時(shí)水的代謝異常活躍，水的交換量遠(yuǎn)大于常人和安靜時(shí)，因此研究與了解運(yùn)動(dòng)期間水的代謝規(guī)律和合理補(bǔ)水，對(duì)指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練和比賽有著實(shí)際的意義。

1 水在人體中的基本分布

體內(nèi)所有組織都含水，其重量約占成人體重的70%。不同的組織含水量不同，血液含水90%，肌肉含水70%，骨骼含水22%。男子體內(nèi)水的比重高于女子，因?yàn)槟凶蛹∪庹忌眢w的比重高于女子，而女子脂肪（脂肪組織含水量較?。┍壤哂谀凶印和w內(nèi)水的含量高于成年人，年齡越大人體水含量越低。肥胖者體內(nèi)水的含量要低于同質(zhì)量的常人。

2 水的基本作用

水除了是構(gòu)成人體的基本物質(zhì)外，還有其他重要的作用：（1）調(diào)節(jié)體溫。水的比熱較高且蒸發(fā)性大，這一特性使其成為運(yùn)動(dòng)中維持體溫的重要介質(zhì)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)時(shí)體溫升高，參與體內(nèi)代謝的各種生物酶活性降低，對(duì)身體維持良好代謝水平不利，但通過(guò)皮膚發(fā)汗和呼吸（水的氣化）可以帶走多余的熱量，使人體始終處于穩(wěn)定的體溫，進(jìn)行正常的代謝。（2）保障物質(zhì)運(yùn)輸。水是理想的溶劑，也是循環(huán)系統(tǒng)良好的載體。體內(nèi)多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大都可以溶于水或與水組成膠體溶液，它們通過(guò)血液或淋巴循環(huán)送至各組織或排出體外。（3）促進(jìn)代謝。水是極性很高的分子，其介電常數(shù)高，能促進(jìn)化合物呈離子狀態(tài)，可以加速酶促反應(yīng)的進(jìn)行。（4）參與化學(xué)反應(yīng)。水可以參與水解、水化、脫水與氧化等代謝反應(yīng)。（5）維持組織形態(tài)結(jié)構(gòu)。體內(nèi)的水有一部分以結(jié)合水的形式存在，如心肌含水約80%。結(jié)合水與氨基多糖、蛋白質(zhì)和磷脂等結(jié)合，構(gòu)成細(xì)胞原生質(zhì)的特殊形態(tài)，完成復(fù)雜的生命活動(dòng)機(jī)能。（6）保持腺體正常分泌。各種腺體的分泌物均是液體，含有水的成分。

3 水的來(lái)源與去路

3.1 水的攝入

體內(nèi)水的來(lái)源主要有3個(gè)：（1）飲水；（2）從食物攝??；（3）通過(guò)氧化作用產(chǎn)生的代謝水（內(nèi)生水）。三者水的攝入量分別約為1 200ml、1 000ml和300ml。所以，成年人每天水的攝入總量約為2 500ml，3個(gè)來(lái)源攝取的水占總量的比例因個(gè)人的飲食習(xí)慣、工作條件、工作環(huán)境、活動(dòng)強(qiáng)度和生理狀況而異。

3.2 水的排出

4 運(yùn)動(dòng)中水的作用

4.1 肌肉收縮時(shí)水的作用

所有運(yùn)動(dòng)，歸根結(jié)蒂是由ATP經(jīng)水解酶產(chǎn)生的能量來(lái)完成肌肉收縮的過(guò)程。其反應(yīng)式如下：

由此可見(jiàn)，水在運(yùn)動(dòng)時(shí)直接參與了能量的代謝過(guò)程，是引起運(yùn)動(dòng)的原動(dòng)力之一，而且在3大供能系統(tǒng)中，水都發(fā)揮著相應(yīng)的作用。

4.2 水在磷酸原供能系統(tǒng)中的作用

除了ATP水解時(shí)水參與了反應(yīng)，在ATP的合成過(guò)程中，水也是其中必不可少的反應(yīng)物或生成物。在運(yùn)動(dòng)時(shí)，ATP分解產(chǎn)生ADP，當(dāng)ADP的濃度升高時(shí)就會(huì)調(diào)節(jié)相關(guān)的代謝反應(yīng)，加速磷酸化ADP，合成ATP，其反應(yīng)簡(jiǎn)式如下：

在合成ATP的各種途徑中，AMP的脫氨基作用也需要水的參與，其反應(yīng)式為：

它說(shuō)明最大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)近力竭時(shí)，AMP的濃度增大，通過(guò)與水的反應(yīng)合成IMP，而IMP經(jīng)嘌呤核苷酸循環(huán)，重新轉(zhuǎn)變成腺苷酸。

(1)工況一：無(wú)幅流風(fēng)機(jī)且空調(diào)出風(fēng)溫度為20 ℃的靜態(tài)工況，研究?jī)H有進(jìn)排風(fēng)作用下的滿載地鐵車(chē)廂的風(fēng)速分布情況；

以上反應(yīng)說(shuō)明，在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行激烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，水積極地參與了ATP的水解及合成。

4.3 水在糖酵解供能系統(tǒng)中的作用

在此供能系統(tǒng)中，水是反應(yīng)的產(chǎn)物，肌肉內(nèi)糖酵解的主要原料是肌糖原與游離葡萄糖，其反應(yīng)式分別是：

4.4 水在有氧供能系統(tǒng)中的作用在供氧充足的情況下，糖、脂肪和蛋白質(zhì)通過(guò)氧化產(chǎn)生能量，其代謝產(chǎn)物均包括水，反應(yīng)簡(jiǎn)式可表示為：

5 合理補(bǔ)水

5.1 補(bǔ)水的依據(jù)

持續(xù)地運(yùn)動(dòng)帶給人體的直接感受是發(fā)熱與出汗，用術(shù)語(yǔ)講就是產(chǎn)熱和排汗。而運(yùn)動(dòng)時(shí)與安靜狀態(tài)下的產(chǎn)熱和排汗不同，安靜狀態(tài)時(shí)，身體產(chǎn)熱主要由肝臟、大腦和心臟提供，骨骼肌產(chǎn)熱約占總產(chǎn)熱量的20%；而運(yùn)動(dòng)時(shí)，隨著運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的增加，肌肉產(chǎn)熱的比重隨之急劇上升，最高時(shí)可達(dá)90%，體溫可高達(dá)40℃以上，如果人體不通過(guò)有效地途徑進(jìn)行降溫，當(dāng)體溫高于44℃時(shí)，體內(nèi)多種細(xì)胞將開(kāi)始變性，影響正常的生理代謝與機(jī)能。

而人體散熱的主要途徑有4種，即輻射散熱、傳導(dǎo)散熱、對(duì)流散熱和蒸發(fā)散熱，在室溫安靜狀態(tài)下，它們的散熱量分別占60%、3%、12%和25%，但如果環(huán)境溫度高于體溫時(shí)，蒸發(fā)散熱是唯一有效的散熱方式，而且運(yùn)動(dòng)時(shí)隨著體溫的上升和環(huán)境條件的相對(duì)穩(wěn)定，蒸發(fā)散熱占總散熱量的比重將更大。數(shù)據(jù)顯示，一般步行1h可出汗400ml（其中99%是水），跑步時(shí)出汗量為1 100ml，運(yùn)動(dòng)時(shí)最高出汗量可達(dá)1 500～2 000ml，而每蒸發(fā)1L水（37℃時(shí)）可吸收540千卡能量，為重約70kg的人體降低溫度約10℃，可見(jiàn)蒸發(fā)排汗對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)維持適宜的體溫意義重大。但體液大量丟失（排汗）會(huì)引起脫水（人體失去體重1%以上的體液），脫水會(huì)引起排汗率、血漿量、最大攝氧量、工作能力、肌肉力量和糖原含量等下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致熱疾病，如熱痙攣（因過(guò)多失去體液使肌肉發(fā)生不隨意痙攣）、熱衰竭（因持續(xù)熱痙攣而不采取妥善處理措施導(dǎo)致）和中暑。由此可見(jiàn)，運(yùn)動(dòng)時(shí)合理地補(bǔ)水是維持適宜體溫和防止脫水的關(guān)鍵，也是運(yùn)動(dòng)員正常發(fā)揮體能進(jìn)行訓(xùn)練與比賽的保證。

5.2 補(bǔ)水的方法

要做到合理地補(bǔ)水，必須根據(jù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的實(shí)際條件對(duì)補(bǔ)水時(shí)機(jī)、頻率、溫度和量等因素進(jìn)行嚴(yán)格地限定，因此補(bǔ)水的方法也很重要，以下是補(bǔ)水時(shí)的一般原則與不當(dāng)補(bǔ)水的影響。

5.2.1 水或飲料的特性 理想的運(yùn)動(dòng)員的水或飲料的溫度在8～13℃為宜，且水或飲料應(yīng)該是低張（每單位容積水中應(yīng)含少量固體質(zhì)點(diǎn)）、低糖（每100ml水中含糖量少于2.5g）、無(wú)強(qiáng)烈刺激（口味）、不含壓縮氣體（如二氧化碳）。

5.2.2 補(bǔ)水的時(shí)機(jī)與量 一般在訓(xùn)練和比賽前，補(bǔ)水量為400～500ml；在訓(xùn)練和比賽中，應(yīng)每隔10min左右補(bǔ)水100～200ml；在訓(xùn)練和比賽后，應(yīng)適量補(bǔ)充含鹽膳食。實(shí)際情況下，飲水的量以達(dá)到出汗量的80%為宜，簡(jiǎn)單的辦法是在解渴的基礎(chǔ)上適當(dāng)?shù)丶语嬌僭S。

5.2.3 補(bǔ)水與補(bǔ)鹽的關(guān)系 人體在出汗的過(guò)程中，失水的比例大于失鹽的比例，因此運(yùn)動(dòng)員水的供給量應(yīng)以補(bǔ)足失水量、保持水平衡為原則。（1）由于排出的汗液中有99%是水，所以補(bǔ)水時(shí)應(yīng)以水的供給為主；（2）當(dāng)人體的排汗量小于6磅時(shí)，體內(nèi)喪失的鹽分可以通過(guò)之前食物的補(bǔ)充得到償還，也就是說(shuō)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間足夠長(zhǎng)時(shí)，才需要補(bǔ)充鹽分；（3）補(bǔ)鹽的同時(shí)不補(bǔ)水會(huì)導(dǎo)致高滲性脫水，身體中鹽的濃度將增大，致使細(xì)胞內(nèi)液和外液的水鹽平衡受到破壞，內(nèi)環(huán)境紊亂，從而影響骨骼肌與心肌的工作能力。

5.2.4 補(bǔ)水與補(bǔ)糖的關(guān)系 目前的運(yùn)動(dòng)飲料中水和糖是主要成分，但補(bǔ)糖時(shí)也要注意方法。（1）要注意飲料的含糖量。在炎熱環(huán)境中，大量出汗時(shí)缺失的主要是水，所以補(bǔ)水時(shí)應(yīng)以水的供給為主；而在寒冷環(huán)境中，運(yùn)動(dòng)時(shí)脫水不是主要矛盾（此時(shí)排汗降低體溫的作用不明顯），機(jī)體維持穩(wěn)定體溫（產(chǎn)熱）的主要方法是通過(guò)能源物質(zhì)（糖與脂肪）的大量燃燒，此時(shí)可以適當(dāng)?shù)靥岣唢嬃系暮橇浚?%～15%）維持熱能的穩(wěn)定供給與血糖水平。（2）飲料中所含的糖最好是低聚糖，一般為單糖和雙糖。因?yàn)槠錆B透壓較低，有利于胃的排空，供給熱量相對(duì)較多，而且吸收后引起的低血糖反應(yīng)比葡萄糖低，對(duì)維持血糖水平和補(bǔ)充肝糖原的作用較好。

5.2.5 不當(dāng)補(bǔ)水的影響 不當(dāng)補(bǔ)水非但不能促進(jìn)運(yùn)動(dòng)員體能的發(fā)揮，而且會(huì)起到阻礙作用。不當(dāng)補(bǔ)水主要有以下幾種情形：（1）一次性大量補(bǔ)水。這樣會(huì)引起胃的過(guò)分膨脹，使人有不適感，而且加重了腸胃、心臟和腎臟的負(fù)擔(dān)，嚴(yán)重時(shí)可引起低血鈉癥，擾亂正常的水鹽平衡。（2）補(bǔ)水不足。易造成高滲性脫水，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致熱疾病。（3）運(yùn)動(dòng)飲料中糖、鹽比例偏高或含壓縮氣體。這不利于水的吸收和胃的排空，對(duì)維持適宜的水鹽平衡、血糖濃度和血液濃度等也不利。（4）飲料溫度過(guò)低。這會(huì)引起胃部痙攣，影響飲料的吸收，有可能引發(fā)身體疼痛。

6 結(jié) 語(yǔ)

水在人體正常代謝和運(yùn)動(dòng)中有著重要的生物化學(xué)意義。在運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行合理地補(bǔ)水，可保證正常的訓(xùn)練和比賽。

[1]馮煒權(quán).運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)原理[M].北京：北京體育大學(xué)出版社，1995.

[2]楊錫讓.實(shí)用運(yùn)動(dòng)生理學(xué)[M].北京：北京體育大學(xué)出版社，1998.

[3]全國(guó)體育學(xué)院教材委員會(huì).運(yùn)動(dòng)生理學(xué)[M].北京：人民體育出版社，1990.

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1674-151X（2017）05-115-02

投稿日期：2017-03-14

薛茹（1974～），中教高級(jí)，本科。研究方向：體育教育。