葉逸坤

運(yùn)動飲料對提高運(yùn)動表現(xiàn)的研究現(xiàn)狀

葉逸坤

（梅列第一實(shí)驗(yàn)學(xué)校，福建 三明 365000）

分析運(yùn)動中人體的變化特點(diǎn)以及運(yùn)動飲料中的各種營養(yǎng)成分，探討運(yùn)動飲料對提高運(yùn)動表現(xiàn)的積極影響。

運(yùn)動飲料；運(yùn)動表現(xiàn) ；研究現(xiàn)狀

體力活動是人體代謝過程的催化劑，一旦人體進(jìn)入運(yùn)動狀態(tài)，機(jī)體的能量代謝與物質(zhì)代謝將隨之增強(qiáng)。為了維持機(jī)體在運(yùn)動中的能量供應(yīng)與熱平衡，大量的能源物質(zhì)被消耗，各種電解質(zhì)也隨著汗液散熱而丟失。能源物質(zhì)的消耗與電解質(zhì)的丟失，是人體運(yùn)動表現(xiàn)下降的重要原因。研究表明，在運(yùn)動中補(bǔ)充運(yùn)動所需各種營養(yǎng)素有利于延緩疲勞的產(chǎn)生和加速疲勞恢復(fù)。運(yùn)動飲料也就應(yīng)運(yùn)而生，市面上運(yùn)動飲料種類繁多，但是對于怎樣選擇適合自己的運(yùn)動飲料，消費(fèi)者還很盲目。本文旨在通過分析運(yùn)動飲料中的營養(yǎng)成分探討運(yùn)動飲料對于提高運(yùn)動表現(xiàn)到底有什么樣的積極意義，以幫助消費(fèi)者選擇正確的運(yùn)動飲品。

1 運(yùn)動飲料的概述

1.1 運(yùn)動飲料的定義

《運(yùn)動飲料國家標(biāo)準(zhǔn)》對運(yùn)動飲料的定義為其營養(yǎng)素及含量能適應(yīng)運(yùn)動或體力活動人群的生理特點(diǎn)，能在運(yùn)動和體力活動中快速補(bǔ)充機(jī)體的水分、電解質(zhì)和能量的飲料。

1.2 常見運(yùn)動飲料的營養(yǎng)成分

1.2.1一定量的糖分

糖是我們?nèi)梭w的最主要也是最直接的能源物質(zhì)。糖以血糖、肌糖原和肝糖原的形式儲存在我們的身體的各個地方。但是體內(nèi)的糖儲備是有限的，如果在長時間的運(yùn)動中糖類被大量消耗而沒有及時補(bǔ)充，肌肉就會因?yàn)闆]有能量的供應(yīng)而出現(xiàn)乏力的現(xiàn)象，運(yùn)動表現(xiàn)也隨之下降。此外，血糖是大腦的主要能量來源，血糖下降會使大腦神經(jīng)對運(yùn)動系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力下降，人體的自我保護(hù)機(jī)制會抑制運(yùn)動的持續(xù)且降低身體的運(yùn)動表現(xiàn)。因此運(yùn)動飲料中必須含有一定量的糖才能達(dá)到補(bǔ)充能量的作用。

1.2.2適量的電解質(zhì)

運(yùn)動時機(jī)體產(chǎn)生大量的熱量，為了散熱機(jī)體會排出大量的汗液，汗液中含有我們所需要的各種電解質(zhì)，如鈉、鉀、鈣、鎂等。電解質(zhì)的丟失會導(dǎo)致身體無力，出現(xiàn)肌肉痙攣以及神經(jīng)興奮性下降等從而使運(yùn)動表現(xiàn)下降。運(yùn)動飲料中的鈉、鉀不僅有助于補(bǔ)充汗液中丟失的鈉、鉀，還有助于調(diào)節(jié)血管滲透壓使更多的水在血管中的停留，使機(jī)體得到更充足的水分。

1.2.3其他營養(yǎng)素

最初的運(yùn)動飲料只是為了補(bǔ)充人體的水分、電解質(zhì)和糖分。隨著技術(shù)的發(fā)展越來越多的營養(yǎng)素被添加進(jìn)了運(yùn)動飲料中，使運(yùn)動飲料的功能得到豐富。這其中就包括：抗疲勞成分、維生素、氨基酸、肌苷、肉毒堿等。它們可以提高肌肉的活力，耐力、組織再生能力、延緩疲勞出現(xiàn)的時間，從而提高運(yùn)動表現(xiàn)。

2 運(yùn)動中人體內(nèi)環(huán)境的變化

人體在安靜或者休息時，心肺系統(tǒng)能夠供應(yīng)充足的氧氣給肌肉細(xì)胞使用，此時的能量供應(yīng)主要以有氧供能系統(tǒng)占主導(dǎo)。但是當(dāng)人體進(jìn)行體育運(yùn)動時，肌肉所需要的能量將大幅上升，可以達(dá)到安靜狀態(tài)的幾十倍甚至上百倍。人體為了適應(yīng)運(yùn)動狀態(tài)對熱量的需要，就會動用體內(nèi)的應(yīng)急儲備，以維持人體對熱量的需要。這不僅會導(dǎo)致體內(nèi)的能量物質(zhì)的大量消耗，而且還會使熱量在體內(nèi)大量堆積，造成機(jī)體散熱功能增強(qiáng)。隨著運(yùn)動時間的延長，體內(nèi)的各種應(yīng)急儲備物質(zhì)被消耗殆盡，受自我調(diào)節(jié)能力的限制，人體內(nèi)環(huán)境將發(fā)生劇烈的變化。其中主要包括以下幾個方面：

2.1 水分丟失

對于人體來說水是一種重要的營養(yǎng)素。成年人體重的60-70%的是水，水具有消化、參與代謝、運(yùn)載、調(diào)節(jié)體溫的功能。人是恒溫動物，運(yùn)動時機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生大量的熱負(fù)荷，為了維持體溫，人體主要通過出汗的方式帶走身體多余的熱量。這就會導(dǎo)致水分的大量丟失。當(dāng)水分損失達(dá)到人體的2%時就會使運(yùn)動表現(xiàn)顯著下降，當(dāng)水分損失3%-5%時就會出現(xiàn)體溫升高，心臟輸出量降低，注意力下降，運(yùn)動表現(xiàn)下降20%-30%。體內(nèi)失水10%就能威脅健康，失水20%甚至?xí)猩ｋU。運(yùn)動中水分的丟失速率除了與運(yùn)動時間有關(guān)以外，還受運(yùn)動項(xiàng)目和運(yùn)動環(huán)境的影響，如果在熱環(huán)境下長時間的進(jìn)行劇烈運(yùn)動，水分更容易丟失。

2.2 電解質(zhì)代謝紊亂

電解質(zhì)分布在細(xì)胞膜的內(nèi)外兩側(cè)，具有維持滲透壓的作用。運(yùn)動時電解質(zhì)會隨著汗液的排放而大量丟失。研究人員對汗液的分析發(fā)現(xiàn)，汗液中含有大量的鈉、氯、鉀、鈣、鎂等電解質(zhì)。大量的電解質(zhì)丟失會對人體帶來巨大的影響。

2.3 血糖濃度降低

糖作為最主要最直接的能源物質(zhì)，在人體內(nèi)具有一定的儲量，一個成年人體內(nèi)約有300g的肌糖原，100g的肝糖原以及20g的血糖。這些糖是人體內(nèi)最主要的能源物質(zhì)，在運(yùn)動中，體力活動的加強(qiáng)使肌糖原不斷分解為肌肉供能，且肝糖原也在不斷分解以維持血糖的濃度。如果在長時間運(yùn)動中糖類一直得不到補(bǔ)充就會導(dǎo)致血糖濃度降低。

2.4 代謝產(chǎn)物堆積

糖類在無氧或者缺氧條件下氧化會產(chǎn)生乳酸，大量的乳酸堆積會減慢甚至中斷糖酵解的代謝過程，從而使肌肉的收縮能力下降，提示身體已經(jīng)超過負(fù)荷。運(yùn)動中的代謝過程還會產(chǎn)生大量的氫離子，氨，以及自由基等。這些代謝產(chǎn)物的堆積是不利于機(jī)體正常的代謝過程的。

3 運(yùn)動飲料各成分對運(yùn)動表現(xiàn)的影響

3.1 水對運(yùn)動表現(xiàn)的影響

人體在運(yùn)動中，需要大量的能量支持。能量代謝與物質(zhì)代謝的增強(qiáng)，導(dǎo)致機(jī)體產(chǎn)熱和散熱增多。如果體內(nèi)產(chǎn)生的熱量無法排出體內(nèi)，就會導(dǎo)致“熱負(fù)荷”急劇增加影響身體內(nèi)的各種代謝反應(yīng)。運(yùn)動中，排汗是機(jī)體散熱的一種重要方式。普通人在冷環(huán)境下排汗率約250ml/h，而運(yùn)動員在熱環(huán)境下進(jìn)行劇烈運(yùn)動時，排汗率可超過2L/h，有些運(yùn)動員的排汗率甚至大于3L/ h。在長時間的持續(xù)運(yùn)動狀態(tài)下（如馬拉松、長距離自行車運(yùn)動），體內(nèi)的水分會以汗的形式大量排出體外。水分的大量丟失，容易導(dǎo)致身體脫水。人體新陳代謝的過程實(shí)際上是一系列復(fù)雜又互相關(guān)聯(lián)的化學(xué)反應(yīng)過程，而且主要是在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的。這些反應(yīng)過程都離不開水。長時間的運(yùn)動還會導(dǎo)致血漿量減少，而致使回心血量減少，每搏輸出量下降，心率增加，流向外周（皮膚，肌肉）的血液減少，體溫調(diào)節(jié)能力下降；肌肉的能量供應(yīng)不足，大量的代謝廢物無法隨血液被帶走引起肌肉功能下降，出現(xiàn)運(yùn)動疲勞，最終導(dǎo)致人體在運(yùn)動中的運(yùn)動表現(xiàn)下降。通過運(yùn)動飲料可以快速的補(bǔ)充機(jī)體的水分使機(jī)體得到恢復(fù)而提高人體的運(yùn)動表現(xiàn)。

但是補(bǔ)水并不是簡單的把水喝下就行了，我們還要考慮身體對水分的吸收。運(yùn)動飲料進(jìn)入胃中并不表示水分已經(jīng)被身體吸收了。不同配方構(gòu)成的運(yùn)動飲料, 其補(bǔ)水的速率是不同的。這主要與人體的滲透壓有關(guān)。飲料按滲透壓進(jìn)行分類可分為低滲、等滲與高滲溶液。人體的滲透壓在體溫37度時血漿滲透壓濃度在300mmol/L左右，醫(yī)學(xué)上規(guī)定滲透壓濃度在280～320mmol/L范圍內(nèi)的為等滲溶液,低于人體血漿滲透壓稱為低滲溶液，高于人體血漿滲透壓的稱為高滲溶液。研究表明低滲壓的運(yùn)動飲料有利于人體快速吸收水分。因?yàn)槊撍ǜ邼B性脫水（以身體缺水為主）；低滲性脫水（以鈉缺乏為主）；以水、鈉同時缺乏的稱為等滲性脫水。汗液中電解質(zhì)含量或滲透壓低于血漿，因此汗液的大量丟失形成以水、鈉同時缺乏的等滲性脫水。與血漿相比較汗液中的電解質(zhì)濃度低于血漿，汗液的滲透壓低于血漿，也就是說運(yùn)動中脫水屬于高滲性脫水（以身體缺水為主）。應(yīng)該以補(bǔ)充水分為主，補(bǔ)水應(yīng)該選擇低滲溶液。這樣才有利于身體快速的吸收水分達(dá)到補(bǔ)充水分，提高運(yùn)動表現(xiàn)的目的。

3.2 電解質(zhì)對運(yùn)動表現(xiàn)的影響

運(yùn)動中大量的熱量隨著排汗帶出體外的同時電解質(zhì)也伴隨著汗液大量丟失（主要是鈉、氯、鉀、鈣、鎂）。如果缺乏電解質(zhì)，人體的許多生理機(jī)能都將會受到影響。首先人體的滲透壓會受到影響，其次，酸堿度的平衡也會遭到破壞，這不利于體內(nèi)一系列化學(xué)反應(yīng)，使身體機(jī)能下降。研究人員通過對汗液進(jìn)行測驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：其主要含有的電解質(zhì)是鈉、鉀、氯這三種元素，其次是鎂和鈣。

在人體中鈉離子與鉀離子是維持體液滲透壓的主要陽離子，它們對神經(jīng)肌肉的興奮起促進(jìn)作用，鈉、鉀離子的大量流失會降低神經(jīng)對骨骼肌的動員能力；鈣離子是肌肉興奮-收縮耦聯(lián)的中介，在運(yùn)動的過程中電解質(zhì)的大量流失容易導(dǎo)致骨骼肌痙攣，發(fā)生強(qiáng)直收縮，影響運(yùn)動表現(xiàn)。此外，鎂離子和鉀離子都能有效維持心臟的規(guī)律跳動，穩(wěn)定血壓，與心臟健康緊密相關(guān)。電解質(zhì)對于人體的生物化學(xué)反應(yīng)是必不可少的，電解質(zhì)的穩(wěn)定對于提升運(yùn)動表現(xiàn)也具有積極的意義。運(yùn)動飲料中最主要補(bǔ)充鈉、鉀兩種電解質(zhì)。運(yùn)動飲料國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：運(yùn)動飲料中鈉的指標(biāo)是50—1200mg/L，鉀的指標(biāo)是50—250mg/L。其補(bǔ)充的形式主要是在運(yùn)動飲料中加入一些食品添加劑如：檸檬酸鈉、氯化鉀、磷酸二氫鉀、谷氨酸鈉等。

3.3 糖對運(yùn)動表現(xiàn)的影響

糖類是人體最經(jīng)濟(jì)、最直接也是最重要的能源物質(zhì)。它在人體內(nèi)以血糖、肌肉糖原和肝糖原的形式存在。人體內(nèi)的肌糖原和肝糖原是很有限的,血糖的含量更少。有氧或無氧狀態(tài)下分解為肌肉收縮提供能量。在長時間的運(yùn)動中，肌肉不僅會消耗肌糖原為自己供能，而且還會攝取大量的血糖，且其攝取的速率大于肝糖原分解補(bǔ)充血糖的速率，這就會導(dǎo)致血糖濃度降低。而血糖是大腦的主要能量來源，當(dāng)血糖濃度下降，就會引起大腦功能下降，引起中樞神經(jīng)對肌肉的控制與協(xié)調(diào)能力下降。這不僅會降低運(yùn)動時的運(yùn)動表現(xiàn)，還會增加運(yùn)動損傷的風(fēng)險。此外，在長時間的運(yùn)動中能源物質(zhì)的耗竭，也會影響肌肉功能的表現(xiàn)。如果在運(yùn)動前中后期合理的補(bǔ)充碳水化合物, 那么就可以增加肌肉可利用的肌糖原和血糖含量，減少肝糖原的分解。延長運(yùn)動的時間，加快疲勞恢復(fù)，達(dá)到提高運(yùn)動表現(xiàn)、預(yù)防運(yùn)動外傷的作用。

人體攝取不同種類的碳水化合物會有不同的結(jié)果：一種是血糖濃度急劇上升；另一種是血糖濃度持續(xù)緩慢增長。如果血糖濃度能在較長的時間里得到持續(xù)不斷的補(bǔ)充，不會急劇上升的情況，那么就可以較長時間地為運(yùn)動提供能量。但是，如果血糖濃度急劇上升，就會刺激胰島素的分泌，把大部分血糖轉(zhuǎn)化為脂肪的形式儲存在體內(nèi)，以維持正常的血糖濃度。這對于快速為肌肉供能是不利的。在運(yùn)動中補(bǔ)糖最好采用低聚糖飲料。低聚糖是一類3-8個單糖聚合的小分子化合物，具有難以被胃腸消化吸收，甜度低的特點(diǎn)。它在人體分解吸收的速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于單糖和雙糖, 所以它可以持續(xù)不斷的升高血糖又不至于導(dǎo)致血糖急劇上升，可以節(jié)約長時間運(yùn)動中肌糖原消耗, 從而延長運(yùn)動的時間，提高人體耐力。

在運(yùn)動中通過運(yùn)動飲料攝入糖分是補(bǔ)糖的一種重要方式。也是補(bǔ)糖最有效的途徑。大量的研究表明：糖濃度是運(yùn)動飲料的滲透壓濃度的主要決定因素。糖濃度增加，運(yùn)動飲料的滲透壓濃度也會增加，滲透壓較高的運(yùn)動飲料不利于人體對水的吸收，而低聚糖在其含糖濃度高達(dá)20%時仍具有低滲透壓，對于延長耐力運(yùn)動的時間以及提高運(yùn)動表現(xiàn)具有特效。因此，運(yùn)動飲料中一般以添加低聚糖為主。

3.4 其他營養(yǎng)素對運(yùn)動表現(xiàn)的影響

運(yùn)動飲料的配方中除了含有水與適量的電解質(zhì)與糖以外，還添加了許多具有不同功能作用的營養(yǎng)素。目前最常見的是在運(yùn)動中添加維生素、氨基酸、與各種抗疲勞的成分，這對于提高運(yùn)動表現(xiàn)是具有積極意義的。

維生素作為一種低分子的有機(jī)化合物，它們難以在人體內(nèi)合成，其合成的量也難以滿足人體的需要。人體所需要的維生素大都依靠從外界攝取。維生素在人體內(nèi)能對新陳代謝反應(yīng)起催化作用，能促進(jìn)三大能量營養(yǎng)素蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等的合成與降解。維生素不足不利于肌肉的代謝供能反應(yīng)，從而影響人體的運(yùn)動表現(xiàn)。目前市面上的運(yùn)動飲料主要添加的維生素有維生素B6、維生素C和煙酸等。維生素B6為人體內(nèi)某些輔酶的組成成分，參與多種代謝反應(yīng)，尤其是和氨基酸代謝有密切關(guān)系；運(yùn)動中會產(chǎn)生大量的有害的自由基，維生素C可以作為抗氧化劑，消除體內(nèi)產(chǎn)生的自由基，具有延緩衰老的作用；而煙酸參與體內(nèi)脂質(zhì)代謝、糖類無氧分解的過程還具有擴(kuò)張血管的作用。在運(yùn)動飲料中加入某些維生素對于提高運(yùn)動表現(xiàn)和運(yùn)動者的身體健康具有積極意義。但是我們不能把飲用運(yùn)動飲料作為補(bǔ)充維生素的一種手段。因?yàn)槿梭w每天所需要的維生素有十多種，營養(yǎng)素飲料中所含有的種類有限且單一，尤其是維生素A、D、E、K等不溶于水的維生素則很難通過飲料來補(bǔ)充。

氨基酸是蛋白質(zhì)的基本單位，它不僅可以構(gòu)成人體所需的各種蛋白質(zhì)還可以直接給身體供能，如亮氨酸、異亮氨酸，就可以快速有效的為肌肉提供能量；谷氨酸，可以提高人體代謝能力，對于增強(qiáng)人體免疫力也具有一定的作用。運(yùn)動飲料中加入具有不同功能氨基酸，可以滿足不同運(yùn)動人群的營養(yǎng)需求。

此外，運(yùn)動飲料中還加入了許多抗疲勞成分如?；撬?、咖啡因、肌醇等。它們能直接作用于中樞神經(jīng)，降低疲勞感；促進(jìn)能量代謝刺激肝糖原分解以提高血糖濃度；使血液中腎上腺素分泌增加，從而加快心率，增加血流量，提高氧輸送能力，保證能量代謝順利進(jìn)行，使骨骼肌所消耗的能量能源源不斷的得到補(bǔ)充，具有提高人體運(yùn)動耐力加速疲勞恢復(fù)的作用。

4 結(jié)語

導(dǎo)致運(yùn)動表現(xiàn)下降的原因是多種多樣的，從內(nèi)環(huán)境變化的角度分析，主要還是與物質(zhì)代謝與能量代謝息息相關(guān)。在運(yùn)動的起始階段，體內(nèi)具有一定的物質(zhì)儲備。一般不需要通過運(yùn)動飲料進(jìn)行補(bǔ)充。但隨著運(yùn)動時間延長，大量的儲備物質(zhì)被消耗，以至于電解質(zhì)出現(xiàn)紊亂、能源物質(zhì)和水分不足而出現(xiàn)運(yùn)動疲勞，導(dǎo)致運(yùn)動表現(xiàn)下降。補(bǔ)充運(yùn)動飲料可以使身體機(jī)能處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)，并能延緩疲勞，提高身體機(jī)能水平，進(jìn)而達(dá)到提高運(yùn)動表現(xiàn)的作用。隨著人們對健康的重視，越來越多的人加入到各種體育活動中，運(yùn)動飲料受到大家的喜愛，具有良好的前景。但是對于運(yùn)動飲料的選擇，需要根據(jù)各種運(yùn)動情況進(jìn)行選擇。當(dāng)運(yùn)動強(qiáng)度較低，時間較短時就不需要補(bǔ)充運(yùn)動飲料。在長時間的高強(qiáng)度的運(yùn)動中使用運(yùn)動飲料也要注意補(bǔ)充的時間與量。這樣才能科學(xué)合理的補(bǔ)充身體的消耗。運(yùn)動飲料是進(jìn)行體育活動的重要保障，有針對性地選取適合自己的運(yùn)動飲料與注重補(bǔ)充時間與量使提高運(yùn)動表現(xiàn)的關(guān)鍵。

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On the Status Quo of Research on the Improvment of Athletic Performance by Sports Drinks

YE Yikun

(Meilie NO.1 Experimental School, Sanming 365000, Fujian, China)

葉逸坤(1994—)，中學(xué)二級教師，研究方向：中學(xué)體育教育。