补液对运动能力的影响

薛露露，吴姗姗

（1.北京体育大学武术学院，北京 100084；2.芜湖市南陵县何湾中心小学，安徽 芜湖 241318）

补液对运动能力的影响

薛露露1，吴姗姗2

（1.北京体育大学武术学院，北京 100084；2.芜湖市南陵县何湾中心小学，安徽 芜湖 241318）

1 前 言

体液是人体的重要组成部分，良好的体液平衡是维持理想运动能力的一个重要因素。众多研究都发现长时间运动导致体内能源物质储备下降、内环境稳态遭到破坏、PH值下降、体液相对浓缩、电解质紊乱、体温升高等，从而使得机体逐渐产生疲劳，难以维持预定的运动强度，运动员的运动能力受到一定的限制。本文通过对运动时机体脱水机制及危害、运动过程中补液的成分研究以及各成分对运动能力的影响和补液时应该注意的问题三个方面对补液与运动能力的关系进行简单的综述，以期为科学化训练提供一定的参考。

2 运动时机体脱水机制及危害

体液是人体重要组成部分和生命活动的基础，约占体重的60%。良好的体液平衡是维持理想运动能力的一个重要因素，在维持血容量、心血管功能和体温调节等方面有不可忽视的作用。体液出现亏缺或是脱水时，回心血量和心输出量明显下降，体温调节作用减弱，这些都会直接影响到运动员的运动能力。当脱水量超过2%体重时则有可能造成有氧运动能力、热耐受力和认知能力的损害。根据美国ACSM运动医学会的研究表明，在运动的不同阶段积极有计划的合理补液，可减小脱水程度和热损伤的危险，维持体液平衡和提高运动能力。

3 补液成分的研究以及对运动能力的影响

3.1 能源物质的补充对运动能力的影响

糖、脂肪、蛋白质是人体三大能源物质。由于脂肪和蛋白质供能速度较为缓慢，所以在运动中很难在短时间内满足需要，而糖则是人体运动的最佳细胞燃料。机体大部分能量的供应来自于体内的糖贮备，即肝糖原和肌糖原。运动时肝糖原和肌糖原不断分解以维持体内血糖水平，保证机体的工作。但是糖原在人体中的储备是有限的，当长时间运动时糖原被大量消耗后肌肉就会出现乏力症状，严重影响运动能力。所以在运动过程中及时科学的补糖对于运动能力的提高有很大意义，其主要作用就是保持血糖浓度，维持较高的糖氧化速率，节省肝糖原，减少蛋白质消耗。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，主要用于肝脏，而用量过多则会引起肠道功能紊乱，建议不要超过35g/L，最好与葡萄糖一起使用。目前普遍认为补充低聚糖饮料效果最好。因为低聚糖饮料甜度低，渗透压低，利于吸收消化，同时可以节省运动员在运动中糖原的消耗，提高运动耐力。根据相关研究，对于运动的不同阶段补糖的量有明确的规定。在运动前4小时内补糖一般为4g/kg；运动前2～4小时补糖一般为1～5g/ kg；运动前2小时内补糖一般以液体含糖饮料为主，饮料中糖的浓度以低于8%为宜；运动中补糖推荐量20～60g/h，也可多达40～120g/h或推荐量为1～2g/kg。但1小时不应多余80g，分3～4次补充；运动后即刻至几小时内糖原合成速率最快，此时补糖将有利于机体的快速恢复。在糖原大量排空的前提下，运动后即刻补充液体糖至少0.7g/ kg，24小时内补充9～16g/kg，可以保证机体恢复糖原储备，值得注意的是在补糖的同时要注意补充矿物质和水。

3.2 电解质的补充对运动能力的影响

众多研究表明，电解质虽然在机体运动时不能提供能量，但是电解质在维持正常生理活动中起着重要的作用。例如电解质在肌肉收缩、氧气运输、正常心率节律的控制、动作电位的产生和传导、酶的激活以及机体酸碱平衡的调节等。正常情况下，人体的电解质是保持相对动态平衡的，然而在长时间运动时，机体体温升高，人体不断通过排汗蒸发多余的热量。体液中一部分电

解质随着汗液排除体外（主要是钠离子、钾离子、镁离子）。时间越长，运动强度越大，人体排出的汗液越多，电解质丢失得也越多，体液中电解质的平衡状态被破坏得也越严重，运动员的运动能力受到的影响也越大。可见，科学合理地补充电解质是非常有必要的，以下主要以钠、钾、钙、镁离子为分析对象予以阐述。

3.2.1 补充钠离子体内钠的总量约为60g，大部分存在细胞外。钠可刺激小肠对糖和水分的摄取，维持细胞外液。细胞外液对调节体温、水和离子的排出、肌肉收缩、神经冲动、细胞反应的酶控制均有重要意义。研究发现，运动员通过排汗丢失的钠比其他元素要多，每出汗4.1L就会带走2～8g的氯化钠。所以长时间运动过程中补充适量的钠离子是必要的。

3.2.2 补充钾离子人体内钾的总量为120g，97%在细胞内，血钾浓度为5 mmol/L。钾对肌肉收缩和神经传导有重要作用。钾可协助葡萄糖的跨膜运动，对预防热应激有一定的作用。运动员缺钾时，糖的利用受限，体内ATP合成和氧化磷酸化过程受干扰，肌肉的血流量减少。肌肉的相对缺血状态可引起肌肉无力，心脏功能紊乱。在运动的开始阶段，由于动作电位的产生和传导，肌肉内的钾离子被运输至细胞间质中，细胞内钾离子浓度的降低和细胞间液浓度的升高是疲劳产生的原因之一。血浆钾离子浓度的升高速度和幅度取决于运动强度和训练水平。

3.2.3 补充钙、镁离子镁在成人体内含量约20～30g，其中60%以磷酸盐的形式存在于体液内，镁参与体内多种酶的激活，尤其可激活将磷酸根从ATP向ADP转移的酶系统。镁能缓解神经冲动和肌肉收缩，与钙的兴奋作用相拮抗。运动员每日约需要300～500mg，正常膳食可满足日需要量。钙在人体中主要参与肌肉收缩和肌糖原的分解，长时间运动导致体内钙离子浓度发生变化，尤其是影响到了骨骼肌的兴奋收缩藕联过程，这必然影响骨骼肌的正常收缩。这也是疲劳产生的重要原因之一。在补液的同时补充必要的电解质不仅有利于调节机体的酸碱平衡，同时有助于机体更好地储存补充的水分，促进机体更快地恢复。

3.3 水分的补充对运动能力的影响

保持体内水代谢平衡是维持机体正常生命活动的重要保证，人体内水的含量由水的摄入、排出之间的平衡来调节。和所有的营养素一样，正常的水补充是保持身体健康的必要条件，缺乏和过量都不行。人体内的水具有调节体温和维持热平衡的功效，这一点对运动员显得格外重要。正常人体温相对保持恒定，一般在37℃左右。体温调节系统是一个生物自动控制系统，当体温超过调定点时，体温调节中枢的热敏神经元会发放更多的神经冲动，一方面促进汗腺的分泌，另一方面皮肤血流量增多，血管扩张，散热增多；当体温低于37℃时，机体会通过收缩血管和减弱汗腺分泌活动来保持体温，同时通过寒颤来增加产热。运动时，由于骨骼肌的长时间收缩，机体代谢速率增加，产热明显增多。机体虽然加强了散热过程，但是仍然不能保证体热平衡而使体温升高。当然，运动中体温的升高也与运动项目、环境温度、运动强度和持续时间有关系。有研究指出，中距离跑后运动员腋下温度可达37.5～38℃；长跑后升至38.5℃；超长跑可达到39.75℃，甚至超过40℃。在一定范围内，体温的升高有利于提高神经系统的兴奋性，降低肌肉组织的粘滞性，加快肌肉收缩速度防止运动损伤，促进氧气和二氧化碳的运输，有利于提高运动能力。

运动时由于体内水分和电解质的丢失以及代谢产物的堆积使得机体的内环境稳态遭到破坏，其中人体酸碱平衡的变化比较明显。正常情况下人体血浆PH值为7.35～7.45，人体生命活动所能耐受的最大PH值变化范围为6.9～7.8。血浆酸碱平衡能保持相对稳定主要是因为血液中含有酸碱缓冲对（碳酸氢钠/碳酸、磷酸氢钠/磷酸二氢钠、蛋白质钠盐/蛋白质）。运动过程中骨骼肌和组织所产生的酸性物质进入血液，必然引起血液理化性质的变化，尤其是酸性物质进入血液后必然使得血液的PH值下降，血液酸性增加。然而，机体通过血液中的缓冲体系和肾脏的排酸保碱过程，始终保持内环境的相对稳定。

4 补液需要注意的问题

运动补液的主要方式是在运动过程中通过饮用运动饮料来实现的，运动饮料是指营养素的组成和含量能适应运动员或参加体育锻炼、体力劳动人群的生理特点、特殊营养需要的软饮料。早在1965年，美国肾脏和电解质研究中心的罗伯特博士首次为弗洛里达大学橄榄球对研制运动饮料，当时这类饮料被称为“Gatorade”。后来世界各国争相研制应用，国际上正式将这类饮料称为运动饮料。它的主要成份是糖和电解质，主要功能是帮助运动者补充体液容量、调节体内电解质和酸碱平衡、增加能量、改善体温、调节体内代谢过程等。当然我们对于运动饮料的选用也需要注意很多问题。换句话说，补液也需要考虑很多方面的因素。首先，补液要根据运动员自身的实际的代谢情况来定。人体自身含有一定的能量储备，不必要过急补充。但是随着运动时能源物质的不断消耗，运动能力也不断下降，这时机体就会出现消耗的匮乏。在这种情况下及时进行能源物质的补充，就可以收到事半功倍的效果；当然，我们在选择补液成分的时候也要注意与人体代谢情况相吻合，不能对所有项目的运动员进行相同的安排，否则反而会产生不良的副作用。有研究指出，为了增强可口和促进补液，摄入的液体一般低于室温，在15～22℃之间。摄入的液体总量也要高于机体丢失的液体量。

5 结 语

长时间的运动会导致机体脱水，体内酸碱平衡紊乱，电解质大量流失，内环境稳态遭到破坏，严重制约运动能力。科学合理的补液是为了帮助运动员保持一个良好的水合状态，延缓运动疲劳的产生，提高运动员的运动能力，加快机体在运动后的恢复。所以每位运动员和教练员都要对科学补液有一个清晰的认识，从生化角度去提高运动成绩。

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2015-06-24

薛露露（1990 ～），在读硕士研究生。研究方向：体育养生。