运动与体液平衡分析

运动与体液平衡分析

[摘要] 运动时体内代谢增强产热增多,机体主要以出汗的形式进行散热,大量的出汗可导致体液的丧失而造成身体脱水和电解质紊乱,从而减弱运动能力和增加热损伤的发生;在运动的不同阶段进行合理的补液,可维持体液平衡和增强运动能力。

[关键词] 体液平衡出汗补液热损伤

体液约占体重的60%,是人体的重要组成部分和生命活动的基础。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。运动员在运动前、运动中和运动后应努力达到这种平衡,如果出现体液亏缺和失衡则导致脱水。脱水的直接危害是血液量减少而致使回心血量减少,心输出量下降,流向外周的血液减少,体温调节能力减弱,导致热损伤如中暑的危险增加。脱水对正常生理功能影响的结果是降低运动能力。当脱水大于2%体重则可造成有氧运动能力、热耐受力和认知能力的损害。美国运动医学会acsm根据大量研究材料,提出不同运动阶段积极而有计划的补液,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。

1 运动对体液平衡的影响

正常生理情况下,每天体液的丢失量约2.6l,其中消化道丢失0.2l,呼吸道丢失0.4l,肾脏丢失1.5l和皮肤丢失0.5l。为了保持体液平衡,每天摄入等量的水分,其中各类液体1.3l,食物含水1.0l 和细胞代谢生成水0.3l。运动时体内代谢增强(约5～15倍),由此

产生的大量热量使体温升高。体内的热量主要通过增加流向体表的血液而以出汗的形式蒸发散热。运动强度越大出汗率越大,此外环境温度越高出汗排热的程度也越高,从而体液丢失也越多。运动早期,体液的丢失主要来自血液和组织间液。尔后,随着运动时间和/或运动强度的增加,脱水程度也随之增加,这时细胞内液的丢失成比例增加。当运动员丢失相当于其体重1%的体液时,他的正常生理功能就会改变,可出现体温升高、心率加快、血浆容量减少、每搏量和心输出量降低、流向皮肤的血流量减少、出汗率下降、血浆渗透压增加、疲劳感觉的程度增加、最大有氧运动功率减小,以及耐力运动时间缩短等反应。

2 补液对运动能力的影响

许多研究证明脱水降低运动能力,尤其是有氧运动能力。脱水影响有氧运动能力是通过影响体内体温调节机制和心血管功能来实现的。一则,脱水使心房灌注压减小,从而改变压力感受器传入下丘脑体温调节中枢的神经信息,导致排汗率下降;另外,脱水使血容量下降,静脉回流减少,从而心输出量下降致使氧运输功能受损。合理的补液可改善和预防脱水状态,从而维持和提高运动能力。

2.1运动前补液

运动前补液能提高运动能力已广为体育界接受。一些研究者观察到训练者在运动前45～60min补充糖电解质饮料,可使运动前的血糖和胰岛素升高,运动中没有发生低血糖,而运动能力显著提高。在运动开始前至少4hr,训练者应饮用5～7ml/kg体重的水或运动饮

料。这样将允许水有充分的时间进入体内,而多余的水则作为尿排出。过多的液体补充无益于身体和运动能力的改善,它只会扩充细胞外和细胞内间隙,增加运动中排尿的可能性。然而也有一些研究报道认为运动前补液对运动能力没有影响,如tarnopolsky等认为在运动前1hr补充8%的含糖溶液不影响运动员的抗疲劳能力。

2.2运动中补液

训练者在运动中产生的热通过辐射、传导、对流和蒸发进行排散。在热且干燥的环境中,蒸发散热占80%以上。任何运动状态下的发汗率将根据环境温度、湿度、体重、遗传特性、热习服水平和代谢效率的不同而发生变化。依不同的运动和状态,发汗率的变化可从小至0.3l/hr到大至2.4l/hr。汗液中除了水以外还含有相当一部分且可变化的钠。汗液中的平均钠浓度接近50mmol/l或大约

1g/l。此外,还有少量的钾、镁、氯等。运动中饮水的目的是要避免水的丢失超过体重的2%。水补充的量和速率依训练者的出汗率、运动持续时间、运动类型、体型大小和水提供的方便程度。每个训练者的补水方案是不尽相同的。每次运动前后体重的例行测定将有助于我们确定出汗率,并为每个训练者制定补水方案。饮用含有电解质和碳水化合物的饮料能帮助维持水电解质平衡和耐力运动能力。运动类型、强度和持续时间不同,以及环境状况将改变训练者对水电解质的需求。含钠钾的液体帮助恢复出汗时的电解质丢失,并且钠还可刺激渴感和水潴留。碳水化合物则可提供能量,含有6～8%碳水化合物的饮料比较适合于运动时间1hr以上的运动。训练者

可能出现的水电解质平衡紊乱包括脱水、低水和低钠。运动中水分的丢失超过水分的补充时就会发展成脱水。虽然一些训练者开始运动时的体液平衡状态较好,但由于运动时间长,间歇时间过短不能

得到充分的水补充。另外一个可能导致训练者脱水的因素是某些运动员为了竞技某些项目而采取体重控制,例如摔跤、拳击、健美操和武术等项目。这些项目的运动员常常在赛前采用饮水控制、利尿或桑拿蒸浴等手段。此外,在炎热环境中进行运动训练,整个过程都可能出现缺水。长时间大量出汗又不能及时补充钠,或过多的水摄入,都可能造成低钠,即血清钠浓度低于130mmol/l。低钠更容易在长跑新手中出现,他们的瘦体重较轻,跑速慢,出汗较少,另外在运

动前、运动中和运动后饮用过多的水,脱水和电解质不足的情况下常伴有肌肉痉挛和肌肉疲劳。如一些热习服较差的足球运动员在暑夏训练时常常出现脱水和肌肉痉挛。另外,一些参加网球比赛、公路自行车赛、三项铁人运动、足球和沙滩排球比赛的运动员也容易发生脱水和肌肉痉挛。肌肉痉挛也可出现在一些冬季运动训练者身上,如越野滑雪、冰棍球等。大量出汗的人,钠丢失较多更容易发生肌肉痉挛。

2.3运动后补液

运动中训练者通常只依靠口渴感来判断体液的丢失和是否补水,而人的口渴感与实际体液需要往往不吻合,其补液量往往只占到体液丢失量的50%。由此,许多训练者在运动过程中没有饮用足量的液体来平衡水的损失,在一定程度上他们是在脱水状态下完成运动

的。假如时间足够的话,日常的膳食和饮水可补充在运动中丧失的水和电解质,将恢复体液平衡状态。失水较多时,要根据在运动中丢失体重的量进行快速完全的补充,如运动后丢失体重1kg,则至少应补充液体1000ml。服用含盐饮料和咸点食品有助于补充水盐的丢失。有人建议,在运动后恢复期,摄入汗液丢失量的125～150%的含有50～60mmol/l钠的液体,可帮助消除运动引起的脱水,尽快地完全恢复。然而,钠浓度太高,味道难以接受,太低又不能补回丢失的钠及彻底复水。所以,考虑到钠在补液恢复中的作用,补液饮料中需要20～50mmol/l的钠来恢复和维持体液平衡。

2.4特殊环境下的补液

在湿热环境中运动时,脱水和热损伤的危险急剧增加。当环境温度超过体温时,体热不能靠辐射散热。况且,当相对湿度很高时,通过发汗散热的能力也大为减弱。所以在湿热环境中,热疾病的发生率相当高。如果在这种环境中运动,一定要充分保证运动者有良好的水补充。在寒冷环境中运动也有可能发生脱水。其原因主要是汗液的丢失和呼气过程中水分的丢失。另外,寒冷环境中饮水过少也可能造成脱水。如果训练者怕冷,可饮用的水又是凉冷的,这样训练者饮水的冲动就大为减低。此外,在寒冷环境中进行日常排泄(如小便)不很方便,尤其是一些女性训练者,这样他们就有可能主动地限制水的摄入。在超过2500m海拔高度进行运动训练时,常常由于强迫性排尿,呼吸道水分大量丢失和食欲下降等原因,导致体液丢失。呼吸道水分的丢失可高达1.9l/d(男性)和0.85l/d(女性)。在这种