第二讲：运动与水营养

第八章运动与水营养

水师生命之源，是人类机体赖以维持最基本生命活动的营养素之一。机体在断水时比在断食时生命耗竭地更快。假如长期不摄入食物，当机体内糖和脂肪的储备完全消耗掉，蛋白质的储存减少50%的时候，机体依然能够维持生命，而一旦水分丢失20%，则生命根本无法维持下去。但是由于水相对容易取得，人们往往忽视了它的重要性。只有在体内缺水的时候，人们才会去注意它。实质上人体维持生命活动的新陈代谢过程是一系列复杂的、相互关联的生物物理和生物化学反应的过程，而这些反应过程都离不开水。

1 水的生理功能

1.1 提供细胞生存的环境

水提供机体各组织、器官和每个细胞生活的环境。水是新陈代谢的介质，人体细胞的无数次化学反应都需要水分的供给。没有水，一切代谢活动都无法进行。

1.2 运输营养物质和废物

因为水的溶解力强，人体内许多物质都能溶解于水。人体内的水有利于营养素的吸收和运输，人体内的许多营养物质都是通过血液循环输送到各个组织的；也有利于代谢废物排出体外。

1.3 调节人体的体温

水的潜热大，并能导热。人体中体液和血液中水的含量较大，人体代谢时所产生的多余的热，可以通过出汗蒸发而散发掉，皮肤每散发1升水，就可以散发出2.51兆焦（600 千卡）的热。

1.4 人体润滑剂

人体内许多关节腔内都有滑液，滑液就是由水和其它营养物质组成，滑液能在关节活动时减少摩擦，起润滑作用。如泪水、关节囊液、唾液等都是人体器官的润滑剂，可维护各器官的正常功能。

2 水的代谢

2.1 水的摄入

人体每天从食物和饮料中获取所需的水分。饮水量可随运动或劳动强度、气候条件、各种生理情况的不同及个体差异而有所变化，但对一般成年人而言，每天从饮料中摄取的水分约500～1200ml，从各种食物中摄取700～1000ml，除此以外，糖、脂肪和蛋白质在体内氧化代谢时产生约300ml的代谢水。每克营养物质产生的代谢水见表1-8-1。

表1-8-1 每克营养物质产生的代谢水

营养素（克）氧化后产水量（ml）

碳水化合物0.6

脂肪 1.1

蛋白质0.3

2.2 水的排出

人体每天排出水的数量与摄取水的数量有密切的关系，一般来说，多摄入则多排出，少摄入则少排出。水的排出主要经过呼吸蒸发、皮肤蒸发、尿液、粪便等方式进行。具体摄入及排出量见表1-8-2。

表1-8-2 正常成年人一般情况下每日水分的出入量

摄入量（ml）排出量（ml）

食物水 700～1000 呼吸蒸发 350

饮料 500～1200 皮肤蒸发 500

代谢水 300 粪便排出 50～150

肾脏排出 600～1500

合计 1500～2500 合计 1500～2500

2.3水的平衡

水平衡是指水的摄入和排出平衡。两者不相等时就会造成水的失衡。当身体水分排出量超过摄入量而发生机体缺水时称为脱水状态。当饮用大量的水，体内水过量时，机体又会出现水中毒现象。

3运动人群的水代谢特点

日常性的、大量的运动训练和比赛使运动人群的水代谢速率高于普通人。剧烈或大量运动，可使运动员因排出体热而大量出汗，因通气量增加而从呼吸道丢失大量水分。

水的重要功能之一是维持体温。正常体温的维持，是机体产热和散热两个过程动态平衡的结果。机体热产生的来源是组织细胞的各种代谢活动，安静时产热的部位主要是深部脏器，劳动或运动时产热的部位主要是肌肉和皮肤。机体有多种散热方式，当外界温度低于体温时，机体有辐射、传导和对流三种散热方式；当外界温度高于或等于体温时，机体的散热方式只有蒸发，即以出汗的形式从体内散热，在此过程中，机体就会不同程度地丢失水分。每蒸发1L汗水，可排出2.4MJ(575kcal)的热量。机体的产热散热过程受到下丘脑的体温中枢和外周温度控制器的调控，引起代谢变化的各种神经体液因素也可对调控过程产生影响。

人在剧烈或大量运动时，体内热量产生增加，所产生的热量只有少部分（25%）用于机械做功，而大部分（75%）则转化为热的形式。这些运动中产生的热量需要排出体外，以保持温度的恒定。

运动人群经常进行大运动量的训练和比赛，并且经常在高温度和高湿度环境下进行训练和比赛，因此，运动人群在水代谢上具有与普通人不同的特点。

出汗速率大、出汗量大

当运动员在高温高湿环境下进行大强度运动训练和比赛时，为排出体内产生的热会大量出汗。运动强度是影响出汗率的主要因素，运动者的出汗率与运动强度呈正比，运动强度越大，出汗率越大。出汗率还与运动的持续时间、运动环境的温湿度和热辐射强度、运动员的适应程度等因素有关，环境的温度、湿度和热辐射强度越大，出汗率越高。

排尿量少

高强度、大运动量的训练，特别是在高温高湿环境下的训练，会引起大量出汗，致使机体失水量增多，加上运动时肾血流量和肾小球滤过率都减少，常常导致少尿或无尿。

呼吸道排水量大

人在休息时的耗氧量为250ml/min，运动时耗氧量大大增加，例如马拉松跑步时的耗氧量可达4L/min。运动引起机体组织细胞代谢速率增加，对氧的需求和对二氧化碳的排出都增大，因此呼吸的频率加快和幅度加深。这就导致从呼吸道丢失的水分增加，可达平时的10~20倍。

代谢水产生增多

由于运动的需要，为提供足够的能量，组织细胞的代谢过程加速，糖、脂肪和蛋白质分解代谢产生的代谢水量也增多。

4 不同人群水的需要量和参考摄入量

水是机体的内环境，必须维持稳定才利于物质代谢的进行和维持正常机能。正常情况下，体内水分的出入量是平衡的。体内不储存多余的水分，多余的水分即排出体外，但是也不能缺水，摄入水分不足或排出水分过多时，可使机体失水。缺水若不及时补充，就会影响

机体机能能力。

水的需要量受代谢情况、年龄、体力活动、温度、膳食等因素的影响，故变化很大，如高温、运动时出汗多，供水量应该相应增加。。美国食品营养委员会（FNB）1989年第10版RDAs提出：成人每消耗4.1841kJ能量的水需要量为1ml，考虑到发生水中毒的危险性极小，水需要量常增至1.5m1/4.1841kJ，以便包括活动、出汗及溶质负荷等的变化。婴儿和儿童体表面积较大，身体中水分的百分比和代谢率较高，肾脏对调节因生长所需摄入高蛋白时的溶质负荷的能力有限，易发生严重失水，因此以1.5ml/kcal为宜。哺乳期妇女乳汁中87%是水，产后6个月内平均乳汁的分泌量约750m1/d，故需额外增加1000ml/d。

5 运动性脱水

5.1 运动性脱水的原因

运动性脱水是由于运动引起体内水分和电解质（特别是钠离子）丢失过多，其常见原因是运动员在高温高湿情况下训练比赛大量出汗而未及时补充。在运动训练中，运动员出汗丢失水分和呼吸排出的水分量都很显著。在强度较大、时间较长的训练或比赛期间，肌肉运动产生大量热量，使皮肤血流量增加，汗腺分泌大量汗液，汗液蒸发的过程可以带走大量热能，降低皮肤温度和皮下血管血液的温度。尤其在湿热的环境下，促进体温升高，从而引发更加大量地出汗。也可见于某些运动项目如举重、摔跤等运动员为参加低体重级别的比赛而采取快速减体重措施，造成机体严重脱水。运动员在低温环境下运动，比如登山运动，虽无大量汗液丢失，但因寒冷导致交感-肾上腺系统兴奋，尿液增多，从呼吸道呼出的水分和从皮肤蒸发的非显性出汗也较多，也可能造成机体的脱水。

5.2 运动性脱水的表现

根据丢失水分的多少，可将运动性脱水分为轻度脱水、中度脱水和重度脱水，水分的丢失势必会影响运动能力，严重者甚至会危及生命。

5.2.1 轻度脱水

失水量为体重的2%左右，以细胞外液丢失即血液和细胞间液为主。此时感觉不适，强烈口渴，食欲下降，尿量减少，由于血容量减少，造成运动时心脏负担加重，因此运动能力受到影响，可下降10%～15%。

5.2.2 中度脱水

失水量为体重的4%时，不仅有细胞外液的丢失，还有细胞内液的丢失，表现为严重的口渴感，心率加快，体温升高，血压下降，容易疲劳，运动能力下降20%～30%。

5.2.3 重度脱水

失水量达到体重的6%以上，细胞内液的丢失量大于细胞外液的丢失，除了有中度脱水的表现外，还可出现呼吸频率增加、肌肉抽搐、烦躁不安，严重时体温和脉搏增高、血压下降、出现幻觉、谵妄甚至昏迷。

5.4 运动性脱水的危害

（1）加重心脏负担；

（2）肌肉收缩时产生的热散发不出去在体内蓄积，使体温升高；

（3）肌肉所需要的氧气和营养物质供应不足；

（4）机体代谢的废物排泄受阻。

脱水所造成的这些危害最终导致运动中疲劳早出现、运动能力下降和运动后疲劳难以消除，这将严重降低运动员的训练效果和比赛成绩。

5.5 运动性脱水的预防

5.5.1 提高对运动性脱水的耐受性

运动员经常在各种环境中进行各种运动强度和运动量的训练和比赛，脱水量经常达到体重的4%以上，但是，出现中度脱水的情况在优秀运动员的身上并不多见。这除了与运动员