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夏日炎炎! 醫(yī)生跑者解鎖運(yùn)動(dòng)前后科學(xué)補(bǔ)液秘籍

科普吉林
吉林省科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)的官方科普號(hào)
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撰文/付京波(北京大學(xué)第一醫(yī)院外科主治醫(yī)師、北京醫(yī)師跑團(tuán)副領(lǐng)隊(duì))

編輯/吉菁菁

圖片來源/視覺中國(除署名外)

長跑運(yùn)動(dòng)環(huán)境往往伴隨著濕熱和高溫,導(dǎo)致人體水分和電解質(zhì)離子的大量損失,到底該如何評(píng)估損失?如何在運(yùn)動(dòng)前后合理補(bǔ)充水分和電解質(zhì),以保持機(jī)體正常的水電解質(zhì)平衡,避免脫水和熱射病的發(fā)生?

帶著這些問題,本文參考中國運(yùn)動(dòng)科學(xué)協(xié)會(huì)CSSA(Chinese Sports Science Association)、美國運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)MCSM(American College of Sports Medicine)等機(jī)構(gòu)的研究成果,供廣大跑步運(yùn)動(dòng)愛好者參考借鑒。

脫水和電解質(zhì)失衡的嚴(yán)重后果

在相對涼快的環(huán)境下,人體熱能主要通過熱輻射和對流來散發(fā),而炎熱環(huán)境下,排汗蒸發(fā)是散發(fā)人體熱能的最主要途徑。排汗過程除水分損失以外,汗液中包含的電解質(zhì)也會(huì)流失。持續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí),尤其是在炎熱環(huán)境下,如果沒有及時(shí)補(bǔ)充流失的水分和電解質(zhì),人體極易出現(xiàn)脫水情況。

▲水分和電解質(zhì)對人體十分重要。圖源:北京日報(bào)客戶端

在炎熱環(huán)境中,脫水超過體重的2%,會(huì)降低有氧運(yùn)動(dòng)能力和損害中樞神經(jīng)系統(tǒng),出現(xiàn)認(rèn)知/神智癥狀。在寒冷的天氣里,脫水超過體重的3%才會(huì)影響到有氧運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)。骨骼肌的抽筋情況也是由于脫水狀況,加上電解質(zhì)不足和肌肉疲勞綜合因素所導(dǎo)致。在劇烈運(yùn)動(dòng)中和運(yùn)動(dòng)后,女性和老年人出現(xiàn)水分和電解質(zhì)失衡的風(fēng)險(xiǎn)更高。

劇烈運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)過度等可能引起橫紋肌溶解癥,脫水是促進(jìn)橫紋肌溶解癥的誘發(fā)因素之一。橫紋肌溶解癥是肌細(xì)胞破壞而引起肌肉細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)滲出進(jìn)入血液,造成大量肌紅蛋白導(dǎo)致腎功能障礙。脫水還會(huì)造成和加重橫紋肌溶解癥所致的急性腎功能衰竭。住院的熱射病患者中,脫水與電解質(zhì)紊亂的患者當(dāng)中有25%的人同時(shí)有橫紋肌溶解癥、13%患有急性腎衰竭。

▲橫紋肌溶解所引發(fā)的癥狀相當(dāng)廣泛。圖源:ihealth.com.tw

1988年,在美國馬薩諸塞州警察培訓(xùn)學(xué)校,50名學(xué)員在炎熱環(huán)境中進(jìn)行體操訓(xùn)練和跑步操練,訓(xùn)練首日,學(xué)員被要求限制飲水。其中1名學(xué)員在跑步時(shí)發(fā)生運(yùn)動(dòng)性中暑、橫紋肌溶解癥、腎衰竭和肝衰竭并發(fā)癥而死亡。其他13名學(xué)員亦因脫水、橫紋肌溶解癥和急性腎功能不全入院治療,其中6名因急性腎衰竭要進(jìn)行血液透析。全部學(xué)員一定程度上都出現(xiàn)了橫紋肌溶解癥的現(xiàn)象。

在馬拉松運(yùn)動(dòng)前、運(yùn)動(dòng)中和運(yùn)動(dòng)后,如果運(yùn)動(dòng)員跑步速度慢、汗液流失少,過量攝入水分和其他低滲性飲料,體型偏小和過瘦的運(yùn)動(dòng)員可能會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)性低血鈉癥。

當(dāng)血鈉的水平≤125毫摩爾/升時(shí),人體會(huì)出現(xiàn)明顯的如頭痛、嘔吐、手腳腫脹、坐立不安、異常疲累、神智不清(進(jìn)行性腦病變)和氣喘且?guī)ы懧暎ǚ嗡[)等癥狀。當(dāng)血鈉水平進(jìn)一步下降,如低于120毫摩爾/升時(shí),就會(huì)出現(xiàn)呼吸停頓、昏迷、永久性腦部受損等癥狀,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐伤劳?。運(yùn)動(dòng)性低血鈉癥的發(fā)生與很多因素有關(guān),常見因素是過度飲用低滲性飲料以及體內(nèi)總鈉含量過少。女性比男性運(yùn)動(dòng)性低血鈉癥的風(fēng)險(xiǎn)要高。

運(yùn)動(dòng)前后如何科學(xué)補(bǔ)液

那么運(yùn)動(dòng)前后應(yīng)該如何科學(xué)補(bǔ)液,到底應(yīng)在何時(shí)補(bǔ)充呢?

日常營養(yǎng)膳食是確保人體正常水電解質(zhì)平衡的基礎(chǔ),一般來說,攝入肉類可以幫助促進(jìn)補(bǔ)充水分。

運(yùn)動(dòng)前后,需充分地補(bǔ)液(電解質(zhì)飲料),以補(bǔ)充隨汗液而流失的電解質(zhì)(鈉和鉀)。攝入咖啡因并不能顯著地改變?nèi)粘E懦龅哪蛄炕蚋淖兯娊赓|(zhì)狀態(tài)。攝入酒精則會(huì)增加尿量并延遲水平衡恢復(fù)過程,運(yùn)動(dòng)后不建議飲酒,或在適量飲酒前要首先達(dá)到水平衡。

1.運(yùn)動(dòng)前補(bǔ)液

運(yùn)動(dòng)前補(bǔ)液的目的是在運(yùn)動(dòng)開始前使機(jī)體達(dá)到水分充足的狀態(tài),并使機(jī)體處于正常的電解質(zhì)水平。建議大運(yùn)動(dòng)量的訓(xùn)練或比賽,在運(yùn)動(dòng)前4小時(shí)開始,按體重逐步補(bǔ)充水分(約5~7毫升/公斤體重)。如果之后沒有小便,或尿液顏色較深,則應(yīng)在運(yùn)動(dòng)前2 小時(shí),再按體重逐步補(bǔ)充水分(約3~5毫升/公斤體重)。飲用含鈉的電解質(zhì)水(20~50毫克/升)可以更好保存喝進(jìn)身體的水分。一般情況下,喝15℃~21℃的液體較為合適,但溫度以及口味喜好常因個(gè)體和飲食文化不同而差異巨大。

2.運(yùn)動(dòng)中的補(bǔ)液

運(yùn)動(dòng)中水分補(bǔ)充的目標(biāo)就是防止脫水(避免水分損失超過體重的 2%)和保持電解質(zhì)的平衡,防止運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)降低。補(bǔ)充的量和速率需按個(gè)人汗液流失速率、運(yùn)動(dòng)的持續(xù)時(shí)間和給予補(bǔ)充水分的機(jī)會(huì)而定。當(dāng)口渴時(shí)喝水,身體已經(jīng)處于缺水狀態(tài),所以運(yùn)動(dòng)中應(yīng)采取分階段性地補(bǔ)液(當(dāng)條件補(bǔ)給許可時(shí))。尤其在超過3小時(shí)以上的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中,要計(jì)劃好補(bǔ)液次數(shù)與量。運(yùn)動(dòng)時(shí)間持續(xù)越長,機(jī)體對水分的需求和補(bǔ)液間失衡的累積效應(yīng)就越明顯,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致脫水和稀釋性低血鈉癥。

運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目(代謝能力、持續(xù)時(shí)間、衣著和配帶的裝備)和天氣狀況的不同以及其他因素(例如體質(zhì)、熱適應(yīng)和訓(xùn)練水平)等都會(huì)影響到每個(gè)人的汗液流失速率和汗液中的電解質(zhì)濃度(見下表),所以很難有普適的水分和電解質(zhì)補(bǔ)充指南。

從上表可以看出,不同條件下,預(yù)計(jì)出汗率400毫升~1800毫升/小時(shí)。建議進(jìn)行訓(xùn)練/比賽的運(yùn)動(dòng)員可以監(jiān)測自己體重的變化,來估計(jì)自己汗液流失情況,進(jìn)而找到自己適合的補(bǔ)液規(guī)律。

炎熱天氣狀況下進(jìn)行長時(shí)間運(yùn)動(dòng)的話,建議運(yùn)動(dòng)飲料中至少達(dá)到氯化鈉20~30毫克/升、鉀離子2~5毫克/升、碳水化合物5%~10%。攝取碳水化合物有助于維持運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度,超過1小時(shí)或更長的持續(xù)大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng),以大約30~60克/小時(shí)的速度補(bǔ)充碳水,通常每小時(shí)攝入1升的運(yùn)動(dòng)飲料(濃度6%~8%的碳水化合物), 碳水化合物最好是混合糖類(如能量膠,其包含葡萄糖、蔗糖、果糖和麥芽糖等),碳水化合物濃度一般不超過8%。過高濃度的碳水化合物會(huì)影響胃腸道排空速度,容易引起胃部不適和嘔吐現(xiàn)象。

對于賽前身體內(nèi)水平衡正常的馬拉松運(yùn)動(dòng)員來說,有研究建議運(yùn)動(dòng)中自由飲用400毫升~800毫升/小時(shí)的飲料。運(yùn)動(dòng)員跑速越快,體重越重,氣候越炎熱,補(bǔ)水應(yīng)越多;反之減少。如配速8.5~15公里/小時(shí)、體重50公斤的運(yùn)動(dòng)員,按每小時(shí)飲用800毫升水,體重將增加0.7%~3.3%,會(huì)導(dǎo)致水分過多;而體重90公斤的運(yùn)動(dòng)員,每小時(shí)飲用400毫升水分,體重會(huì)減少2.6%~3.9%,導(dǎo)致過度脫水。

因此,需根據(jù)實(shí)際情況制訂適當(dāng)補(bǔ)液計(jì)劃,以預(yù)防過度脫水(體重降幅小于基線體重的2%)。

3.運(yùn)動(dòng)后補(bǔ)液

運(yùn)動(dòng)后水分補(bǔ)充的目標(biāo)是要完全恢復(fù)體內(nèi)的水分和電解質(zhì)儲(chǔ)備。在運(yùn)動(dòng)中已合理補(bǔ)充水及電解質(zhì)的情況下,運(yùn)動(dòng)后正常飲食(含有適量的鈉)加上清水已足夠滿足恢復(fù)儲(chǔ)備的要求。適量的鈉此時(shí)有助刺激補(bǔ)液和保留喝進(jìn)的水分。而單純補(bǔ)水會(huì)妨礙機(jī)體恢復(fù)水分充足的狀態(tài),過量飲水還會(huì)刺激過多尿液的生成,導(dǎo)致科學(xué)補(bǔ)液的目標(biāo)事倍功半。

如果運(yùn)動(dòng)后已經(jīng)是脫水狀態(tài)(損失超過體重的2%),則應(yīng)在12小時(shí)內(nèi)采取積極措施補(bǔ)液。人體如果想要迅速并完全恢復(fù)機(jī)能,推薦參照自身的體重補(bǔ)足、飲用至少約 1.5升(含電解質(zhì))的飲料。多余水分都會(huì)以尿液形式排出體外,所以還需要額外補(bǔ)充水分用于補(bǔ)償排出的尿量。

運(yùn)動(dòng)后出現(xiàn)嚴(yán)重脫水(損失超過體重的7%),并伴隨出現(xiàn)惡心、嘔吐現(xiàn)象或腹瀉癥狀,或者已不能喝進(jìn)飲料時(shí),應(yīng)當(dāng)及時(shí)就醫(yī),以靜脈輸液的方式給予補(bǔ)充。

參考文獻(xiàn):

1.Exercise and Fluid Replacement(MSSE, 39(3),2007)

2.Study on the development and activity of anti-fatigue sports drink(Journal of Food Safety and Quality, 12(9),2021)

3.www.acsm.org(American College of Sports Medicine(ACSM)

4.The temporal effect of different types of sugar-supplementing beverages on exercise capacity and corresponding metabolic parameters in human endurance exercise. Compilation of abstracts of the 11th National Sports Science Conference. (Chinese Sports Science Association, (3), 2019)

評(píng)論
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