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夏日炎炎!医生跑者解锁运动前后科学补液秘籍

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撰文/付京波(北京大学第一医院外科主治医师、北京医师跑团副领队)

编辑/吉菁菁

图片来源/视觉中国(除署名外)

长跑运动环境往往伴随着湿热和高温,导致人体水分和电解质离子的大量损失,到底该如何评估损失?如何在运动前后合理补充水分和电解质,以保持机体正常的水电解质平衡,避免脱水和热射病的发生?

带着这些问题,本文参考中国运动科学协会CSSA(Chinese Sports Science Association)、美国运动医学协会MCSM(American College of Sports Medicine)等机构的研究成果,供广大跑步运动爱好者参考借鉴。

脱水和电解质失衡的严重后果

在相对凉快的环境下,人体热能主要通过热辐射和对流来散发,而炎热环境下,排汗蒸发是散发人体热能的最主要途径。排汗过程除水分损失以外,汗液中包含的电解质也会流失。持续运动时,尤其是在炎热环境下,如果没有及时补充流失的水分和电解质,人体极易出现脱水情况。

▲水分和电解质对人体十分重要。图源:北京日报客户端

在炎热环境中,脱水超过体重的2%,会降低有氧运动能力和损害中枢神经系统,出现认知/神智症状。在寒冷的天气里,脱水超过体重的3%才会影响到有氧运动的表现。骨骼肌的抽筋情况也是由于脱水状况,加上电解质不足和肌肉疲劳综合因素所导致。在剧烈运动中和运动后,女性和老年人出现水分和电解质失衡的风险更高。

剧烈运动、运动过度等可能引起横纹肌溶解症,脱水是促进横纹肌溶解症的诱发因素之一。横纹肌溶解症是肌细胞破坏而引起肌肉细胞内物质渗出进入血液,造成大量肌红蛋白导致肾功能障碍。脱水还会造成和加重横纹肌溶解症所致的急性肾功能衰竭。住院的热射病患者中,脱水与电解质紊乱的患者当中有25%的人同时有横纹肌溶解症、13%患有急性肾衰竭。

▲横纹肌溶解所引发的症状相当广泛。图源:ihealth.com.tw

1988年,在美国马萨诸塞州警察培训学校,50名学员在炎热环境中进行体操训练和跑步操练,训练首日,学员被要求限制饮水。其中1名学员在跑步时发生运动性中暑、横纹肌溶解症、肾衰竭和肝衰竭并发症而死亡。其他13名学员亦因脱水、横纹肌溶解症和急性肾功能不全入院治疗,其中6名因急性肾衰竭要进行血液透析。全部学员一定程度上都出现了横纹肌溶解症的现象。

在马拉松运动前、运动中和运动后,如果运动员跑步速度慢、汗液流失少,过量摄入水分和其他低渗性饮料,体型偏小和过瘦的运动员可能会发生运动性低血钠症。

当血钠的水平≤125毫摩尔/升时,人体会出现明显的如头痛、呕吐、手脚肿胀、坐立不安、异常疲累、神智不清(进行性脑病变)和气喘且带响声(肺水肿)等症状。当血钠水平进一步下降,如低于120毫摩尔/升时,就会出现呼吸停顿、昏迷、永久性脑部受损等症状,严重时甚至会造成死亡。运动性低血钠症的发生与很多因素有关,常见因素是过度饮用低渗性饮料以及体内总钠含量过少。女性比男性运动性低血钠症的风险要高。

运动前后如何科学补液

那么运动前后应该如何科学补液,到底应在何时补充呢?

日常营养膳食是确保人体正常水电解质平衡的基础,一般来说,摄入肉类可以帮助促进补充水分。

运动前后,需充分地补液(电解质饮料),以补充随汗液而流失的电解质(钠和钾)。摄入咖啡因并不能显著地改变日常排出的尿量或改变水电解质状态。摄入酒精则会增加尿量并延迟水平衡恢复过程,运动后不建议饮酒,或在适量饮酒前要首先达到水平衡。

1.运动前补液

运动前补液的目的是在运动开始前使机体达到水分充足的状态,并使机体处于正常的电解质水平。建议大运动量的训练或比赛,在运动前4小时开始,按体重逐步补充水分(约5~7毫升/公斤体重)。如果之后没有小便,或尿液颜色较深,则应在运动前2 小时,再按体重逐步补充水分(约3~5毫升/公斤体重)。饮用含钠的电解质水(20~50毫克/升)可以更好保存喝进身体的水分。一般情况下,喝15℃~21℃的液体较为合适,但温度以及口味喜好常因个体和饮食文化不同而差异巨大。

2.运动中的补液

运动中水分补充的目标就是防止脱水(避免水分损失超过体重的 2%)和保持电解质的平衡,防止运动表现降低。补充的量和速率需按个人汗液流失速率、运动的持续时间和给予补充水分的机会而定。当口渴时喝水,身体已经处于缺水状态,所以运动中应采取分阶段性地补液(当条件补给许可时)。尤其在超过3小时以上的运动项目中,要计划好补液次数与量。运动时间持续越长,机体对水分的需求和补液间失衡的累积效应就越明显,严重时会导致脱水和稀释性低血钠症。

运动项目(代谢能力、持续时间、衣着和配带的装备)和天气状况的不同以及其他因素(例如体质、热适应和训练水平)等都会影响到每个人的汗液流失速率和汗液中的电解质浓度(见下表),所以很难有普适的水分和电解质补充指南。

从上表可以看出,不同条件下,预计出汗率400毫升~1800毫升/小时。建议进行训练/比赛的运动员可以监测自己体重的变化,来估计自己汗液流失情况,进而找到自己适合的补液规律。

炎热天气状况下进行长时间运动的话,建议运动饮料中至少达到氯化钠20~30毫克/升、钾离子2~5毫克/升、碳水化合物5%~10%。摄取碳水化合物有助于维持运动强度,超过1小时或更长的持续大强度运动,以大约30~60克/小时的速度补充碳水,通常每小时摄入1升的运动饮料(浓度6%~8%的碳水化合物), 碳水化合物最好是混合糖类(如能量胶,其包含葡萄糖、蔗糖、果糖和麦芽糖等),碳水化合物浓度一般不超过8%。过高浓度的碳水化合物会影响胃肠道排空速度,容易引起胃部不适和呕吐现象。

对于赛前身体内水平衡正常的马拉松运动员来说,有研究建议运动中自由饮用400毫升~800毫升/小时的饮料。运动员跑速越快,体重越重,气候越炎热,补水应越多;反之减少。如配速8.5~15公里/小时、体重50公斤的运动员,按每小时饮用800毫升水,体重将增加0.7%~3.3%,会导致水分过多;而体重90公斤的运动员,每小时饮用400毫升水分,体重会减少2.6%~3.9%,导致过度脱水。

因此,需根据实际情况制订适当补液计划,以预防过度脱水(体重降幅小于基线体重的2%)。

3.运动后补液

运动后水分补充的目标是要完全恢复体内的水分和电解质储备。在运动中已合理补充水及电解质的情况下,运动后正常饮食(含有适量的钠)加上清水已足够满足恢复储备的要求。适量的钠此时有助刺激补液和保留喝进的水分。而单纯补水会妨碍机体恢复水分充足的状态,过量饮水还会刺激过多尿液的生成,导致科学补液的目标事倍功半。

如果运动后已经是脱水状态(损失超过体重的2%),则应在12小时内采取积极措施补液。人体如果想要迅速并完全恢复机能,推荐参照自身的体重补足、饮用至少约 1.5升(含电解质)的饮料。多余水分都会以尿液形式排出体外,所以还需要额外补充水分用于补偿排出的尿量。

运动后出现严重脱水(损失超过体重的7%),并伴随出现恶心、呕吐现象或腹泻症状,或者已不能喝进饮料时,应当及时就医,以静脉输液的方式给予补充。

参考文献:

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)

评论
文竹.
庶吉士级
对于热爱运动的我来说,这篇文章就像及时雨,让我详细了解到运动前后如何科学补液,身体更健康!运动前-按体重补充15-21℃液,运动中-每小时摄入1升的运动饮料,运动后-补充含有适量钠的水分,果断转发,希望更多热爱运动的人能够看到。
2024-07-09
科普中国●yling
进士级
夏日运动有利身心,但也要学会科学补液,让身体及时得到“补给”。“补液”不仅仅是“补水”,还需要补充电解质、碳水化合物等。炎炎夏日,中暑的风险大大提高,大家一定要注意身体,适度运动,及时“补液”,享受健康的夏日生活。
2024-07-09
科普科普知识的摇篮!
太师级
夏日炎炎,解锁运动前后科学补液秘籍,需要根据个人的具体情况(如体重、运动强度、环境温度等)来制定个性化的补液计划,以确保既能有效补充流失的水分和电解质,又能避免过度补液带来的问题。同时,注意观察身体反应,如有不适,应及时调整补液策略或寻求专业医疗帮助。
2024-07-09