運動中水的作用與合理補充

2017-06-26 10:42:41薛茹

少年體育訓練 2017年5期

薛茹

（蘇州市草橋中學校，江蘇蘇州 215000）

運動中水的作用與合理補充

薛茹

（蘇州市草橋中學校，江蘇蘇州 215000）

水是人體賴以生存的最重要的物質之一，是人體內含量最多的物質，廣泛分布于細胞內外，是體液的主要成分，各種生化反應都離不開水，其特殊的理化性質對人體有著重要的生物學意義。運動時水的代謝異常活躍，水的交換量遠大于常人和安靜時，因此研究與了解運動期間水的代謝規律和合理補水，對指導運動員的訓練和比賽有著實際的意義。

1 水在人體中的基本分布

體內所有組織都含水，其重量約占成人體重的70%。不同的組織含水量不同，血液含水90%，肌肉含水70%，骨骼含水22%。男子體內水的比重高于女子，因為男子肌肉占身體的比重高于女子，而女子脂肪（脂肪組織含水量較小）比例高于男子。兒童體內水的含量高于成年人，年齡越大人體水含量越低。肥胖者體內水的含量要低于同質量的常人。

2 水的基本作用

水除了是構成人體的基本物質外，還有其他重要的作用：（1）調節體溫。水的比熱較高且蒸發性大，這一特性使其成為運動中維持體溫的重要介質。當運動員運動時體溫升高，參與體內代謝的各種生物酶活性降低，對身體維持良好代謝水平不利，但通過皮膚發汗和呼吸（水的氣化）可以帶走多余的熱量，使人體始終處于穩定的體溫，進行正常的代謝。（2）保障物質運輸。水是理想的溶劑，也是循環系統良好的載體。體內多種營養物質大都可以溶于水或與水組成膠體溶液，它們通過血液或淋巴循環送至各組織或排出體外。（3）促進代謝。水是極性很高的分子，其介電常數高，能促進化合物呈離子狀態，可以加速酶促反應的進行。（4）參與化學反應。水可以參與水解、水化、脫水與氧化等代謝反應。（5）維持組織形態結構。體內的水有一部分以結合水的形式存在，如心肌含水約80%。結合水與氨基多糖、蛋白質和磷脂等結合，構成細胞原生質的特殊形態，完成復雜的生命活動機能。（6）保持腺體正常分泌。各種腺體的分泌物均是液體，含有水的成分。

3 水的來源與去路

3.1 水的攝入

體內水的來源主要有3個：（1）飲水；（2）從食物攝取；（3）通過氧化作用產生的代謝水（內生水）。三者水的攝入量分別約為1 200ml、1 000ml和300ml。所以，成年人每天水的攝入總量約為2 500ml，3個來源攝取的水占總量的比例因個人的飲食習慣、工作條件、工作環境、活動強度和生理狀況而異。

3.2 水的排出

4 運動中水的作用

4.1 肌肉收縮時水的作用

所有運動，歸根結蒂是由ATP經水解酶產生的能量來完成肌肉收縮的過程。其反應式如下：

由此可見，水在運動時直接參與了能量的代謝過程，是引起運動的原動力之一，而且在3大供能系統中，水都發揮著相應的作用。

4.2 水在磷酸原供能系統中的作用

除了ATP水解時水參與了反應，在ATP的合成過程中，水也是其中必不可少的反應物或生成物。在運動時，ATP分解產生ADP，當ADP的濃度升高時就會調節相關的代謝反應，加速磷酸化ADP，合成ATP，其反應簡式如下：

在合成ATP的各種途徑中，AMP的脫氨基作用也需要水的參與，其反應式為：

它說明最大強度運動近力竭時，AMP的濃度增大，通過與水的反應合成IMP，而IMP經嘌呤核苷酸循環，重新轉變成腺苷酸。

(1)工況一：無幅流風機且空調出風溫度為20 ℃的靜態工況，研究僅有進排風作用下的滿載地鐵車廂的風速分布情況；

以上反應說明，在短時間內進行激烈運動時，水積極地參與了ATP的水解及合成。

4.3 水在糖酵解供能系統中的作用

在此供能系統中，水是反應的產物，肌肉內糖酵解的主要原料是肌糖原與游離葡萄糖，其反應式分別是：

4.4 水在有氧供能系統中的作用在供氧充足的情況下，糖、脂肪和蛋白質通過氧化產生能量，其代謝產物均包括水，反應簡式可表示為：

5 合理補水

5.1 補水的依據

持續地運動帶給人體的直接感受是發熱與出汗，用術語講就是產熱和排汗。而運動時與安靜狀態下的產熱和排汗不同，安靜狀態時，身體產熱主要由肝臟、大腦和心臟提供，骨骼肌產熱約占總產熱量的20%；而運動時，隨著運動強度的增加，肌肉產熱的比重隨之急劇上升，最高時可達90%，體溫可高達40℃以上，如果人體不通過有效地途徑進行降溫，當體溫高于44℃時，體內多種細胞將開始變性，影響正常的生理代謝與機能。

而人體散熱的主要途徑有4種，即輻射散熱、傳導散熱、對流散熱和蒸發散熱，在室溫安靜狀態下，它們的散熱量分別占60%、3%、12%和25%，但如果環境溫度高于體溫時，蒸發散熱是唯一有效的散熱方式，而且運動時隨著體溫的上升和環境條件的相對穩定，蒸發散熱占總散熱量的比重將更大。數據顯示，一般步行1h可出汗400ml（其中99%是水），跑步時出汗量為1 100ml，運動時最高出汗量可達1 500～2 000ml，而每蒸發1L水（37℃時）可吸收540千卡能量，為重約70kg的人體降低溫度約10℃，可見蒸發排汗對運動時維持適宜的體溫意義重大。但體液大量丟失（排汗）會引起脫水（人體失去體重1%以上的體液），脫水會引起排汗率、血漿量、最大攝氧量、工作能力、肌肉力量和糖原含量等下降，嚴重時會導致熱疾病，如熱痙攣（因過多失去體液使肌肉發生不隨意痙攣）、熱衰竭（因持續熱痙攣而不采取妥善處理措施導致）和中暑。由此可見，運動時合理地補水是維持適宜體溫和防止脫水的關鍵，也是運動員正常發揮體能進行訓練與比賽的保證。

5.2 補水的方法

要做到合理地補水，必須根據運動時的實際條件對補水時機、頻率、溫度和量等因素進行嚴格地限定，因此補水的方法也很重要，以下是補水時的一般原則與不當補水的影響。

5.2.1 水或飲料的特性理想的運動員的水或飲料的溫度在8～13℃為宜，且水或飲料應該是低張（每單位容積水中應含少量固體質點）、低糖（每100ml水中含糖量少于2.5g）、無強烈刺激（口味）、不含壓縮氣體（如二氧化碳）。

5.2.2 補水的時機與量一般在訓練和比賽前，補水量為400～500ml；在訓練和比賽中，應每隔10min左右補水100～200ml；在訓練和比賽后，應適量補充含鹽膳食。實際情況下，飲水的量以達到出汗量的80%為宜，簡單的辦法是在解渴的基礎上適當地加飲少許。

5.2.3 補水與補鹽的關系人體在出汗的過程中，失水的比例大于失鹽的比例，因此運動員水的供給量應以補足失水量、保持水平衡為原則。（1）由于排出的汗液中有99%是水，所以補水時應以水的供給為主；（2）當人體的排汗量小于6磅時，體內喪失的鹽分可以通過之前食物的補充得到償還，也就是說，當運動的時間足夠長時，才需要補充鹽分；（3）補鹽的同時不補水會導致高滲性脫水，身體中鹽的濃度將增大，致使細胞內液和外液的水鹽平衡受到破壞，內環境紊亂，從而影響骨骼肌與心肌的工作能力。

5.2.4 補水與補糖的關系目前的運動飲料中水和糖是主要成分，但補糖時也要注意方法。（1）要注意飲料的含糖量。在炎熱環境中，大量出汗時缺失的主要是水，所以補水時應以水的供給為主；而在寒冷環境中，運動時脫水不是主要矛盾（此時排汗降低體溫的作用不明顯），機體維持穩定體溫（產熱）的主要方法是通過能源物質（糖與脂肪）的大量燃燒，此時可以適當地提高飲料的含糖量（5%～15%）維持熱能的穩定供給與血糖水平。（2）飲料中所含的糖最好是低聚糖，一般為單糖和雙糖。因為其滲透壓較低，有利于胃的排空，供給熱量相對較多，而且吸收后引起的低血糖反應比葡萄糖低，對維持血糖水平和補充肝糖原的作用較好。

5.2.5 不當補水的影響不當補水非但不能促進運動員體能的發揮，而且會起到阻礙作用。不當補水主要有以下幾種情形：（1）一次性大量補水。這樣會引起胃的過分膨脹，使人有不適感，而且加重了腸胃、心臟和腎臟的負擔，嚴重時可引起低血鈉癥，擾亂正常的水鹽平衡。（2）補水不足。易造成高滲性脫水，嚴重時導致熱疾病。（3）運動飲料中糖、鹽比例偏高或含壓縮氣體。這不利于水的吸收和胃的排空，對維持適宜的水鹽平衡、血糖濃度和血液濃度等也不利。（4）飲料溫度過低。這會引起胃部痙攣，影響飲料的吸收，有可能引發身體疼痛。