炎炎夏日，運動前后如何科學補液？
撰文/付京波（北京大學第一醫(yī)院外科主治醫(yī)師、北京醫(yī)師跑團副領隊）
編輯/吉菁菁 圖片來源/視覺中國（除署名外）
長跑運動環(huán)境往往伴隨著濕熱和高溫，導致人體水分和電解質(zhì)離子的大量損失，到底該如何評估損失？如何在運動前后合理補充水分和電解質(zhì)，以保持機體正常的水電解質(zhì)平衡，避免脫水和熱射病的發(fā)生？
帶著這些問題，本文參考中國運動科學協(xié)會CSSA（Chinese Sports Science Association）、美國運動醫(yī)學協(xié)會MCSM（American College of Sports Medicine）等機構的研究成果，供廣大跑步運動愛好者參考借鑒。
脫水和電解質(zhì)失衡的嚴重后果
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)也會流失。持續(xù)運動時，尤其是在炎熱環(huán)境下，如果沒有及時補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：北京日報客戶端
在炎熱環(huán)境中，脫水超過體重的2％，會降低有氧運動能力和損害中樞神經(jīng)系統(tǒng)，出現(xiàn)認知/神智癥狀。在寒冷的天氣里，脫水超過體重的3％才會影響到有氧運動的表現(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致。在劇烈運動中和運動后，女性和老年人出現(xiàn)水分和電解質(zhì)失衡的風險更高。
劇烈運動、運動過度等可能引起橫紋肌溶解癥，脫水是促進橫紋肌溶解癥的誘發(fā)因素之一。橫紋肌溶解癥是肌細胞破壞而引起肌肉細胞內(nèi)物質(zhì)滲出進入血液，造成大量肌紅蛋白導致腎功能障礙。脫水還會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)紊亂的患者當中有25％的人同時有橫紋肌溶解癥、13％患有急性腎衰竭。
▲橫紋肌溶解所引發(fā)的癥狀相當廣泛。圖源：ihealth.com.tw
1988年，在美國馬薩諸塞州警察培訓學校，50名學員在炎熱環(huán)境中進行體操訓練和跑步操練，訓練首日，學員被要求限制飲水。其中1名學員在跑步時發(fā)生運動性中暑、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行血液透析。全部學員一定程度上都出現(xiàn)了橫紋肌溶解癥的現(xiàn)象。
在馬拉松運動前、運動中和運動后，如果運動員跑步速度慢、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動員可能會發(fā)生運動性低血鈉癥。
當血鈉的水平≤125毫摩爾/升時，人體會出現(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(進行性腦病變)和氣喘且?guī)ы懧暎ǚ嗡[）等癥狀。當血鈉水平進一步下降，如低于120毫摩爾/升時，就會出現(xiàn)呼吸停頓、昏迷、永久性腦部受損等癥狀，嚴重時甚至會造成死亡。運動性低血鈉癥的發(fā)生與很多因素有關，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。女性比男性運動性低血鈉癥的風險要高。
運動前后如何科學補液
那么運動前后應該如何科學補液，到底應在何時補充呢？
日常營養(yǎng)膳食是確保人體正常水電解質(zhì)平衡的基礎，一般來說，攝入肉類可以幫助促進補充水分。
運動前后，需充分地補液（電解質(zhì)飲料），以補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)。攝入酒精則會增加尿量并延遲水平衡恢復過程，運動后不建議飲酒，或在適量飲酒前要首先達到水平衡。
1.運動前補液
運動前補液的目的是在運動開始前使機體達到水分充足的狀態(tài)，并使機體處于正常的電解質(zhì)水平。建議大運動量的訓練或比賽，在運動前4小時開始，按體重逐步補充水分（約5~7毫升/公斤體重）。如果之后沒有小便，或尿液顏色較深，則應在運動前2 小時，再按體重逐步補充水分（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體和飲食文化不同而差異巨大。
2.運動中的補液
運動中水分補充的目標就是防止脫水（避免水分損失超過體重的 2％）和保持電解質(zhì)的平衡，防止運動表現(xiàn)降低。補充的量和速率需按個人汗液流失速率、運動的持續(xù)時間和給予補充水分的機會而定。當口渴時喝水，身體已經(jīng)處于缺水狀態(tài)，所以運動中應采取分階段性地補液（當條件補給許可時）。尤其在超過3小時以上的運動項目中，要計劃好補液次數(shù)與量。運動時間持續(xù)越長，機體對水分的需求和補液間失衡的累積效應就越明顯，嚴重時會導致脫水和稀釋性低血鈉癥。
運動項目（代謝能力、持續(xù)時間、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)、熱適應和訓練水平）等都會影響到每個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)補充指南。
從上表可以看出，不同條件下，預計出汗率400毫升~1800毫升/小時。建議進行訓練/比賽的運動員可以監(jiān)測自己體重的變化，來估計自己汗液流失情況，進而找到自己適合的補液規(guī)律。
炎熱天氣狀況下進行長時間運動的話，建議運動飲料中至少達到氯化鈉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動強度，超過1小時或更長的持續(xù)大強度運動，以大約30~60克/小時的速度補充碳水，通常每小時攝入1升的運動飲料（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動員來說，有研究建議運動中自由飲用400毫升~800毫升/小時的飲料。運動員跑速越快，體重越重，氣候越炎熱，補水應越多；反之減少。如配速8.5~15公里/小時、體重50公斤的運動員，按每小時飲用800毫升水，體重將增加0.7%~3.3%，會導致水分過多；而體重90公斤的運動員，每小時飲用400毫升水分，體重會減少2.6%~3.9%，導致過度脫水。
因此，需根據(jù)實際情況制訂適當補液計劃，以預防過度脫水（體重降幅小于基線體重的2％）。
3.運動后補液
運動后水分補充的目標是要完全恢復體內(nèi)的水分和電解質(zhì)儲備。在運動中已合理補充水及電解質(zhì)的情況下，運動后正常飲食（含有適量的鈉）加上清水已足夠滿足恢復儲備的要求。適量的鈉此時有助刺激補液和保留喝進的水分。而單純補水會妨礙機體恢復水分充足的狀態(tài)，過量飲水還會刺激過多尿液的生成，導致科學補液的目標事倍功半。
如果運動后已經(jīng)是脫水狀態(tài)（損失超過體重的2％），則應在12小時內(nèi)采取積極措施補液。人體如果想要迅速并完全恢復機能，推薦參照自身的體重補足、飲用至少約 1.5升（含電解質(zhì)）的飲料。多余水分都會以尿液形式排出體外，所以還需要額外補充水分用于補償排出的尿量。
運動后出現(xiàn)嚴重脫水（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，或者已不能喝進飲料時，應當及時就醫(yī)，以靜脈輸液的方式給予補充。
參考文獻：
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）
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