老年运动补液的生理学机制研究

王梓蘅，杨　光



老年运动补液的生理学机制研究

王梓蘅，杨光

研究目的：为了解老年运动补液的生理学机制，强调补液在老年运动中所起的重要作用。研究方法：利用文献资料、逻辑分析等研究方法对以往研究进行归纳、演绎与分析。研究结果和结论：以经济、安全、有效为原则的最优补液是白开水，其次为蜂蜜水；而在经济条件和观念接受程度允许的前提下，运动饮料的补充效果最佳，并建议老年人慎用能量饮料；同时，老年运动补液要遵循“一总三分”原则，即要在“少量多次”总原则的基础上，针对运动前、中、后的不同时段分别按照，“未动即补”、“未渴及补”和“止动继补”的3个分原则进行科学合理的补液，以达到降低运动风险，提高锻炼效果的最终目的。

老年人；生理学；补液；机制

衰老会引起机体产生退行性变化，导致运动时维持机体内环境稳态的能力下降，而合理有效的体育锻炼能够减缓老年人衰老的速度，保持身体健康［1］。科学地进行体育锻炼离不开运动量、运动强度和积极补液等方面的有机配合，反之则会在降低锻炼效果的同时，增加运动损伤或突发性疾患的发生率。特别需要指出的是，老年人由于年龄增长导致的生理机能衰退，容易造成运动时水、糖和电解质的过分流失，而科学、及时、合理地补液，对于减轻一系列生理机能紊乱，防止意外发生，起到了至关重要的作用。因此，通过对老年运动补液相关文献资料梳理，力求在揭示老年人运动中补液的生理学机制基础上，依照科学、合理的原则，归纳总结出经济、有效、安全的补液方法，为老年人能够科学健身，降低运动风险，提供有价值的参考依据。

1　水、电解质和糖在老年人运动时的作用

人体在运动时，身体各个系统协调运作，最终通过骨骼肌收缩来完成动作。在整个过程中，水、电解质和糖起着非常重要的作用。

1.1水的主要作用

水在调节体温、运输物质、维持血液总量、参与生理反应、润滑、维持组织器官等方面起着重要作用。过多的水分损失很容易影响运动系统、循环系统、泌尿系统、神经系统、内分泌系统等，导致一系列生理机能紊乱，从而影响机体的正常生理活动及运动能力。

随着年龄的增加，老年人体内的水含量会逐渐减少，相应的生理功能会减弱。老年人运动中，水对调节体温、维持渗透压、为骨骼肌和大脑运输营养物质和保持心率、血压在机体可承受的范围之内有着重要作用。特别之处在于，老年人循环系统机能下降，水通过维持循环系统内血液含量和粘稠度的相对稳定，在很大程度上影响着心率和血压是否保持在理想范围内。

2　运动补液的种类

运动中补充的物质可以分为固体和液体两种，而液体可以分为天然饮品和人工配制饮料。水作为一种廉价又易于获取的补剂，伴随着整个的人类历史，一直被大众所喜爱；茶发源于中国，拥有极为悠久的历史，千百年来都是华夏儿女的极佳饮品；运动功能性饮料通常也是以水为底物，自1938年以来，第一代能量饮料出现，不断进步，逐渐被人们认识和接受；蜂蜜水则是一种易于制作的保健饮品，受到各个年龄阶段人群的青睐。

2.1白开水

白开水目前仍是很多老年人运动时补液的首选，性价比较高。由于其渗透压低于体液渗透压，所含能量低，酸碱度呈中性，能够提高胃的排空速率，使水快速进入小肠并且吸收，是一种相对安全高效的补液手段，适宜老年人在电解质和能源物质消耗少的情况下补充。老年人进行短期运动时，补充白开水、矿泉水和纯净水对机体的影响大致相同，长期运动时，三者之中补充质量达标的矿泉水为最佳。

通过白开水补液时，补量要适宜。老年人运动时如果大量饮水，一方面会引起血浆含量迅速增加，血管壁压力迅速变大，血压升高，加重循环系统和泌尿系统的负担，另一方面，在失钠大于失水的条件下，可能会造成低钠血症，引起头晕、乏力等症状。此外，在体内电解质流失过多时，机体储水能力下降，补水反而具有一定的利尿效果，尿液的排除量甚至会大于补充的水量，造成水分的进一步流失。

2.2茶

茶在我国拥有非常悠久的历史，其不仅仅蕴含着中国儒雅的文化，更是一种对身体非常有宜的饮品。茶叶中有一种成分为茶多酚，是构成茶叶保健功效的主要成分。茶多酚能够促进脂肪代谢，增加血管弹性，增强机体免疫力，抗辐射，提高机体SOD酶等类似抗氧化成分的活性，有效清除自由基，维持其产生与消除的平衡［9］。

很多老年人在运动的过程中会选择饮用茶水。一方面，茶叶的口味和温度深受老年人的喜爱，现代西方引进的运动饮料，饮用时的液体温度很低，老年人由于身体机能下降，对温度刺激的承受力变差，不宜饮用温度较低的液体；另一方面，茶多酚能够很好地溶解在温水中，有效地发挥抗氧化的作用，对维持老年人运动中自由基生成与消除有一定效果。但是，茶也具有利尿作用，运动时并不利于保持体液量；同时，在运动过程中，体内能源物质会大量消耗，茶水中糖和钠离子、氯离子的含量较低，单纯饮用茶水，不能充足地为机体运动提供能源物质和电解质，对维持运动能力的作用不明显。

2.3运动功能性饮料

《中国软饮料分类标准》中的功能性饮料，又称健康饮料，是指通过调整饮料中天然营养素的成分和含量比例，以适应某些特殊人群营养需要的饮品。适合于运动时饮用的功能性饮料（以下简称运动功能饮料）是根据运动时体液流失、能量消耗等生理变化特点配制，利于机体的吸收并有良好的口感，其通常为等渗或低渗饮料，极少数新开发的天然成分饮料为高渗饮料。运动功能性饮料主要由碳水化合物、电解质和水组成，能够将液体的吸收速率控制在一个合理的范围内，避免对心脑血管和肾脏形成过大的负担，并及时补充老年人因大量运动所损失的水、电解质和能源物质，维持运动能力，加速运动后疲劳消除和体力恢复。由于老年人个体差异较大，在运动时可以选择适合自身条件的运动功能性饮料来进行补液。

运动功能性饮料在通常情况下，其成分包括多种可转运糖，大多采用葡萄糖、果糖、蔗糖和低聚糖的混合物。1）不同种类的糖在小肠内的转运机制不同，从不同的途径转运入血液，增加溶质的吸收；2）饮料中含有一定比例的低聚糖可以明显降低溶液的渗透压，利于水的吸收；3）低聚糖在小肠中需要水解后才能被吸收，一方面能使血糖在相对较长的时间里保持稳定，另一方面可以减轻胰岛素效应，利于糖氧化供能［5］。因此，从能源物质的吸收和代谢角度来看，运动功能性饮料对供应老年人运动中所需能量有很好的效果。

根据运动功能性饮料所含成分的不同，在国内主要可以将其分为运动饮料和能量饮料，能量饮料中通常含有牛磺酸、咖啡因等类似成分，有着相对较明显的提神抗疲劳作用；运动饮料的特点是强化维生素和矿物质的补充，对维持机体的运动能力和内环境稳态有一定功效。

2.3.1能量饮料

能量饮料往往是通过咖啡因等类似物质来达到提神抗疲劳的效果，通常有抗疲劳、增加能量的作用，喝过之后精神饱满，活力充沛。某品牌能量饮料中含有的主要功能成分为：咖啡因、牛磺酸、水分和碳水化合物，其目的在于运用咖啡因作为一种刺激因子，同时利用牛磺酸来增强人体自身免疫力，将两者结合在一起，起到补充能量、提神的目的［10］。排除心理作用的影响，能量饮料能有如此明显的效果，其中的咖啡因起到了重要的作用。咖啡因是一种中枢神经兴奋剂，能够提高脑神经兴奋性，增强运动能力，但是，老年人自身体内褪黑素水平下降，导致睡眠质量下降，睡觉时间减少，如果过量饮用含有咖啡因的饮料，极容易引起失眠、多梦、焦虑等情况的发生，因此老年人在饮用能量饮料的时候需要非常慎重。

2.3.2运动饮料

运动饮料是以维生素和矿物质加强为主的饮料。运动饮料所含的水、碳水化合物和电解质成分能够有效补充老年人运动所流失的体液。运动饮料的优势在于，其成分中没有刺激大脑的物质，通常是是低渗溶液，利于吸收，能在适宜速率下够高效地补充老年运动中所需要的水、糖和电解质，与此同时，运动饮料多数会添加维生素，例如维生素B族，能够保护神经组织，促进新陈代谢，加速脂肪分解，一定程度上有益于老年人的身体健康［11］。但是，运动饮料由于价格、味道、饮用时温度以及观念接受程度等因素，暂时还无法被多数老年人所接受［12］。

2.4蜂蜜水

蜂蜜水是一种简单易制、安全高效的老年运动补剂，由水和蜂蜜混合而成。蜂蜜是一种天然成分，是蜜蜂在花中采得，于蜂巢中酿制而成。蜂蜜具有提高机体运动能力、减轻疲劳、促进消化吸收、增进食欲、安眠镇静、提高机体免疫力等作用，其成分中蔗糖约占3%，葡萄糖约占40%，果糖约占47%［13］，葡萄糖和果糖均为单糖，极为利于机体的吸收。

蜂蜜水能够迅速补充老年人运动中所需要的能源物质，适量饮用不会对老年人体造成不良的影响。蜂蜜可以在40℃的温水或者凉白开中稀释饮用，在够保证口感、温度的条件下，依然有极佳的功效［14］。需要注意的是，运动前如果饮用过量的蜂蜜水，其中的葡萄糖被迅速吸收后首先会引起血糖升高，胰岛素分泌量增加，在随后运动中血糖浓度会迅速下降，而胰岛素浓度下降缓慢。胰岛素不仅具有促进糖原合成的作用，同时还会活化细胞膜上的三磷酸腺苷酶，促使细胞外的钾离子转入细胞内，致使机体钾离子代谢发生紊乱，影响运动能力。另一方面，很多老年人由于生理衰退会有高血压、糖尿病等年龄相关性疾病，在补充蜂蜜水的时候，一定要依据运动负荷来合理添加蜂蜜，宁少勿多，避免由于摄入过量引起血糖浓度的升高。

通过对白开水、茶、运动功能性饮料和蜂蜜水的分析可以看出，运动补白开水最为安全、经济、高效，但是难以补充运动中所消耗的能量和流失的电解质；补充茶水安全、健康、口感适宜，然而对机体消耗的电解质和能源物质的供应不足；运动功能性饮料能提供较多的能源物质和电解质，运动饮料相对来讲更健康，但是其口感、价格和饮用时的温度问题难以被多数老年人所接受；补充蜂蜜水对维持身体机能有非常好的效果，同时价格低廉，不含添加剂，口感和温度都非常适宜于老年人，是一种非常适合于运动中补充的液体。然而蜂蜜在运动中所要添加的量需要准确地掌握，否则不仅影响机体运动能力，更容易造成血糖浓度的升高。老年人运动时不仅仅要了解适合自身的液体补剂，如果缺乏科学合理的补液方法，则难以达到良好的补液效果，因此需要遵循科学的补液原则。

3　老年人运动补液原则

老年补液原则制定的主要目的是在有效维持机体内环境稳态的基础上，防止运动中突发性疾病发生，降低运动风险。也是科学指导老年人运动补液的重要依据和准则，因此，结合以往研究特归纳出“一总三分”的科学补液原则。

老年人运动补液总体上应遵循“少量多次”原则。多数老年人随着身体机能的下降，胃的排空速率降低，小肠绒毛对液体的吸收速率也降低，短时间大量补液容易积累在消化系统中，引起消化系统功能的紊乱和对运动能力造成不良影响；另一方面，青年运动员补液通常每隔15-30min补液100-300ml，以800ml/h为限［15］，如果按照年轻人的标准进行补液，液体吸收后首先会增加循环系统和泌尿系统的负担，同时会引起机体电解质的紊乱，扰乱机体内环境的稳态，降低运动能力。所以，老年人运动补液与年轻人相比应减量，补液量主要取决于身体机能状况，避免补液过量，要既能满足机体的需求，又不影响运动能力。老年人补液总体上应少量多次，同时在运动前、中、后也要把握好对应的补液原则与时机。

3.1运动前“未动即补”原则

老年人运动前补液应提前15-20min，适量补充利于机体吸收的运动饮料或者白开水为最佳。作为体内水、电解质和能源物质的预备性补充，需要迅速被吸收进入到血液当中，并防止胰岛素效应的出现，这对接下来运动中机体内环境的稳态和运动能力的维持有重要作用。年轻运动员通常在运动前15-20min进行补液400-700ml［15］，老年人在运动前的补液时间可以在这个范围内，但是补液量应远小于此标准，通过以往文献推断出补液可以在150ml左右，具有一定的效果［16］，然而具最佳的补充剂量，还有待于深入的研究。

3.2运动中“未渴及补”原则

老年人运动中特别需要注意，应在口渴前进行补液。运动中造成的口渴主要是由于血液体积减少造成的。口渴主要来自于下丘脑的生理作用，下丘脑作为饮水中枢，当此中枢受到刺激，便会感到口渴而想喝水，通常青年人在感到口渴时机体已经失去约3%体重的汗液，已经处于缺水的状态，如果依赖口渴进行补液，需48h才能补足。老年人神经系统功能减弱，对口渴的感觉不如青年人敏感，感到口渴的时候，机体失水量的比例要大于青年人［17］。与此同时，老年人由于机体对脂肪的氧化能力下降，血液粘稠度高，在体液量减少的时候，大大地增加心脏的负担，进一步影响了氧运输系统的效率，从而降低运动能力，导致运动中突发性疾病的发生。因此，老年人运动时补液要按照口渴前补液的原则进行。

3.3运动后“止动继补”原则

运动停止后应继续适量补充水、糖和电解质，以达到安全、快速地恢复身体机能的目的。研究表明，长时间激烈运动后立即服用含糖的饮料会提高糖原合成速率［18］，可以选取运动饮料或蜂蜜水进行多次缓速补充。蜂蜜水能够有效补充运动中机体所流失的水和能源物质，加速和增强糖在机体内的储备，在准确掌握蜂蜜浓度和补充量的条件下，非常适合老年运动后饮用［19］。如果选取茶或者白开水，往往能源物质和电解质不能够充分补充。为取得良好的恢复效果，补液量应略大于失液量，缓速补充，同时可以对日常进餐做出相应的调整。

4　小结

从经济、安全、有效的角度来看，老年运动补液首选白开水，其次为蜂蜜水，茶可以作为非运动时的饮品来进行身体保健，在经济允许的条件下选择运动饮料是非常适宜的，饮用能量饮料则需要慎重。从科学合理角度来讲，应遵循“一总三分”的补液原则，即以“少量多次”总原则的基础上，在运动前、中、后分别按照“未动即补”、“未渴及补”以及“止动继补”三个分原则下进行，以此达到维持老年人机体内环境稳态和运动能力，降低运动风险，提高运动效果的最终目的。

［1］沈亚南，刘悦，王广兰.有氧运动对中老年原发性高血压影响的Meta分析［J］.体育成人教育学刊，2014（5）.

［2］郑扶民.老年人水与电解质的处理［J］.腹部外科，1990（3）.

［3］姜新猷.老年人水盐代谢［J］.实用老年医学，1990（2）.

［4］杨永录，卜舒，陈冰.老年人体温调节的研究进展［J］.成都医学院学报，2013（5）.

［5］张爱芳.实用运动生物化学［M］.北京：北京体育大学，2005.

［6］高铭文.老年人水电解质平衡问题［J］.国外医学（老年医学分册），1986（3）：116-120.

［7］姜琳玲，申晋波.大学生运动性低钾血症研究进展［J］.搏击（武术科学），2012（1）.

［8］徐经采.大脑所需的能量［J］.生物学通报，1987（4）.

［9］赵保路.茶多酚的抗氧化作用［J］.科学通报，2002（16）.

［10］韩凯.运动功能性饮料的发展和展望［J］.食品科技，2008（1）：57-61.

［11］远景.复合维生素饮料对老年人健康的作用［J］.中国食品，1996 （7）.

［12］Ohyun Park，et al.Characteristics Associated with Consumption of Sports and Energy Drinks among US Adults：National Health Interview Survey，2010［J］.Journal of the Academy of Nutrition and Dietetics，2013（1）.

［13］马兰玉.蜂蜜对人体运动能力影响的探讨［J］.田径，2001（10）.

［14］麻健康.老年人食蜂蜜的注意事项［J］.人人健康，2015（9）.

［15］姚鸿恩.体育保健学［M］.北京：高等教育出版社，2006.

［16］卢咏梅，邓树勋，肖国强.运动时补液对老年人心率和血压的影响［J］.中国运动医学杂志，2005（3）.

［17］Hess T，高 恩.老年人缺乏口渴感［J］.国外医学（老年医学分册），1989（1）.

［18］Tsintzas K，Williams C.Human muscle glycogen metabolism during exercise.Effectofcarbohydratesupplementation.［J］.Sports medicine（Auckland，N.Z.），1998（1）.

［19］Nur Syamsina A，Foong Kiew O，Mohammed Saat I，et，al.Effects of Post-Exercise Honey Drink Ingestion on Blood Glucose and Subsequent Running Performance in the Heat［J］.Asian Journal of Sports Medicine.2015（3）.

Research of Physiology Mechanism of the Elderly People，s Sports Rehydration

WANG Ziheng，YANG Guang

Purpose：In order to understand the mechanism of supplement fluids during exercise for the elderly people and highlight the major function of the rehydration.Method：this article sums up analyses the past research through using the literature.Result and conclusion：that the plain boiled water was the best basing on the economic，safe and effective principles，while the honey water was the second choice.However，under the precondition of economic condition and reception concept，additional effect is the best sports drinks.But the elderly should be used with caution in sports drinks.In addition，the elderly sports rehydration should follow the “all three principles” ，that is on the basis of the principle of a small number of times，For different periods of exercise，in accordance with three principles of “add before exercise”，“fill up before thirsty”，“stop immediately to add”，taking scientific and reasonable rehydration，achieve the ultimate goal of reducing the risk of sports，and improve the effect of exercise.

the elderly；physiology；rehydration；mechanism

G804.2

A

1003-983X（2016）07-0599-04

2016-04-18

王梓蘅（1992-），男，吉林白城人，在读硕士，研究方向：运动与衰老.

东北师范大学体育学院，吉林长春130024 School of Physical Education，Northeast Normal University，Changchun Jilin，130024

成年男（女）性身体总水量约占体重的60（50）%，60岁以上老年男（女）性平均总水量降至51.5（45.5）%左右［2］。从体液分布角度来看，增龄对细胞外液和循环血量的影响不大，但是20-29岁时细胞内液的绝对量为14.3L/m2（体表面积），60-69岁时渐少至12.6L/m2，能够发现老年人细胞内液的绝对量明显减少。细胞内液能够缓冲细胞外液增减和渗透压变化，由于细胞内液减少，老年人机体缓冲体液和电解质变化的能力降低，较年轻人更易出现脱水、电解质异常等情况［3］。老年人汗腺分泌汗液的功能逐步降低，调节体温的能力下降［4］，排汗量可能较年轻人略少。由于机体储水量少、调节能力下降以及运动能力减弱的原因，即使少量的体液流失也会对机体造成不良影响，老年人在运动中维持体内水分充足至关重要。

1.2电解质的主要作用

机体内各种无机物和一些低分子有机物等皆以离子状态溶于体液，称为电解质，对于维持细胞内外液的容量与渗透压、体液酸碱平衡、神经肌肉的应激性、酶的正常活性和构成骨骼和牙齿有着重要作用［5］。

人体血清电解质的浓度与增龄基本无关，老年人血清中钠、钾、氯的浓度基本与年轻人相似，总量有所改变。由于老年人细胞内液较年轻人少，故细胞内液的主要成分钾、镁、磷等含量也相对较少［6］，而作为细胞外液主要成分的钠、氯的总量基本不变。与青年人不同的是，老年人由于自身在安静时的钾离子浓度就偏低，肾脏保钾的能力较保钠的能力弱，因此在运动中如果排出的钾离子量过多，对细胞内液的渗透压和容量、机体的酸碱平衡、细胞内的物质代谢和神经肌肉的正常兴奋性都会造成影响［5］，神经系统和运动系统的反应较明显，比较常见的是头晕、反应迟钝、四肢乏力和心率过快等现象［7］。在运动中多种电解质都会通过汗液大量排出，造成体内电解质的流失，加速运动疲劳，降低运动能力。因此，维持体内电解质的相对稳定在老年运动中格外关键。

1.3糖的主要作用

糖是运动中主要的供能物质之一，发挥着极为重要的作用，随着年龄增加，老年人体内糖原储量会逐步下降。糖作为运动中补充能源的首选物质，大多选择单糖、寡糖或二者的混合物，均非常利于吸收。

在运动过程中糖能被迅速氧化利用，供应能量多，供应时间长，在长时间大强度运动时糖供能可达总能耗的95%左右。糖通过有氧氧化和无氧酵解产生ATP，ATP在骨骼肌细胞中被直接利用，引起肌丝滑动，骨骼肌收缩，所以，糖的供应不足将直接导致运动疲劳。另一方面，大脑中物质代谢活跃，需要大量能源物质，大脑能量储存少并且存在血脑屏障，主要依赖于葡萄糖供能，只有在食物中糖类物质极度匮乏的时候，才会利用酮体供能［8］，因此，机体内糖储备量的多少直接影响着大脑的生理功能。老年人运动中，一旦大脑的能源供应不足，将迅速引起功能下降，甚至造成不可逆的损伤。

由于老年人对糖的耐受力下降，糖原补充受到限制，同时机体储存糖的能力下降，长时间运动中，血糖浓度会大幅度下降，对机体的生理功能产生一系列的影响，导致身体疲劳，甚至出现头晕、乏力、休克等症状，因此，在安全的前提下，老年人运动中需要非常注意糖的补充。

通过分析可以看出，老年人在运动时，水、电解质和糖对维持机体的运动能力和内环境的稳态，预防运动中突发性疾病的发生有着极为重要的作用。因此，运动中选择更加安全高效的补剂显得尤为重要。