训练和比赛期间补水与运动能力

林文弢, 杨 玲

(1.广州体育学院,广东 广州 510500; 2.韶关学院,广东 韶关 512000)

水是运动员保持身体健康,发挥最佳运动能力,获取运动成绩的重要物质保障。没有水就没有生命,水是生命的第一要素,是人体七大营养素之首。水参与人体新陈代谢的全过程,参与运动过程的物质代谢与能量代谢,直接影响运动能力。因此,教练员和运动员一定要了解运动与水的关系,掌握比赛期间补水的科学方法,保证运动员身体健康,为其挑战极限、夺取优异运动成绩服务。

1 水平衡与运动能力

水是人体最重要的营养素,是细胞和体液的重要组成部分,对调节人体体温起重要作用[1]。人体内的物质代谢和能量代谢都在水环境中进行,水对人体关节、肌肉和体腔起着重要的润滑作用。

1.1 水平衡

人体每天必须从食物和饮料中获取所需的水分,以维持正常的生理功能。不同运动项目、气候环境、运动负荷及个体,对水的需要量不同。一般情况下,成年人每天饮水量为1 200～1 500 mL,从食物中摄入的水量约为1 000 mL,食物在体内氧化产生的代谢水约为300 mL。人体每天排出的水量与其摄取的水量密切相关,多摄取多排出,少饮水则少排出。正常成年人每天随尿排出的水为500～1 500 mL。成年人每天经肾排出35 g左右固体溶质(主要是蛋白质代谢终产物和电解质),而排出35 g固体溶质需要的最低尿量为500 mL,每天250 mL的排尿量称为最低尿量。此外,每天经呼吸道黏膜蒸发所排出的水约为350 mL,经皮肤蒸发和发汗排出的水约为500 mL,随粪便排出的水约为150 mL。可见,正常人每天的出入水量是相等的,故称为水平衡[2]。环境温度增高时,排汗成为调节体液平衡的主要或唯一途径。剧烈运动时,人体产热量增加,一次大强度、大运动量训练的排汗量可高达2 000～7 000 mL,如不及时补充适量水分,将会造成脱水,引起人体机能明显降低,严重时还会危害运动员的身体健康。因此,训练和比赛期间一定要特别重视运动员的水平衡。

1.2 水的生物学功能

水是仅次于氧气维持生命所必需的物质,是运动员重要的营养素之一。运动员在水分充足时才能维持良好的细胞功能,调节体温,进行相应的物质代谢与能量代谢,获得最佳运动能力。

水是构成细胞和体液的重要成分。人体细胞内外都充满水,成年人体内细胞水分含量约占体重的65%,血液的含水量占80%以上,水广泛分布在组织细胞内外,构成人体的内环境。

水是生物化学反应进行的场所,同时参与人体内物质代谢。水是良好的溶剂,能使物质溶解,加速化学反应,有利于营养物质的消化、吸收、运输和代谢废物的排出。机体内大部分生物化学反应都在细胞中进行,并由此完成各种新陈代谢和生理活动。

调节体温。水的比热容大,1 g水升高或降低1 ℃需要约4.2 J的热量,大量的水可吸收代谢过程中产生的能量,使体温不至显著升高。在37 ℃体温的条件下,人体蒸发1 g水可带走2.4 kJ的热量。因此在高温下,体热可随水分经皮肤蒸发,以维持人体体温的恒定。

润滑作用。在关节、胸腔、腹腔和胃肠道等部位,都存在一定量的水分,对器官、关节、肌肉、组织起到缓冲、润滑、保护的作用。关节液对关节活动起润滑作用,而食管与胃肠道保持湿润,有助于食物的吞咽和蠕动及残渣的排泄。

2 水对运动能力的影响

水对人体正常新陈代谢起非常重要的作用,是人体生命活动、身体健康的根本保证,直接影响运动员的运动能力。

2.1 运动与缺水、脱水

运动人体的水代谢远高于不运动的人。正常情况下,一般人一天出汗量约为500 mL,但跑步会使人体排汗量增加2倍左右。运动员参加一场90 min的足球训练,出汗量是正常人的4～10倍[3]。

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运动时的出汗量主要取决于运动强度、体表面积和环境温度等。运动员在冷而干燥的环境下轻微运动时,每小时排汗250 mL;在炎热的环境中剧烈运动时,每小时排汗量可超过2 000 mL。虽然出汗是机体在运动时和热环境中的一种正常生理反应,但大量出汗将导致体液(细胞内液和外液)和电解质丢失,使体内正常的水平衡和电解质平衡被破坏,体温升高,进而产生脱水的症状[4]。可见,运动中缺水和运动时汗液丢失是运动员脱水的主要原因。

2.2 运动时脱水程度

运动前未充分饮水,运动中又不注意补水,容易造成脱水。脱水程度随运动时间的延长而加重,不同程度的脱水对运动能力的影响不同。

轻度脱水。失水量达体重的2%左右,以丢失细胞外液为主,运动员会因血液渗透压升高而感到口渴,因肾血流量减少和肾小球滤过率下降而出现尿量减少,因出汗血液浓缩而加重心脏负担,进而影响运动能力。

中度脱水。失水量达体重的4%左右,这时细胞内外失水量约相等,会出现脱水综合症,表现为严重口渴感、心率加快、体温升高、血压下降、疲劳感加重,运动能力下降等。

重度脱水。失水量达体重的6%～10%,细胞内液丢失比例增加,运动员表现为血容量减少、心率增加、呼吸加快、恶心、食欲丧失、容易激怒、肌肉抽搐、精神活动减弱,甚至发生幻觉和昏迷等,对健康产生严重威胁。

脱水会加重心脏负担,肌肉收缩时产生的热无法散发而蓄积体内,使体温升高,肌肉所需要的氧气和营养物质供应不足,机体代谢的废物排泄受阻,最终导致运动疲劳提早出现,运动能力下降和运动后疲劳难以消除,甚至有损运动员的身体健康。

脱水严重影响运动员的运动能力。在1996年亚特兰大奥运会期间,日气温为21 ℃～31 ℃,相对湿度为50%～90%,这种环境下室外比赛项目(长于20～30 min跑、球类等)运动员会因热应激和脱水而影响运动能力。因此,奥运会前耐力性项目运动员都在研究如何在热环境下提高适应能力和科学补水。

在高温、湿度较大的环境中运动时,运动员还可能中暑。中暑是指运动时产生的热超过身体散热,造成体内的过热状态[5]。运动员的中暑症状主要是:体温升高(肛温39.5 ℃～41 ℃)、面红、痛性痉挛、头痛、脉快、虚弱及昏厥,尿中出现肌红蛋白、尿蛋白增多,电解质紊乱,由低血钾转为高血钾、低血钙、低血镁等。

3 运动员如何科学补水

3.1 运动员补水的必要性

脱水后恢复的时间拖得越长,对运动能力的影响越大。例如,在一场足球比赛中,运动员的跑动距离为7.1～14.0 km,在大多数情况下,运动员保持80%的最大心率或70%～80%的最大摄氧量,体温平均值为39.5 ℃,部分原因是脱水造成的。所以,运动员在达到失水应激之前应注意补水。研究表明,间歇性运动项目如篮球、足球、网球等运动员,在运动前和运动中合理补水有助于提高运动能力[6]。合理补水可使运动员运动时心率下降、体温降低、血浆容量保持,这些生理状况通常是决定比赛成败的关键。

当出汗导致水和电解质大量流失出现脱水时,会降低机体体温调节的能力,肌肉耐力和力量也会随之下降。因此,运动员在重大比赛期间注意补水,可延缓疲劳的发生,防止运动能力下降。

3.2 运动补水的方法

补水没有统一的模式,运动中水的丢失量可从运动前后体重之差获得。补水的原则是保持水平衡和少量多次,切忌暴饮。一般情况下,运动中失水会引起体液丢失,所以在补水的同时,最好补充含糖和电解质的饮料[7]。

3.2.1 运动前补水

运动前适量补液,能预防运动中过度脱水,可选用含糖及电解质的饮料。方法是在运动前15～20 min补水或饮料300～500 mL,或在运动前30～120 min补水1～1.5 L(约4～6杯),饮料温度以4 ℃～12 ℃为宜。游泳和田径运动员训练课前补水,准备活动后进行主要训练时会感到舒适。比赛时补水是为了减轻或避免途中脱水。在特别炎热的天气,应额外补水250～500 mL。

3.2.2 运动中补水

运动中补水要采取少量多次的办法,根据不同运动项目和运动负荷,补水的量和次数有所不同。一般来说,每隔15～20 min可补液100～300 mL,但每小时的补液总量不超过800 mL。一次大量饮水对身体不好,因为大量水分骤然进入体内,可使血液稀释和血量增加,加大心脏的负担。此外,大量水进入胃中,由于不能及时被机体吸收(人体吸收水的速度每小时最多800 mL),会造成水在胃中贮留,稀释胃液,影响消化。若大量饮水后继续运动,水在胃中晃动,使人不舒服,并可引起呕吐。

补水时水温宜在4 ℃～12 ℃。由于运动时出汗量大,运动中不可能补足全部的失水,一般最多只能补失水量的70%左右。感到口渴时,体内脱水已达3%左右,这时补水很难补足,一般在运动后48 h才能完全补足。

3.2.3 运动后补水

剧烈运动后或球类比赛半场休息时,为及时缓解脱水和补充能量,加速机能恢复,应尽快补水,但不要大量饮水,应遵循少量多次的原则。因为机体对水的需要量由消耗决定,正常情况下机体的摄取与排泄是一种动态的平衡,摄入量大于排泄量时,会导致水在体内蓄积,当超过一定限度时,甚至会发生水中毒。最合理的运动后补水效果是次日晨体重能基本恢复。

4 运动员补水的注意事项

维持水平衡。补水的目的是为了维持机体的正常水平衡,促进运动员体能的尽快恢复,保持最佳运动能力,所以,补水和补液的总量应由体重恢复情况估计,不可暴饮。

少量多次原则。水摄入过量会严重影响运动能力。当机体摄入水过多,会导致水在体内潴留,引起血液渗透压下降和循环血量增多,称为“水中毒”或稀释性低钠血症,起初表现为头昏眼花、呕吐、虚弱无力和心跳加快等症状,严重时会出现痉挛、意识障碍和昏迷。

补水与补液。运动中,失水会引起体液丢失,所以在补水的同时一定要补充含糖和电解质的饮料。适量补水和补液可帮助运动员迅速恢复和维持体液平衡,同时提供能量,预防过早出现运动性疲劳,进一步提高运动能力。

补液应为低渗溶液。研究证明,不同渗透压的饮料会影响胃排空速率。一般来说,5%葡萄糖或0.9%氯化钠溶液与血浆渗透压相等,称为等渗溶液。运动员的饮料应当是低渗溶液,有利于吸收。所以,补液时含糖量不宜过高,夏天饮料的糖浓度不宜超过5%,最好是2.5%。在寒冷环境中,糖浓度可略微增加,有利于维持血糖水平的相对恒定。

控体重项目如举重、摔跤、拳击等运动员常会因降体重而出现不同程度的脱水状态,为了保持其运动能力,称体重后应科学补充水分与体液。

5 小结

正常人每天的出入水量是相等的,称为水平衡。运动训练和重大比赛时,由于运动员体内水分丢失过多而产生脱水,破坏机体水平衡,使其运动能力大幅度下降,严重影响运动员的身体健康。教练员和运动员要了解运动和比赛时水平衡的规律,掌握补水和补液的正确方法,保障运动员的身体健康与机能状态,合理挖掘运动潜力,夺取最佳运动成绩。