脱水会影响运动表现
水是人体的主要成分,约占体重的45%至75%。人体含水量很大程度上取决于身体成分,脂肪组织仅含水约10%,而肌肉组织含水量高达75% (1, 2)。在运动和热应激期间,人体通常会脱水,体重下降2%至8% (3, 4)。脱水会损害运动表现,研究发现,即使仅因出汗导致体重下降2%,也会对运动表现产生负面影响 (5, 6),而体重下降5%则会使运动能力下降约30% (2)。其他研究表明,脱水程度达到或超过体重的3%会损害最大摄氧量 (VO2max) (2, 6),一项研究发现,训练有素的自行车运动员的心血管和体温漂移与脱水程度呈线性关系 (7)。也就是说,脱水会使保持运动更加困难,如果不采取措施抵消脱水的影响,最终会迫使你放慢速度。
脱水背后的生理机制
脱水对运动表现的影响程度很大程度上取决于运动类型:与短时间的无氧运动相比,长时间的耐力运动更容易受到脱水的负面影响 (1)。个人出汗率、运动效率和适应能力只是影响脱水程度的几个因素。当皮肤温度超过 27°C 时,脱水开始对有氧运动表现产生负面影响,每升高 1°C,运动表现就会进一步下降 1.5% (8)。体温升高不仅会降低运动表现,还可能增加中暑的风险。CORE 传感器能够有效追踪人体核心温度。点击此处了解更多关于 CORE 传感器的信息。
脱水影响运动表现的主要原因包括血容量减少、皮肤血流量、排汗率和散热能力下降;核心温度升高以及肌肉糖原消耗速率加快 (9)。脱水及其导致的运动表现下降在温暖气候和高海拔地区可能更为明显,但值得注意的是,在寒冷气候下也可能发生脱水。有时,冬季脱水的风险甚至高于夏季,因为寒冷天气会抑制身体的口渴反应。同时,由于血管收缩,尿量增加(寒冷诱导的利尿),此时血管会试图将血液导向核心部位而非四肢(四肢容易散失热量)。身体处于“生存模式”,维持水分平衡的重要性有所降低。
衣着也会对身体水分状况产生显著影响:多穿几层衣服有助于保暖,尤其是在冬季,但厚重的冬装也可能导致脱水。穿更多衣服可能会让你运动强度增加(高达 10-40%),并产生比平时更多的汗液,而汗液在寒冷空气中蒸发更快,因此这种影响可能不太明显。此外,你还会通过呼吸道流失更多水分。在寒冷的环境下,呼吸道水分流失会更加严重,因为冷空气更干燥,需要通过呼吸道进行加热和加湿。
脱水的潜在预警信号
无论在温暖还是寒冷的环境下,脱水的一些潜在预警信号包括:
- 口渴
- 头痛和眩晕
- 肌肉痉挛
- 口干唇干
- 干性皮肤
- 尿量减少或尿色深
什么内容、何时以及多少?
现有文献表明,补液策略应根据每个人的出汗率和运动情况进行个性化调整,目标是防止体重下降 2% 或更多,以维持运动表现 (10)。
如果运动时间少于1小时或强度为轻度至中度,通常只需补充水分即可。但如果运动时间较长(超过1小时)、强度较高或在高温环境下运动,则需要额外补充热量和电解质,以补充流失的矿物质并预防抽筋。钠和钾是运动饮料中的主要电解质。补水需求很大程度上取决于个人的出汗率、运动持续时间和强度,但对于大多数人来说,一个安全的建议是在耐力运动期间每小时饮用约500-750毫升(即一瓶)水,并摄入60-90克碳水化合物。为了确定您的补水需求,请在运动前后称重。Nix水合生物传感器可以有效评估汗液成分。点击此处了解更多关于Nix传感器的信息。
建议在运动前数小时进行补水(11)。每减重1公斤,应摄入约1.5升液体(12)。如果你的运动服上有明显的盐渍,这可能表明你属于“易出汗体盐型”,需要补充电解质。
值得注意的是,许多运动饮料热量很高,如果由于运动时间短/强度低而不需要额外的热量,那么随着时间的推移,额外的热量可能会导致能量摄入过量(从而导致体重增加)。
如何选择运动饮料?
我们通常会寻找自己喜欢的饮料,这当然是一个重要的因素,但在选择运动饮料时,您至少还应该考虑以下几点:前面提到的个人需求(您的训练课程有多长、多难,您是否大量出汗以及您的汗液是否含盐)以及饮料的滋补作用。
渗透压是指溶液中碳水化合物和盐分的相对浓度与血液中浓度的比值。渗透压是决定饮料离开肠道速度和营养吸收速度的关键因素。这个过程称为胃排空,其速度取决于摄入液体的量和溶液的浓度。
理想情况下,运动饮料要么是等渗的(浓度与血液相同),要么是低渗的(浓度低于血液),渗透压低于 300 mOsm/L,每 100 克含 6-8% 的碳水化合物。
低渗饮料能形成有利的渗透压梯度,使水更容易穿过胃壁进入血管。低渗饮料通常碳水化合物含量低于6%,如果饮用的主要目的是补充水分而非提供能量,则应优先选择低渗饮料。例如: Nosht零卡路里运动饮料片、 Precision Hydration Tube 、 SIS Hydro 、 Puhdistamo电解质粉或Precision电解质胶囊。
传统运动饮料通常是等渗饮料。它们含有适量的能量,并且能相对快速地从胃部排出。等渗饮料的碳水化合物含量约为低渗饮料的1.5-2倍,适用于短时高强度运动,因为在这种运动中,快速补充碳水化合物比补水更为重要(13)。然而,大量饮用等渗饮料可能会引起更多的胃肠道不适,尤其是在炎热环境下的耐力运动中,因为此时运动员通常需要更快地补充水分。例如: Maurten Drink Mix 160 、 Nosht Endurance Drink Mix 、SIS Go Electrolyte 、 Precision Hydration Powder 、 Neversecond C30 Sports Drink或Moonvalley Organic Sports Drink 。
高渗饮料的碳水化合物和盐含量高于血液(>300 mOsm/L)。它们通常含有大量碳水化合物,其配方旨在最大限度地提供能量。因此,饮用这类饮料通常会导致胃排空延迟(如果您没有充分锻炼肠胃,还可能出现胃部晃动和岔气)。高渗饮料会将水分吸入肠道以稀释内容物,从而使营养物质和水分能够被吸收。因此,从技术上讲,高渗饮料具有轻微的脱水作用,并且通常会使您感到更加口渴,因此仅应在需要最大限度补充碳水化合物而非补水的情况下饮用(13)。例如: Maurten Drink Mix 320 、 Precision Fuel 60 Drink Mix 、 Tailwind Endurance Fuel 、 Nosht High Energy Sports Drink 、 Neversecond C90 Sports Drink 、 Precision Fuel Carb Only Drink Mix或SIS Beta Fuel 。
选择含碳水化合物的饮料时,其成分至关重要。人体每小时大约可以吸收60克同种碳水化合物,因此,您应该始终以每小时60-70克葡萄糖的摄入量为目标(14)。摄入量过高会导致胃排空延迟和消化不良。如果必须增加碳水化合物的摄入量,可以额外添加果糖或葡萄糖。大多数市售运动饮料的葡萄糖与果糖比例为2:1或1:0.8。对于摄入量低于90克/小时的情况,2:1可能是最佳比例;而对于摄入量高于90克/小时的情况,1:0.8则更为合适。
葡萄糖:果糖 2:1
- SIS Go 电解质
- 顺风耐力燃料
- Precision Fuel 60 饮料粉
- Nosht 耐力饮料粉
- 精准补水粉
- Neversecond C30 运动饮料
- Neversecond C90 运动饮料
- Nosht 高能量运动饮料
- 月谷有机运动饮料
- Precision Fuel 仅含碳水化合物饮料粉
1:0.8葡萄糖:果糖
参考:
- Sawka, MN 低水合状态的生理后果:运动表现和体温调节。Med Sci Sports Exerc. 1992 24(6): 657-670。
- Sawka, MN 和 Pandolf, KB 体液流失对运动表现和生理功能的影响。载于: 运动科学与运动医学展望:第 3 卷。运动期间的体液稳态。 CV Gisolfi 和 DR Lamb(编)。印第安纳波利斯:Benchmark Press,1990 年。第 1-38 页。
- Sawka MN, Montian SJ. 运动热应激的液体和电解质补充。美国临床营养学杂志。2000 年 8 月;72(2 增刊):564S-72S。doi: 10.1093/ajcn/72.2.564S。PMID: 10919961。
- 明尼苏达州索卡:运动热应激期间的体液反应和脱水。载于: 陆地极端环境下的人体机能生理学和环境医学。KB Pandolf、MN Sawka 和 RR Gonzalez(编)。印第安纳波利斯:Benchmark Pres,1988 年,第 227-266 页。
- Armstrong LE、Costill DL、Fink WJ。利尿剂引起的脱水对竞技跑步表现的影响。Med Sci Sports Exerc. 1985 年 8 月;17(4):456-61。doi:10.1249/00005768-198508000-00009。
- Craig, FN 和 Cummings, EG 脱水和肌肉工作。应用生理学杂志。21:670-674, 1966。
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Montain SJ, Coyle EF: 分级脱水对运动期间体温过高和心血管漂移的影响。应用生理学杂志。1992, 73: 1340-1350。
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McDermott BP、Anderson SA、Armstrong LE、Casa DJ、Cheuvront SN、Cooper L、Kenney WL、O'Connor FG、Roberts WO。美国国家运动训练师协会立场声明:运动人群的液体补充。《运动训练杂志》。2017 年 9 月;52(9):877-895。doi:10.4085/1062-6050-52.9.02。PMID:28985128;PMCID:PMC5634236。
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- Jeukendrup, A.(无日期)碳水化合物的最佳比例。MySportScience。2024年2月21日检索自https://www.mysportscience.com/post/the-optimal-ratio-of-carbohydrates
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明图·胡卡是一位职业铁人三项运动员和运动生理学家,拥有可穿戴技术研究经验。目前,她在华为芬兰公司担任人体机能实验室专家,同时也在继续她的职业铁人三项生涯。
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