摄入不同运动饮料对耐力运动中体液平衡的影响

【作者】 杜赟钰； 谭秋实； 阚朝勃； 夏艺时； 陈玥； 金爱娜； 常雅珊； 孙志强； 安楠； 伊木清；

【机构】 北京体育大学； 国家体育总局运动医学研究所运动营养研究中心； 吉林市体育运动学校；

【摘要】 研究目的:长时间运动中,脱水超过2%体重会削弱有氧运动表现,脱水越严重,有氧运动表现越差,运动员应在运动前、中、后补充水分以维持运动能力。运动饮料是否能快速补充水电解质取决于饮料成分,配方合理的运动饮料能促进机体水合作用,也有助于调节能量代谢。探索不同碳水化合物、电解质含量的运动饮料对运动员补液效果有助于减少其运动风险,本研究比较不同运动饮料对自行车运动员2h骑行的补液效果,探讨不同配方运动饮料对机体水电解质平衡的影响。研究方法:采用随即交叉对照设计,12名男性自行车运动员(年龄:16.4±0.9岁,身高:181.3±6.8cm,体重:70.0±14.8kg,VO2max:55.8±9 mL·kg-1min-1)以中等强度,即50～65%最大摄氧量(maximal oxygen consumption,VO2max)完成三次2h骑行测试,测试间清洗期为2周。基本过程是:测试当日晨起,运动员自留中段晨尿,此后留下至次日晨的24小时尿液,然后早餐,餐后即刻进行运动前补液,早餐后约1小时后到运动测试点报到,评估运动员疲劳程度,采集静脉血、尿液,测试体成分,再进行2小时的运动测试。运动前、中、后补充运动饮料。每名受试者按运动前即刻6ml/kg、运动中每20min补充3毫升/公斤体重、运动后即刻6毫升/公斤体重、运动后30～180分钟每30min补充3毫升/公斤体重进行补液。运动中通过心率监测运动强度。三次测试中补充的运动饮料为饮料为市售含糖等渗运动饮料(A组、C组)和无糖等渗运动饮料(B组)。受试者在晨起、运动前、运动后、运动后恢复期(1、2、4、6、24h)称体重并收集尿液。在运动前、运动后、运动后恢复期(2、6h)取静脉血。用体液指标观察补液期间水合状态的变化。主要指标有:体重、体液丢失量、血浆容量、血浆渗透压、尿比重、累计排尿量、血清、尿液电解质,其中,血浆容量变化百分比ΔPV=100×(HbB/HbA)×{[1-(HctA/100)]/[1-(HctB/100)]}-100,其中,Hb为血红蛋白浓度(g/L),Hct为红细胞压积(%),A:after,B:before,血浆渗透压PmOsm/L=2 [Na+]+[Glu]/18+[BUN]/2.8,Na+:血钠离子浓度(mmol/L),Glu为血葡萄糖浓度(mg/L),BUN为血尿素氮浓度(mg/dL)。研究结果:三次运动补液试验前受试者的体重、身体质量指数(Body Mass Index,BMI)、体脂率均无显著差异(P>0.05)。试验周期内(试验开始前与临近结束期间),运动员两次VO2max测试结果间无显著差异(P>0.05)。提示整个试验期间受试者体重和体成分稳定,运动训练对其运动能力(VO2max)未产生明显影响。空腹、运动测试前后、次日空腹状态下,三组间体重无差异(P>0.05)。受试者运动后即刻的体液丢失量(包括出汗和尿液)三组间均无显著差异(P>0.05),出汗量为1418.3±529.4ml,排尿量为211.1±166.4ml,合计均超过体重的2%,属中度脱水。24h排尿量为2679.2±785.1ml,组间无差异(P=0.662)。次晨起床排尿后,体液状态仅小幅负平衡(0.25%～0.38%),三组间亦无显著差异(P=0.95)。与运动前比,运动后即刻三组的血浆容量下降5.94±1.12%,但未达显著水平(P>0.05),组间无差异(P=0.688)。运动后2h,随着饮料的补充,三组的血浆容量较运动前显著增加(11.06±1.99%,P<0.01),组间无差异(P=0.312)。运动后6h由于停止补液和排尿,三组的血浆容量下降至仅略高于运动前水平(3.45±2.17%,P>0.05),但仍显著高于运动后即刻(P<0.05),组间未显示出差异(P=0.250)。运动前、运动后即刻、运动后恢复期血浆渗透压均维持在正常水平,整个运动过程中无明显变化(P>0.05),三组间也无明显区别(P>0.05)。三组间在各个时间点的血浆容量变化、血浆渗透压并无差异,提示三种饮料补液能力相当;与晨尿比,由于补液,运动前B、C组尿比重均下降(P<0.05),组间无差异(P>0.05)。A、C两组运动后即刻尿比重与运动前相当,运动后4h显著低于运动后即刻(P<0.05)。B组在整个运动期与恢复期尿比重均显著低于其晨尿水平(P<0.05),其它时间均无差异(P>0.05)。表明三种运动饮料对尿比重的影响并无区别;B组的累计排尿量从运动后2h起即低于A和C组。运动后4h, B组累计尿量(1057.5±497.5ml)显著低于A组(1540.83±493.3ml,P=0.019)和C组(1462.5±454.4ml,P=0.048)。运动后6h,B组累计尿量(1425±581.64mL)显著低于A组(1923.75±557.25mL,P=0.029),也低于C组(1824.17±461.28ml)但无显著差异。这提示B饮料可能更有利于运动后恢复过程中机体的液体保留;三种运动饮料对血清电解质的影响基本相同;对于尿电解质,B组24h尿Na+(87.83±24.37mmol/L)较A组(94.67±32.25mmol/L)、C组(107.25±32.71mmol/L)分别低7%、 18%,但无显著性。A组24h尿K+(14.93±5.83mmol/L)、B组24h尿K+(16.38±4.51mmol/L)较C组(22.82±10.90mmol/L)分别低35%(P=0.016)、28%(P=0.046)。B组24h尿Cl~-(58.55±19.06mmol/L)较C组(84.57±33.50mmol/L)低31%(P=0.026),较A组(66.48±27.49mmol/L)低12%,但无显著性差异,这提示B饮料可能在运动后恢复过程中更有利于电解质的保留。研究结论:长时间耐力运动前、中、后补充三种运动饮料均有良好的补液效果。但不含糖的等渗电解质饮料较含糖的等渗电解质饮料对长时间耐力运动后恢复过程中机体的液体保留更有利。碳水化合物饮料较水更能有效地扩大血容量,但此二者的缺点在于排泄快,生理盐水可以延长液体体积效应。从本研究结果来看,对于需要更大程度保留体液的运动需求,或许可以适当上调运动饮料中电解质的比例以达到目的。以后的研究可能需要继续探索运动饮料中碳水化合物、电解质的比例及渗透压的选择,以兼顾补液中对液体吸收、能量供应、液体保留等的平衡。更多还原