跑者生命之泉 「水」與電解質及滲透壓的關係

郝之仕
發表於2017/06/21
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水是生命的泉源,人體內有60%到70%由水構成,影響著身體各項運作與循環,幾乎所有的化學作用都要靠水才能完成,多喝水可使我們身體健康、皮膚水嫩,但水不是喝越多越好,還要喝得對,才能發揮最好的功效。許多人在運動中發生腸胃不適的問題,很多情況都跟水有關,瞭解自身與水份補給的平衡點,讓你可以跑得健康、跑得遠、跑得快。

 

脫水與低血鈉症

脫水

劇烈的運動會導致大量的水份經由汗水流失,脫水會影響運動的表現,即使流失體重1%的水份,體溫會變得更高,比較容易疲勞。而損失體重3%的水份,就會顯著的影響運動的表現。即使在運動中就已經補充水份,但是通常都少於流失的量,因此在運動後,絕大部分的運動員都處於不同程度的缺水狀態,需要積極的補充水份,以幫助身體的恢復。


(圖片來源:123rf)


想要知道到底在運動中流失了多少水份,一個明顯的指標是排尿的情形,如果在運動後1~2小時中,排尿量很少或是完全沒有,而尿液的顏色很深,表示身體仍然處於缺水的狀態,需要趕快補充水份,直到排尿量恢復正常,而且尿液顏色變成很淡或是無色,這才表示身體已經有了足夠的水份。

另外,最直接的方法就是計算運動前和運動後的體重差別,每減少一公斤的體重,就表示至少需要補充一公升的水,甚至於更多,因為在運動後仍然會持續的流汗和排尿。比賽後可能無法很方便的測量體重,認真專業的運動員會在練習時模擬比賽的情形,然後測量體重的減少,做為比賽後補充水份的依據。

脫水程度

脫水量

症狀

體能下降程度

輕度脫水

2%體重

口渴、尿量減少

10%~15%

中度脫水

4%體重

嚴重口渴、心跳加快、疲倦、體溫升高

20%~30%

高度脫水

6~10%體重

頭痛、全身灼熱、休克

嚴重威脅健康

甚至影響生命

但水喝太多,也可能帶來問題,運動後超量飲水,恐造成急性低血鈉。

 

低血鈉症

低血鈉症(hyponatremia)俗稱水中毒,短時間內攝取過量水分,稀釋血液中電解質,造成鈉離子濃度急速下降,過剩的水分被吸收到組織細胞內,造成細胞水腫,影響腦部運作,雖然機率不高,但有致命的可能,血中鈉離子濃度低於135 mmol/L為低血鈉。

正常的血鈉水平為 136~142 微摩爾 / 公升(mmol/L)。

血鈉水平(mmol/L)

症狀

125~135

反胃

低於125

頭痛、嘔吐、氣喘且帶響聲、手腳腫脹、體重增加、坐立不安、不尋常的疲累、神智不清

低於120

呼吸停頓、昏迷、永久性腦部受損,甚至死亡

運動的時候,流往腎臟的血量減少,所以尿液的產生也較平時減低了 20~60%。同時,腎臟也相應地重新吸收水和鈉,於是人體排泄水分的能力便隨之而下降。當喝進的水分遠超於尿液生產及排放的能力時,就有機會出現低血鈉症的情況。

三軍總醫院腎臟內科主治醫師陳俊吉表示,運動型低血鈉多發生在長時間運動後,鈉離子隨汗液流失,飲水過量又稀釋體內電解質,血液中鈉離子嚴重流失,影響中樞神經,嚴重時造成腦水腫。許多患者持續運動4小時以上,且在1小時內補充超過1.5公升的水,以參加馬拉松或鐵人三項的選手最常見。


(圖片來源:123rf)


研究顯示,馬拉松選手跑完全程後,有一成三會發生低血鈉。除了運動員,低血鈉也常見於軍人,陳俊吉表示,近幾年,國軍醫院有少數部隊,訓練後出現運動型低血鈉案例。原因是長官為預防士兵中暑,沒有限制飲水量,使士官在運動後喝下過量的水。

不少運動型低血鈉患者誤以為自己中暑,三軍總醫院腎臟科總醫師吳家兆表示,中暑體溫升高,運動型低血鈉則不會。此外,中暑也會脫水,若長時間運動後,體重反增,就可能是運動型低血鈉,應及早就醫。

長時間的運動,或是在酷熱的天氣下連續劇烈運動數小時以上,為了避免運動型低血鈉,補充「電解質」是一門課題。

 

長跑者不可或缺的電解質

電解質(electrolyte),化學上的定義是在溶液中可離子化並且能傳導電流的化合物,在運動生理學中主要指汗液中的鈉、氯離子和少量的鉀與鈣。

一般而言,運動時間60~90分鐘內,大部分的運動員只會流失體內非常小部份的電解質,體內的儲存會自動的釋放到血液中,而維持電解質的恆定,因此在運動後不需要特別補充電解質,補充白開水+檸檬片就很棒了!有些人喜歡喝運動飲料,短時間運動在肌肉的碳水化合物供應充足的情況下,辛苦消耗的卡路里一下子又補回來!

電解質

流失量(毫克/公升)

920-1150

1065

195

40

19

流汗所喪失的電解質

需要補充電解質的情況,主要發生在長時間運動(超過4小時),以及高溫酷熱短時間大量飲水。另外,個子比較小及女性(只要較少的水分就可以稀釋體液)、出汗較多,跑速較慢(運動的時間相對較長)的運動員,出現低血鈉症的風險也較高。

好消息是若運動員已經持續訓練一段時間,則身體會調適電解質的流失量,汗液中的電解質會減少,此時應減少電解質的補充。

人體的精密如同大自然有一套微妙的平衡,電解質應補充在運動中流失的量即可。攝取過多反而會造成腎臟負擔。尤其是有高血壓或正在服用利尿劑者不宜自行多喝運動飲料來調節體內電解質平衡,以避免對腎臟造成不可回復性的損害。

我們常用市售運動飲料來補給水分與電解質,關於它們的成份比較(100ml),可以參考以下表格:

種類

熱量(大卡)

碳水化合物(g)

鈉(毫克)

其它

舒跑

28.4

7.1

42

 

FIN

17

4

39

 

寶礦力

26

6.6

49

 

DAKARA

16

 

0

鈣19.1mg 鎂6.33mg 膳食纖維0.5g

Aquarius水瓶座

27

6.7

40

使用礦物鹽(含-氯化鈉、氯化鉀、硫酸鎂及乳酸鈣)

紅景天

8.4

2

53.4

蛋白質0.1g 維生素C25.4mg 維生素B6 2.0mg

卡打車

30.11

7.78

17.75

鎂4.64mg 維生素C 6.73mg 維生素B2 0.12mg 維生素B3 1.35mg維生素B6 .17mg

運動速燃

0

0.7

8.1

鎂14.7mg 兒茶素 1666微克 膳食纖維300mg 維生素C 10mg

流失1公升的汗水,需要補充920-1150毫克鈉,市售運動飲料「鈉」成分明顯不足。除了運動飲料之外,食鹽主要成分為氯化鈉,是供應人體必要元素中「氯」與「鈉」元素的主要來源,食鹽中約含有40%的鈉,即一公克食鹽中含有400毫克的鈉。食鹽的來源也可以從補給食物中獲得。

脫水是一個問題,而飲水過多造成身體體液中的電解質不足,亦可能發生低血鈉症。另外,與水份有關的滲透壓也會對身體產生影響。

 

滲透壓知多少

(圖片來源:zh.wikipedia.org/wiki/滲透壓)

滲透壓主要是為了讓人體細胞內外的液體濃度達到平衡所產生的壓力,高滲透壓會讓細胞內的水分被吸出,造成萎縮;低滲透壓則會使細胞內充滿水分而脹破,所以等滲透壓對細胞來說吸收利用較好。

市面上的飲料包括果汁,只要是高糖分的,幾乎都是高滲透壓飲料,另外,含鈉離子、和鉀離子的,也都會增加飲料的滲透壓。大量失水時最好不要隨意用這些飲品代替水分,以免越喝越渴。

即使是正常人,常常喝高滲透壓的飲品也會加重腎臟的負擔。由於高滲透壓液體進入胃中後,身體需要比較長的時間來平衡身體和飲料的壓力差,使水分的吸收變慢,因此短時間運動而大量失水時,喝純水才是快速解渴的最佳良方。而長時間的運動也不宜以高滲透壓飲料作為全程補給,以免造成內臟不適,增加身體負擔。

(照片來源:笑傲糨糊)

在徐國峰「救世要跑」環島跑步時,由台北醫學大學附設醫院的營養師與郭豐州老師討論後,給跑者們提出建議,以每 20到 30分鐘喝200cc的特調糖水(200cc含16公克糖與160毫克的鈉),的等滲透壓液體。用照片中換算成2200cc礦泉水瓶的量來調配,加上調味的檸檬,特二砂,精鹽等,即可調配成三合一的天然補給!此三合一補給配方,亦在中華民國超級馬拉松跑者協會所舉辦的超馬賽事中由,持續提供給跑者飲用。

 

用水來調整身體至最佳狀態

飲水量有個體化差異,每場比賽開始前不停地喝水稀釋體內的電解質,實在不是一件好事。請多留意你的口渴機制。這些年來,我們不斷被教導口渴機制不可靠,別再相信這些毫無科學根據的謠言。總之,尊重你身體的感覺,適時補充水份,4小時以上的長時間運動補充流失的電解質,就是這麼簡單,關於喝水量的多寡,可以參考以下三個原則:

  •  制定飲水計畫,少量多次,慢慢補水。
  •  喝水要傾聽身體的聲音,想喝及能喝下就喝,勉強喝水過猶不及。
  •  是否補充足夠水分,應視排尿顏色而定,若尿液顏色過深,表示水攝取不足,理想的尿液顏色應為淡黃或白色。

 

市售針對便於攜帶的電解質商品


(照片提供:鐵腿鐵人戰鬥補給


需搭配飲水的口嚼碇式-A

沖泡式-BCD

需搭配飲水吞服的膠囊式-E

嚼碇與膠囊式的,都需要考慮搭配飲用適量的純水,以免形成高滲透壓的補給,反而會有反效果。

水量參考提醒:文獻上的研究結果,體重每一公斤能吸收10CC的水,也就是體重60公斤的運動員的胃每小時能吸收600CC的水,即使天氣很熱流很多汗,但是胃能吸收的水還是只有這麼多。


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