运动中水和电解质的代谢与补充

水是最基本的物质身体的所有新陈代谢过程是维持生命活动的最重要的营养。人们可以不食数周或数月生存,但是没有水了几天即死。水是构成电解质和体液中的主要成分,广泛分布于细胞内和细胞外。一般情况下,水体和电解质动态平衡状态。锻炼,加强代谢,增加产热,以调节温度,增加热量排放速率和水的量也增加身体。体同时排出的水也排出电解质。因此,在炎热的环境中长时间运动,特别是在体育,运动员会影响运动能力由于水和电解质流失。这是一个问题,但往往容易被忽视。液体水,电解质平衡合理的及时补充,以提高运动能力,以及维持健康是很重要的。首先,在生物学功能与(a)水的水和电解质平衡功能。 构成体液的体液包括体重的60%左右划分细胞内液和细胞外液。水是体液的主要成分,体液中含有大量的电解质的。水具有用于体液的电荷平衡,渗透平衡和酸碱平衡有重要意义。2。 好的水性溶剂介质是各种化学物质的溶剂和生化反应,而且在载体材料交换。它允许材料溶解,加快引起的生化反应,有利于营养物,吸收,转运,和排出代谢物的消化0.3。在体内将温度调节至代谢期间释放大量的热以维持体温,以及水可以被转移到吸收消散以调整表面温度的热相对稳定。在37℃下汗1克可以在0完全蒸发循环。五8千卡。因此,汗液蒸发少量能发出大量的热。这是人们在环保运动,特别是在高温下具有重要的生理意义。静息状态下,发热体是低的,但在高强度的运动,代谢产热可以超过20Kcal /分钟。通过出汗冷却身体,出汗过多势必导致水和电解质损失。4。气体和肺泡毛细血管之间湿肺表面的润滑可以扩散; 滑液润滑关节的正常活动; 胃肠分泌有助于在吞咽食物排泄,和蠕动残基; 另外的水参与眼球运动,耳波转导功能。(B),电解质盐的生物功能是人体的化学成分的一个重要组成部分,它们形成骨骼,牙齿和其它结晶形式的一部分。其他一些人的另一种形式离子在体液中,称为电解液。在体液类型和电解质的含量以维持内环境稳定是非常重要的。1。 体液渗透压维持形成在电解质称为晶体渗透压流体张力。它促进水内的转移和细胞外,以维持正常容量。2。 保持体的酸碱平衡流体有多种身体的流体缓冲器系统。它们可以是酸性或碱性物质缓冲体液以维持恒定的pH值的pH值的影响,碳酸氢钠/ H2CO3缓冲系统是最重要的,它是一个大容量,高缓冲能力。磷酸盐缓冲液的添加等。3。用下面的电解质关系应力的应力体液浓度的神经肌肉大小的影响:神经肌肉易怒,α的[Na +] + [K +]的[Ca2 +] + [Mg 2+的] + [H +]的Na +,K +高浓度时,神经肌肉烦躁不安,增加的血K +和会有肌肉无力和甚至麻痹过低; 钙离子,镁离子会出现肌肉痉挛,手足抽搐低浓度。(C)的水在水中的分布和电解质关于人的重量的60%,到部件主体是。不同器官的含水量变化。平均成人血液体积的约5升,其含有约83%的。在细胞和胞外的水分配。细胞内液是人体最大的水库,约占体重的40%,它把大部分的生化反应。体重的胞外20%,包括间质液,血浆,淋巴液和。其中,所述等离子体的5%重量,间质液占体重,细胞外液的环境的15%细胞生存力中。成人体内的水分分布和图5-1交流。细胞外液的图5-1成人体内水分分布和交换(仲卫1998)和细胞内液的电解质成分为选自不同,但基本等于阴离子和阳离子的浓度。氯化钠是主要的电解质和细胞外液,细胞内液和磷酸氢钾离子基。细胞维持在水电解质平衡的液体渗透性的两侧。约290毫渗量摩尔/升的体液摩尔渗透压浓度。与血浆和细胞内液相比,出汗较低电解质浓度,因此低渗。在各种体液表5-1电解质含量。(d)的摄入量和正常生理条件下的水排出,以维持正常的生理活动,也继续放电一些水和电解质人体每天摄入的水和矿物盐适量的。因此,既保持相对恒定,从而保持体液体积和重量克分子渗透压浓度的的动态平衡。主要得到以三种方式的水体:主要可饮用液体(包括饮料),从饮料的水吸收为约1200-1500毫升。随后的液体食品,水成人每日食物摄取量为约千毫升。此外,内源性物质的能量代谢也水。经由糖酵解的1mol乳酸生产过程中产生的水2摩尔如葡萄糖,葡萄糖和1mol的产生完全水氧化6mol。这还说明:当少高强度无氧运动的代谢物通过有氧运动比水生产所产生的体。这是直接正比于底物代谢的在水或氧化的量的量和移动量。有学者发现其余13倍的增加可以产生水代谢的运动等效。据估计,在至约300毫升每日原水体内代谢。然而,在正常饮水量因个人的生活习惯,气候条件,活动和生理状态的强度有很大的区别。密切相关的水的摄入量,每天的量和排出人体的。有了充足的液体摄入量,体内含水量保持相对恒定。额外的水会从肾脏排出。因此多个进发射更多,更少和较少的水被排出。呼吸,排汗,肾脏排水和粪便排出水的主要途径。呼吸纯净水被排出,电解质不伴随的损失。有多少水分流失,呼吸约深呼吸和气体交换能力。呼吸快而浅表更少的水排出,呼吸深慢排出的水更。皮肤实施例具有两个水排出,我。e。,显性和隐性出汗汗水。隐藏出汗,导致人不知不觉中,低电解质含量,仍然有出汗隐藏在寒冷的环境。出汗是由于汗腺主导活性产生含有大量的电解质,是低渗溶液。密切多少是关于主汗和环境温度。当环境温度超过28。当8°C,即使在静止状态下将具有汗:由于产热,将增强人体或身体锻炼训练的汗腺的分泌在高温环境下。肾脏排泄器官不仅是重要的,而且通过调节尿量保持身体的水分平衡。成人每日尿体积为1500毫升,这取决于有多少水的尿代谢物的摄入生成量和肾功能浓缩。此外,每1克所需代谢废物溶解在15毫升水中的放电。关于废弃物排放为35g正常成人每日用量,因此需要小便,每天至少500毫升,尿液的最低量。水摄取和排出见表5-2。第二,人体运动影响锻炼期间水电解质代谢,增加产热的体内,除了约25%的电力,给人的能量的75%作为热量分布。这时,体内水电解质代谢也会跟着变化。如果不能及时补充体液,可能导致水和电解质失衡。Gonzale - 阿隆索?。最近的研究显示所造成的疲劳和体温脱水的增加运动是高度相关的。似乎有一个温度阈值疲劳,尽管每个人的初始身体温度和热储量是不同。然而,脱水运动,该阈值被降低。(A)高出汗,损失量运动员剧烈运动,特别是当环境温度升高时,或通过汗液蒸发只有这样,才能成为调节热平衡的主体。大运动量的训练,出汗可达2-7升或10升量。每1升的水蒸发表面的,可能需要2。的热4MJ(580千卡)。在过去的2.5小时马拉松运动员,选手70公斤2升水约一小时蒸发热。这么多的汗水一些时间来直接滴落蒸发。因此,玩家将失去体重70kg 5升水,超过7%的重量损失,每小时1-2升运动员的汗水率(见表5-3)。出汗率呈正运动强度相关,并且是由多种因素,锻炼持续时间,温度,湿度,如运动员的自适应影响。环境温度升高出汗率会增加,达3升/小时。汗液的增加不仅在长期或超长期耐力运动项目,而且在高强度间歇性的项目也非常明显。一些研究表明:间歇运动员出汗率可能比耐力项目运动员更高(见表5-4)。当的体重的5%以上的水的损失,将30%功能衰退。最近的一项研究显示,只有1通过出汗减肥。8%的水分导致缩短力竭运动的时间。(ii)所述液体排出路径和运动变化不仅可以显著改变总液体排出量,并改变各种方式的水排出量的相对比例的量。运动,水分丢失的道路上最大的变化是汗的数量,出汗损失增加比能量的安静运动高出10-15倍。与此同时,肾血流量减少,肾小球滤过率和尿排出的水通过水肾小管重调整。大大减少时相比剧烈运动是在尿中大量出汗的情况下特别安静和放电的水,运动员可能会出现少尿或无尿。此外,该水是通过呼吸一般为等效于由代谢产生的水的量,和运动因呼吸速率,深度增加,水的损失可以增加呼吸量至2-5毫升/分钟排出,安静可达10-20倍。当高度训练,由于气候干燥,水的表面张力,提高的肺通气,呼吸失水可以增加比当平原1天高3-4倍。2-1.7升。于是就有水液代谢的负平衡,电解质也会感到不安。图5-2显示了呼吸失水,水的产生和能源消耗密切相关,高海拔条件下的代谢,呼吸失水显著上升。当水在5-2呼吸图海拔环境中(齐格勒,1998 EE)(c)改变的流体运动的分布的损失,流体损失会改变血浆和细胞外液,细胞内液之间的比率。之后的运动开始,由于排汗增多运动员,流体损失首先细胞外液,并导致肌肉收缩,加速新陈代谢,增加肌肉细胞的代谢产物积累和逐步形成的水吸净,增加肌肉的大小。增加水的细胞浓度之间的这种转移,血液中的水部分被转移到细胞间质,这是运动之后启动血容量减少约10%,血药浓度对心脏造成二次负担的结果。在这种情况下,因为运动员脱水,血浆渗透压和口渴,尿少等。随着继续赤字水,对应于等离子体增加电解质浓度,血液开始从细胞间液吸收水分,细胞间液,此时降低,溶液开始在信元丢失率增加,细胞脱水最终导致。(d)的出汗减少体温调节体温调节能力的丧失起到特别是在运动的热一显著增加的热环境下的情况下的重要作用。过程中的变化可直接影响流体蒸发热。处于脱水状态的玩家中,血液供应肌肉仍然必须以提供氧,酶,底物和类似物保持在较高的水平; 同时,通过表面大量散热的,还需要增加的血液供应到皮肤。在这个时候,出现了供应和血容量,肌肉,身体表面的需求之间的矛盾,同时保证充足的血液供应是不现实的。中心静脉压和维持血液供应到肌肉,对应于血液供应减少皮肤,导致调节体温能力下降,皮肤毛细血管松弛,还原反应,该阈值将被出汗增多,引起减少的散热,温度上升。有研究表明,运动能力马拉松选手往往在体温上升2-3℃,温度上升3℃时,可以减少排汗的量大约300毫升影响。当严重,脱水运动员证:口渴增加,心脏加快,血压升高,肌肉抽搐,烦躁不安,精神活动减弱,加重疲劳,中暑,甚至中暑也可发生在高温环境。当空动(v)的汗液电解质体也以相同的漏极排出的电解质,汗液中含有各种溶质的许多有机和无机电解质,尤其是当大量出汗体的,将导致某些成分的损失。在汗水表5-5的主要电解质。1。和氯化钠:出汗钠和氯是电解质主要是,正常血浆的[Na +]为130-155mmol / L。是否汗锻炼期间,钠的用量较大,氯排出更多混合的结果。研究发现,与汗水的增加排出量,氯化钠也增加了放电; 无论学者观察汗水的这两种离子的浓度的; 适应与出汗增多,钠显示气候研究,减少氯浓度。最近新西兰学者Rehrer NJ。问:钠表现出出汗,汗水率剧烈波动,并增加而增加,与热适应和训练,以适应下降。然而,当在液体摄入量和低钠盐的超长时间运动,钠缺乏症仍然是最常见的问题。血浆的[Na +]将导致运动能力下降的水平突然下降。当等离子体的[Na +] =或<130mmol / L,然后对健康有害。2。 钾然而,钾汗水的浓度的影响少汗。随着排汗的运动的增加,K +部分缺失。有学者认为,当减肥达5。K +的损失发生在8%。然而,大多数研究发现,如马拉松甚至没有在补充电解质的情况下,等离子K +是稳定的,它也存在于血浆K +升高的情况观察,尤其是在短期,高强度的运动。这可能是由于肌肉,肝脏和由K的释放红细胞+。运动停止后,在几分钟恢复期血浆K +也可以恢复到正常水平。3。镁运动,如汗液的流丢失,Mg2 +的将损失的少量,研究人员已经观察到,之后马拉松Mg2 +的血清减少了20%。运动血清镁离子在高温下比正常温度下降要高得多,有两个原因:首先,出汗增多,和第二,离子的再分配,红血细胞,肌肉和脂肪组织是运动从等离子体的Mg2 +的摄取。(六)培养适应频繁定期耐力训练会导致身体产生更有利于适应并维持水和电解质平衡,在:调整体液的灵敏度如激素抗利尿激素,醛固酮,汗变得更加“成本 - 有效”和较少的滴落,汗腺钠重吸收的适应,血浆体积趋于上升。实测值:适应通过热耐力训练人类,出汗氯化钠显著降低,镁浓度恒定。培训也可以改变体内水分的含量,已经训练有素的运动员有更多的瘦体重,它具有较高的水含量。水电解质调节下丘脑和肾脏代谢时(ⅶ)在体液稳态的调节运动。具有强抗利尿作用的抗利尿激素分泌的下丘脑 - 垂体后叶(ADH),其作用于肾远端小管和集合管细胞膜受体基底的表面上,并且湿气容易扩散到间质高渗状态和增加水的重吸收。动作的ADH机制是肾小管细胞表面受体,细胞内,该环 - 磷酸腺苷(cAMP)浓度的增加而。使得通过cAMP的蛋白磷酸化系统的作用,从而增强了肾小管细胞的透水性,其控制排尿的量。运动过程中增加水的损失会导致增加ADH分泌。实测值:强度后35%分别为70%和运行的最大速率心脏的100%,是ADH的血浆浓度呈正相关运动强度。动物实验表明:游泳未训练大鼠17小时,虚脱,等离子体ADH增加的水含量减少; 有受过训练的游泳消耗体力22小时老鼠,更显著升高,血浆ADH。但是,同样的含水量。可见,移动的ADH分泌取决于运动强度的训练和大小的主题水平。肾上腺皮质分泌醛固酮促进的Na +,氯离子的重吸收和K +,H +在肾脏排出。肾素是由肾小球旁蛋白水解酶分泌的,所述水解可以血浆血管紧张素血管紧张素Ⅰ,在肺中转化,然后酶血浆血管紧张素Ⅱ的水解,我。e。具有生物活性。在位于血管壁血浆渗透压和容量感受器变化可能刺激运动肾素期间大量汗 - 血管紧张素系统活化和促进醛固酮分泌,增加的Na +的肾小管重吸收。钠/钾比和肾素 - 血管紧张素系统特定的因子,以促进醛甾酮分泌,由于锻炼时间的增加出汗增加醛固酮原因钠损失经常发生。而且由于钠重吸收引起的细胞外渗透压会刺激ADH的释放,口渴增加反应,从而有利于增加液体摄入量来快速平衡。三,运动时补充水分和电解质,以保持身体的水分和电解质的平衡,保持良好的运动能力,运动前运动员,运动后,运动应该是合理的流体。对于普通的运动水平高的持水能力是非常重要的,应补足水分运动前体内水分在正常状态。研究表明:运动,减肥前,缺水通过长途率占2%,在热环境运动能力的锻炼过程中下降,脱水下降幅度更大。(参见图。5-3)的运行速度(齐格勒EE 1998)图5-3当水不足状态和正常水主要目的补液运动员:一个。为了补充失去的水分和电解质,以迅速恢复和维持体液平衡; 二。为了提供能量,以提高运动能力。Rehrer NJ。我们相信,在较冷环境下运动,出汗的相对少量。随着糖原储备的长期赤字的运动成为失水前运动能力的限制因素; 相反,在高温高湿环境下,排汗率显著上升,水分大量流失和电解质是限制运动能力的主要因素。因此,超长寿,碳水化合物和电解质水的消耗会影响运动能力。同时应注意补充。因此,流体经常同时和糖。不仅有助于补液长续航时间的事件,同时也为间歇性高强度的程序也是非常有用的,一系列的研究表明,在足球,网球,冰上曲棍球,举重等运动间歇及时补液补充糖分来提高运动能力效用。一般情况下,90分钟比运动的较短者满足补液流体损失和代谢; 运动比90分钟长,含糖饮料和电解质也可以被提供以维持外源能量耐力。因此,唯一合理的选择或液体制剂,掌握正确的方法来添加和补充,以满足以便在需要真正达到所希望的效果。(A)的流体进气效率更高的液体在其利用率,而这又取决于对肠吸收速率的速率和胃的排空进气后,胃排空速率是首要因素,直接控制的速率液体进入小肠,一般认为,胃排空速率是每分钟大约13毫升。为了提高液体的摄入量应考虑以下因素的利用率:1。当液体吸入流体体积的体积小于600毫升的进气和排气率增加的增加,20毫升/分钟的最大速率。当胃排空率的小体积迅速下降,保持较高的速度排空,多次饮水,保持胃的容积,以便于排空。研究已经观察到70千克人类随着液体摄入量的11体积。5-17.1-23毫升/千克/小时(分别对应于800,1200和1600毫升/小时)胃排空的速率增加。该机制可能与所造成的相关液体张力和应力的量。2。液体的液体摄入量的渗透压影响胃排空和肠道吸收,饮料糖或电解质浓度过大,则渗透压增大,滞留时间长在胃中。当胃排空率呈负与葡萄糖浓度相关,含有不同浓度的葡萄糖饮料的饮料的运动员,在自行车功率计2小时70%的移动的最大氧气吸收,葡萄糖浓度为小于10%,则胃排空并没有影响吸收的百分比率; 当饮料葡萄糖浓度高于10%,在百分比胃排空和降低的吸收率(见表5-6)。其机理可能是高渗透压感受器刺激十二指肠,从而延迟胃排空。影响肠道吸收的渗透压的大小仍然存在争议。有学者认为,低渗透压,更快的水在肠道吸收。有许多研究表明,无论补充低渗,等渗,高渗溶液,无论是在静止或运动,无显著差异的吸水率。因此,液体应的浓度非常小心加入要适当,优选等渗或低渗溶液,以便于湿气的吸收足够。3。 增加的胃内容物缓慢排空的溶解性等的游离葡萄糖溶液,其已经溶解度和快速排空趋势下降取代的寡糖浓度,增加了液体的有效体积进入小肠和数量。4。当含有运输或糖期间两到三种溶质的液体溶质溶液的数量,溶质的吸收增加,吸水率也变。多种溶质可以扩展使用各种传输机制来吸收渗透性溶质从而削弱吸水的影响,增加水的吸收量。5。早期研究表明,运动强度,高强度的训练可以降低液体胃排空的速度,力量训练,小肠和胃的排空吸收超过70%将降低。最近的研究表明,其原因是为了降低血液流向内脏器官,包括肠道造成造成局部缺氧运动。6。 环境温度和环境温度胃排空是有一定关系。研究发现,受试者在25℃胃排空率的环境,比35℃的热环境的运动更快地移动。胃排空率的胃排空率快于18℃的环境下和在49℃35℃:另一项研究证明。7。在胃排空率比37℃的液体温度显著越高冷水或温水的流体进气温度,已经报道:随着温度的增加胃排空液体。但也有研究质疑:以不同的温度等渗橙汁,发现排空比饮料4℃,37℃的饮料缓慢的初始速度,同时咖啡也有类似的结果。流体方法的运动员(b)用量损失的一个合理的量依赖于液体补充物。液体丢失运动的量可以从重量的差运动前后通常理解。在损失金额显著个体差异。一方面,胃排空和个人宽容的最大容量的数量有很大的不同。因此,个体的公差决定了最大液体摄入量。在另一方面,即使是同样的运动,利用所述个体的排汗率,汗液的量的程度,和糖电解质是不一样的。因此,没有统一的补液式,其原理是,以保持流体和盐的平衡几次。1。补液量:运动,防止脱水有益的运动前补液,运动前15-20分钟可以补液300-500。Latzka WA2小时锻炼推荐热环境补液400-600ml使运动员感觉训练更舒适,降低体温前。如果运动员不习惯喝大量液体,可能会导致肠胃不适。因此,我们应该在训练中养成运动前补液的习惯。流体运动可根据水的量汗液的量来调整。当接近体温出汗率的补充液,心脏率将维持在较低水平。会感到胃部不适当大多数运动员的出汗量超过75-80%的滤失量; 通常,在运动流体的量不能完全弥补出汗量。因此,流体的运动的量通常为1出汗/ 2-2 / 3时,液体的一部分仍然到运动后补充。长时间运动时,流体可以是15-20分钟每120-240mL,每小时不超过800毫升液的量。8骑自行车者行使的最大摄氧量4小时50%强度(30℃环境温度下,相对湿度50%)。一旦每次15min饮用水组显示出的水可以设置心脏速率和直肠温度维持在正常范围内(参见图。5-4)。口渴是一种保护机制,以防止严重脱水,而不是补液的适应症,当运动员感到口渴,水已经失去了约2%体重的3%。图5-4饮酒和不饮酒对心脏速率和直肠温度(齐格勒EE1998)运动后补液应纠正脱水和电解质的丢失,加快功能恢复。最近的研究表明,当运动等于3-6小时运动后的恢复期间的液体摄入量,丢失不能达到全面复苏。因此,液体摄入量必须比的损失量的150%的回收率提出足够大。高原训练,因为高原气候干燥,增加肺通气量,水分蒸发快,以保证每日尿量。约5升排泄代谢废物。在除了通常由于流体所需的汗水的移动,更多的水比普通一天至少1000mL,即,流体每天的量达到3-4升。2。饮料组合物低渗溶液应该饮料和含有糖的低浓度的电解质。增加的渗透压浓度的增加而减慢胃排空率。糖浓度应为约5%-6%。应该被认为含有各种糖,如葡萄糖可被运输,果糖,寡糖等,通过增加溶质的数量,以增加糖和水的吸收。添加电解质可以补充汗液不影响胃排空,不影响吸收。碳水化合物也有利于增加运动,以维持正常的血糖水平,节省了内源性糖原储备,减少蛋白质的分解,延缓疲劳的发生。在不断运动,酗酒和没有钠或低补充钠的热环境降低运动能力。如果流体运动不足,那么运动后的恢复时期更需要补充钠。经过淡水量的运动导致钠和渗透压迅速下降,身体的口渴感觉减退,刺激尿液生产,这两个变化将推迟复苏进程。Rehrer NJ视为长寿,即使伴随着液体摄入量高的速度,以满足需求,钠摄入也是必不可少的,NaCl1饮料增加。7-2.9克/升。有研究显示,在实验组中饮用NaCl溶液,不管多少饮料溶液,含有蔗糖的水溶液实验快正常速度比饮料并产生较少尿。3。相比味道和温度果味饮料和水,前者运动员喜欢喝,味道不错的饮料增加摄入量,增加的液体吸收。早先的研究被认为是最好的冷水温度4℃的头喝饮料15分钟快速排空后,但这个观点受到了挑战越来越多的证据。然而,饮料的较低的温度下(5-13℃)良好味道。张芸坤(南京体育学院)参考

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