运动中水的作用与合理补充

薛 茹

（苏州市草桥中学校，江苏 苏州 215000）

运动中水的作用与合理补充

薛 茹

（苏州市草桥中学校，江苏 苏州 215000）

水是人体赖以生存的最重要的物质之一，是人体内含量最多的物质，广泛分布于细胞内外，是体液的主要成分，各种生化反应都离不开水，其特殊的理化性质对人体有着重要的生物学意义。运动时水的代谢异常活跃，水的交换量远大于常人和安静时，因此研究与了解运动期间水的代谢规律和合理补水，对指导运动员的训练和比赛有着实际的意义。

1 水在人体中的基本分布

体内所有组织都含水，其重量约占成人体重的70%。不同的组织含水量不同，血液含水90%，肌肉含水70%，骨骼含水22%。男子体内水的比重高于女子，因为男子肌肉占身体的比重高于女子，而女子脂肪（脂肪组织含水量较小）比例高于男子。儿童体内水的含量高于成年人，年龄越大人体水含量越低。肥胖者体内水的含量要低于同质量的常人。

2 水的基本作用

水除了是构成人体的基本物质外，还有其他重要的作用：（1）调节体温。水的比热较高且蒸发性大，这一特性使其成为运动中维持体温的重要介质。当运动员运动时体温升高，参与体内代谢的各种生物酶活性降低，对身体维持良好代谢水平不利，但通过皮肤发汗和呼吸（水的气化）可以带走多余的热量，使人体始终处于稳定的体温，进行正常的代谢。（2）保障物质运输。水是理想的溶剂，也是循环系统良好的载体。体内多种营养物质大都可以溶于水或与水组成胶体溶液，它们通过血液或淋巴循环送至各组织或排出体外。（3）促进代谢。水是极性很高的分子，其介电常数高，能促进化合物呈离子状态，可以加速酶促反应的进行。（4）参与化学反应。水可以参与水解、水化、脱水与氧化等代谢反应。（5）维持组织形态结构。体内的水有一部分以结合水的形式存在，如心肌含水约80%。结合水与氨基多糖、蛋白质和磷脂等结合，构成细胞原生质的特殊形态，完成复杂的生命活动机能。（6）保持腺体正常分泌。各种腺体的分泌物均是液体，含有水的成分。

3 水的来源与去路

3.1 水的摄入

体内水的来源主要有3个：（1）饮水；（2）从食物摄取；（3）通过氧化作用产生的代谢水（内生水）。三者水的摄入量分别约为1 200ml、1 000ml和300ml。所以，成年人每天水的摄入总量约为2 500ml，3个来源摄取的水占总量的比例因个人的饮食习惯、工作条件、工作环境、活动强度和生理状况而异。

3.2 水的排出

4 运动中水的作用

4.1 肌肉收缩时水的作用

所有运动，归根结蒂是由ATP经水解酶产生的能量来完成肌肉收缩的过程。其反应式如下：

由此可见，水在运动时直接参与了能量的代谢过程，是引起运动的原动力之一，而且在3大供能系统中，水都发挥着相应的作用。

4.2 水在磷酸原供能系统中的作用

除了ATP水解时水参与了反应，在ATP的合成过程中，水也是其中必不可少的反应物或生成物。在运动时，ATP分解产生ADP，当ADP的浓度升高时就会调节相关的代谢反应，加速磷酸化ADP，合成ATP，其反应简式如下：

在合成ATP的各种途径中，AMP的脱氨基作用也需要水的参与，其反应式为：

它说明最大强度运动近力竭时，AMP的浓度增大，通过与水的反应合成IMP，而IMP经嘌呤核苷酸循环，重新转变成腺苷酸。

(1)工况一：无幅流风机且空调出风温度为20 ℃的静态工况，研究仅有进排风作用下的满载地铁车厢的风速分布情况；

以上反应说明，在短时间内进行激烈运动时，水积极地参与了ATP的水解及合成。

4.3 水在糖酵解供能系统中的作用

在此供能系统中，水是反应的产物，肌肉内糖酵解的主要原料是肌糖原与游离葡萄糖，其反应式分别是：

4.4 水在有氧供能系统中的作用在供氧充足的情况下，糖、脂肪和蛋白质通过氧化产生能量，其代谢产物均包括水，反应简式可表示为：

5 合理补水

5.1 补水的依据

持续地运动带给人体的直接感受是发热与出汗，用术语讲就是产热和排汗。而运动时与安静状态下的产热和排汗不同，安静状态时，身体产热主要由肝脏、大脑和心脏提供，骨骼肌产热约占总产热量的20%；而运动时，随着运动强度的增加，肌肉产热的比重随之急剧上升，最高时可达90%，体温可高达40℃以上，如果人体不通过有效地途径进行降温，当体温高于44℃时，体内多种细胞将开始变性，影响正常的生理代谢与机能。

而人体散热的主要途径有4种，即辐射散热、传导散热、对流散热和蒸发散热，在室温安静状态下，它们的散热量分别占60%、3%、12%和25%，但如果环境温度高于体温时，蒸发散热是唯一有效的散热方式，而且运动时随着体温的上升和环境条件的相对稳定，蒸发散热占总散热量的比重将更大。数据显示，一般步行1h可出汗400ml（其中99%是水），跑步时出汗量为1 100ml，运动时最高出汗量可达1 500～2 000ml，而每蒸发1L水（37℃时）可吸收540千卡能量，为重约70kg的人体降低温度约10℃，可见蒸发排汗对运动时维持适宜的体温意义重大。但体液大量丢失（排汗）会引起脱水（人体失去体重1%以上的体液），脱水会引起排汗率、血浆量、最大摄氧量、工作能力、肌肉力量和糖原含量等下降，严重时会导致热疾病，如热痉挛（因过多失去体液使肌肉发生不随意痉挛）、热衰竭（因持续热痉挛而不采取妥善处理措施导致）和中暑。由此可见，运动时合理地补水是维持适宜体温和防止脱水的关键，也是运动员正常发挥体能进行训练与比赛的保证。

5.2 补水的方法

要做到合理地补水，必须根据运动时的实际条件对补水时机、频率、温度和量等因素进行严格地限定，因此补水的方法也很重要，以下是补水时的一般原则与不当补水的影响。

5.2.1 水或饮料的特性 理想的运动员的水或饮料的温度在8～13℃为宜，且水或饮料应该是低张（每单位容积水中应含少量固体质点）、低糖（每100ml水中含糖量少于2.5g）、无强烈刺激（口味）、不含压缩气体（如二氧化碳）。

5.2.2 补水的时机与量 一般在训练和比赛前，补水量为400～500ml；在训练和比赛中，应每隔10min左右补水100～200ml；在训练和比赛后，应适量补充含盐膳食。实际情况下，饮水的量以达到出汗量的80%为宜，简单的办法是在解渴的基础上适当地加饮少许。

5.2.3 补水与补盐的关系 人体在出汗的过程中，失水的比例大于失盐的比例，因此运动员水的供给量应以补足失水量、保持水平衡为原则。（1）由于排出的汗液中有99%是水，所以补水时应以水的供给为主；（2）当人体的排汗量小于6磅时，体内丧失的盐分可以通过之前食物的补充得到偿还，也就是说，当运动的时间足够长时，才需要补充盐分；（3）补盐的同时不补水会导致高渗性脱水，身体中盐的浓度将增大，致使细胞内液和外液的水盐平衡受到破坏，内环境紊乱，从而影响骨骼肌与心肌的工作能力。

5.2.4 补水与补糖的关系 目前的运动饮料中水和糖是主要成分，但补糖时也要注意方法。（1）要注意饮料的含糖量。在炎热环境中，大量出汗时缺失的主要是水，所以补水时应以水的供给为主；而在寒冷环境中，运动时脱水不是主要矛盾（此时排汗降低体温的作用不明显），机体维持稳定体温（产热）的主要方法是通过能源物质（糖与脂肪）的大量燃烧，此时可以适当地提高饮料的含糖量（5%～15%）维持热能的稳定供给与血糖水平。（2）饮料中所含的糖最好是低聚糖，一般为单糖和双糖。因为其渗透压较低，有利于胃的排空，供给热量相对较多，而且吸收后引起的低血糖反应比葡萄糖低，对维持血糖水平和补充肝糖原的作用较好。

5.2.5 不当补水的影响 不当补水非但不能促进运动员体能的发挥，而且会起到阻碍作用。不当补水主要有以下几种情形：（1）一次性大量补水。这样会引起胃的过分膨胀，使人有不适感，而且加重了肠胃、心脏和肾脏的负担，严重时可引起低血钠症，扰乱正常的水盐平衡。（2）补水不足。易造成高渗性脱水，严重时导致热疾病。（3）运动饮料中糖、盐比例偏高或含压缩气体。这不利于水的吸收和胃的排空，对维持适宜的水盐平衡、血糖浓度和血液浓度等也不利。（4）饮料温度过低。这会引起胃部痉挛，影响饮料的吸收，有可能引发身体疼痛。

6 结 语

水在人体正常代谢和运动中有着重要的生物化学意义。在运动中进行合理地补水，可保证正常的训练和比赛。

[1]冯炜权.运动生物化学原理[M].北京：北京体育大学出版社，1995.

[2]杨锡让.实用运动生理学[M].北京：北京体育大学出版社，1998.

[3]全国体育学院教材委员会.运动生理学[M].北京：人民体育出版社，1990.

G806

A

1674-151X（2017）05-115-02

投稿日期：2017-03-14

薛茹（1974～），中教高级，本科。研究方向：体育教育。