高溫高濕環(huán)境中運動前補液方法及效果研究

黃　　興，吳　　昊，姚婉婉

●運動人體科學●

高溫高濕環(huán)境中運動前補液方法及效果研究

黃興1，2，吳昊1，姚婉婉3

目的：在高溫高濕環(huán)境中，脫水現(xiàn)象構(gòu)成了對大眾健身人群健康和運動能力的極大挑戰(zhàn)，本研究旨在通過對25名自行車愛好者進行運動前補充含一定量甘油的運動飲料的方法，探究運動前補充甘油飲料對人體保水能力和運動能力的影響，為大眾健身人群更好地使用甘油超水合補水法提供理論和實踐依據(jù)。方法：本實驗中的25名北京地區(qū)的自行車愛好者平均年齡為27.4±5.58歲，形成自身對照。運動員補充飲料后在模擬高溫高濕環(huán)境訓練房進行遞增負荷的功率自行車運動（溫度控制在35±2℃，濕度控制在60±5%），并監(jiān)測其尿量、體重下降值、血乳酸、運動持續(xù)時間等指標。采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件包分析數(shù)據(jù)。結(jié)果：1）甘油補充對體重的影響：兩組運動前后體重變化值有非常顯著性差異（P<0.01）；2）甘油補充對排尿量的影響：甘油實驗組的運動后尿量和總尿量均明顯著低于安慰對照組 （P<0.05）；3）甘油補充對運動持續(xù)時間的影響：甘油實驗組的運動持續(xù)時間顯著長于安慰對照組（P<0.01）；4）甘油補充對血乳酸的影響：甘油實驗組運動后即刻的血乳酸濃度明顯低于安慰對照組（P<0.05）。結(jié)論：1）通過運動前后體重變化和排尿量的變化對比，表明運動前甘油補充可顯著增加機體的儲水能力；2）通過對安慰對照組和甘油實驗組運動持續(xù)時間的對比研究表明，甘油補充組運動持續(xù)時間顯著長于安慰對照組，進一步表明運動前補充甘油飲料有助于延緩運動疲勞的產(chǎn)生，延長運動時間；3）通過對安慰對照組和甘油實驗組血乳酸的監(jiān)測結(jié)果表明，甘油飲料的保水效果可顯著降低機體因運動產(chǎn)生的代謝酸性物質(zhì)，從而延緩運動疲勞。

高溫高濕；大眾健身；補液

在高溫高濕環(huán)境中，脫水現(xiàn)象構(gòu)成了對大眾健身人群健康和運動能力的極大挑戰(zhàn)，許多大眾健身愛好者在夏季高溫高濕環(huán)境中由于脫水，而無法持續(xù)運動，甚至對健康造成威脅。為了解決這一問題，在運動前單純依靠補充含有電解質(zhì)和糖的運動飲料無法達到很好的使人體完成長時間持續(xù)運動的保水效果，因而，本研究旨在通過對25名自行車愛好者進行運動前補充含一定量甘油的運動飲料的方法，探究運動前補充甘油飲料對人體保水能力和運動能力的影響，為大眾健身人群更好地使用甘油超水合補水法提供理論和實踐依據(jù)。

1　研究對象與方法

1.1研究對象

研究對象為北京地區(qū)的25名自行車愛好者，年齡在22-32歲，無任何急慢性疾病，受試者基本資料如表1所示。

表1　研究對象基本資料

1.2研究方法

本研究采用自身對照的實驗設(shè)計，干預(yù)品為含甘油飲料和安慰對照飲料（甘油飲料成分：甘油1g/kg體重、果維1.5ml/ kg體重、水20ml/kg體重；安慰對照組飲料：甘油1g/kg體重、果維1.5ml/kg體重），兩種飲料的具體成分以及主要區(qū)別對研究人員和受試者實施雙盲。本實驗中的25名北京地區(qū)的自行車愛好者平均年齡為27.4±5.58歲，形成自身對照。運動員補充飲料后在模擬高溫高濕環(huán)境訓練房進行遞增負荷的功率自行車運動（溫度控制在35±2℃，濕度控制在60±5%），并監(jiān)測其尿量、體重下降值、血乳酸、運動持續(xù)時間等指標。采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件包分析數(shù)據(jù)。

2　研究結(jié)果

2.1甘油補充對體重的影響

表2　實驗組與對照組體重的變化情況（±SD）

表2　實驗組與對照組體重的變化情況（±SD）

注：**表示運動前后體重變化值與安慰對照組相比較P< 0.01，差異非常顯著。

P值運動前裸重（kg）運動后裸重（kg）運動前后體重變化值（kg）安慰對照（C）組　甘油實驗（E）組73.04±2.53 72.07±2.48 0.96±0.10** 3.15±2.50 71.83±2.45 1.32±0.10 0.507 0.142 0.001

如表2所示，兩組運動后體重均有下降，但下降程度不一致，安慰對照組下降值為1.32±0.10kg，甘油實驗組下降值為0.96±0.10kg，兩者運動前后體重變化值有非常顯著性差異（P< 0.01）；

2.2甘油補充對排尿量的影響

表3　實驗組與對照組運動員排尿量的變化（±SD）

表3　實驗組與對照組運動員排尿量的變化（±SD）

注：*表示與安慰對照組相比較P<0.05，差異顯著。

運動后尿量（ml）總尿量（ml）安慰對照（C）組　　甘油實驗（E）組212.00±24.84*447.73±57.66*315.40±39.13 548.41±49.05 P值0.032 0.032

如表3所示，安慰對照組運動后尿量與總尿量分別為315.40±39.13ml與548.41±49.05ml，甘油實驗組運動后尿量與總尿量分別為212.00±24.84ml與447.73±57.66ml，甘油實驗組的運動后尿量和總尿量均明顯著低于安慰對照組 （P< 0.05）。

2.3甘油補充對運動持續(xù)時間的影響

表4　實驗組與對照組運動員運動時間的變化（±SD）

表4　實驗組與對照組運動員運動時間的變化（±SD）

注：**表示與安慰對照組相比較P<0.01，差異非常顯著。

P值運動時間（min）　42.76±7.86安慰對照（C）組　　甘油實驗（E）組45.92±9.19**0.004

如表4所示，安慰對照組的運動時間為42.76±7.86 min，甘油實驗組的運動時間為45.92±9.19 min，甘油實驗組的運動持續(xù)時間顯著長于安慰對照組（P<0.01）。

2.4甘油補充對血乳酸的影響

表5　實驗組與對照組運動員血乳酸指標的變化（±SD）

表5　實驗組與對照組運動員血乳酸指標的變化（±SD）

注：L表示血乳酸濃度；實驗組的指標與對照組運動后即刻L值經(jīng)檢驗為正態(tài)分布，進行配對樣本T檢驗，*表示與對照組相比較有顯著性差異，P<0.05。

安慰對照（C）組　甘油實驗（E）組P值安靜L（mmol/L）運動后即刻L（mmol/L）3.11±0.89 7.54±3.06 2.88±0.79 6.26±2.67*0.324 0.030

如表5所示，安靜狀態(tài)下受試者的血乳酸濃度分別為3.11±0.89mmol/L、2.88±0.79mmol/L，無顯著性差異，但甘油實驗組運動后即刻的血乳酸濃度為6.26±2.67mmol/L，明顯低于安慰對照組的7.54±3.06mmol/L，且兩者有顯著性差異（P<0.05）。

3　分析與討論

3.1甘油補充對身體儲水量的影響分析

水分是人體內(nèi)所有成分中變化最大的，一個人在常溫下，不進行任何體力活動，每天的水分丟失量約為總體重的5%-10%。在熱環(huán)境中對水的基礎(chǔ)需要量是在冷環(huán)境中的3-4倍［6］。運動過程中機體主要通過出汗散發(fā)體內(nèi)熱量，高強度運動的運動員根據(jù)個體需要散發(fā)的熱量不同，在熱環(huán)境中的出汗率為1.0-2.5L/h，汗液的大量丟失必然會使運動后體重較運動前明顯降低，因此，通過比較分析運動員運動前后的體重變化情況可以較直觀的反映機體在運動過程中的脫水狀況。

在本次實驗中，由對照組和實驗組運動后體重較運動前都有下降，說明兩組受試者都出現(xiàn)了脫水現(xiàn)象，但對照組受試者體重平均下降1.32±0.10kg，而運動前補充含甘油飲料組體重平均下降0.96±0.10kg，且兩組受試者體重平均下降值有非常顯著性差異（P<0.01），說明運動前補充含甘油飲料組的脫水量低于對照組。

為了最大限度減少汗液丟失以及運動中脫水對運動能力的不利影響，人們往往在運動開始前補充充足水分，甚至在正?；A(chǔ)上進一步提高機體的水分存儲量。很多運動前的補液方法都能使機體水儲量增加，但隨之產(chǎn)生的利尿效應(yīng)又會使多余的水分通過尿液排出體外，這不僅沒有增加機體水儲量，還可能因為頻繁排尿而影響運動效果。

運動前補充含甘油飲料可使水分保留在體內(nèi)，而不是隨尿液排出體外，在本研究中對照組受試者運動后平均尿量為315.40±39.13ml，實驗組為212.00±24.84ml，實驗組較對照組有明顯下降，且有顯著性差異（P<0.05）。對照組攝入水分后排出的總尿量為548.41±49.05ml，實驗組為447.73±57.66ml，實驗組尿量同樣低于對照組，有顯著性差異（P<0.05）。結(jié)果說明在本實驗?zāi)Ｐ拖逻\動前補充含甘油飲料使受試者一定程度上減少了尿量。

3.2甘油補充對機體有氧運動能力的影響分析

耐力運動中運動至力竭的時間是評價運動員身體狀況以及運動能力的重要指標之一［7］，Scheett等［10］2001年研究顯示：8名男性運動員先在高溫高濕環(huán)境中運動至脫水，接著按照補充1g/kg體重的甘油以及運動中丟失的液體的劑量復(fù)水，復(fù)水過程中攝入含甘油溶液的運動員運動至力竭的時間增加。另外Hitchins等［8］通過實驗報道8名優(yōu)秀男性自行車運動員經(jīng)過甘油超水合后變速運動能力增加5%。

本研究嚴格按實驗設(shè)計流程操作，記錄運動員運動至力竭的時間，結(jié)果顯示安慰對照組的運動時間為 42.76± 7.86min，甘油實驗組的運動時間為45.92±9.19min，實驗組平均運動時間比對照組增加3.16min，二者有非常顯著性差異（P<0.01）。該結(jié)果說明運動前攝入含甘油飲料能有效延長運動時間，原因可能是運動飲料加入的甘油減少了尿量，增加了體內(nèi)的水分存儲量，從而推遲了脫水的發(fā)生，延長了運動時間，提高運動能力［9］。

乳酸是運動過程中體內(nèi)葡萄糖在代謝過程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物。由于運動強度相對大，超過了有氧運動的強度，氧的供給量不足以維持相應(yīng)的運動強度而導致機體內(nèi)產(chǎn)生乳酸，而這些不能在短時間內(nèi)進一步分解為水和二氧化碳，從而導致中間產(chǎn)物乳酸大量在體內(nèi)蓄積。在競技體育中，教練員一般采用血乳酸值來判斷運動員的身體機能狀況和訓練強度。本研究中，在完全相同的運動負荷與運動環(huán)境中，對照組與實驗組在運動前安靜狀態(tài)下的血乳酸濃度值無顯著性差異，安靜狀態(tài)下受試者的血乳酸濃度對照組為3.11±0.89mmol/L、實驗組為2.88±0.79mmol/L，無顯著性差異；但實驗組運動后即刻的血乳酸濃度為 6.26±2.67mmol/L，明顯低于對照組的 7.54± 3.06mmol/L，且兩者有顯著性差異（P<0.05）。說明在相同負荷下，實驗組受試這體內(nèi)蓄積的乳酸更少，運動前補充含甘油運動飲料在一定程度上提高了機體的有氧運動能力。

4　小結(jié)

1）通過運動前后體重變化和排尿量的變化對比，表明運動前甘油補充可顯著增加機體的儲水能力；2）通過對安慰對照組和甘油實驗組運動持續(xù)時間的對比研究表明，甘油補充組運動持續(xù)時間顯著長于安慰對照組，進一步表明運動前補充甘油飲料有助于延緩運動疲勞的產(chǎn)生，延長運動時間；3）通過對安慰對照組和甘油實驗組血乳酸的監(jiān)測結(jié)果表明，甘油飲料的保水效果可顯著降低機體因運動產(chǎn)生的代謝酸性物質(zhì)，從而延緩運動疲勞。

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Study on the Effect of Drinking Method before Exercise in the Environment of High Temperature and High Humidity

HUANG Xing1，2，WU Hao1，YAO Wanwan3

Object:Dehydration is one of the most common problems in sports in the environment of high temperature and high humidity.It is an important cause of sports fatigue and lead to a serious challenge to the development of health and the sports performance.This study selected 25 cycling enthusiasts to drink a certain amount of glycerol-containing beverages before exercise,and to explore the effect of intervention of the water storage to human body in the environment of high temperature and high humidity to provide some drinking advices to improve their health and sports performance.Methods:This study was a self-control experiment.The interventions were glycerol containing beverage(E)and placebo beverage(C).The subjects were 25 healthy cycling enthusiasts,whose average age was 27.4±5.58 years old.They performed two times to form self-control,and related indicators were tested in the process of test.Results:1.The urine output volume after exercise and total urine volume of the experimental group were lower than the control group,and there was a significant difference(P<0.05);2 After exercise,there was very significant difference in the decreased value between control group and experimental group the control group’s weight loss(P<0.01);3.The experimental group’s endurance riding time was 45.92±9.19 minutes,which was longer than that of the control group was 42.76±7.86 minutes,there was a significant difference(P<0.01);4.The lactate after exercise of experimental group was significantly lower than the control group(P<0.05).Conclusions:1.The comparison of the weight and urea volume before and after the exercise between the two groups showed that the method of drinking a certain amount of glycerol-containing beverages before exercise would improve the water storage capacity.2.The results of the endurance riding time and the lactate showed thatthe method of drinking a certain amount of glycerol-containing beverages would delay spots fatigue and increase the exercise time.

hightemperatureandhighhumidity；massexercise；drinkingmethodbeforeexercise

G804.21

A

1003-983X（2016）01-0026-03

2015-11-03

北京高校 “青年英才計劃”項目（YETP1702）；北京市教委科技計劃面上項目（KM201510029003）

黃興（1983-），女，湖北武漢人，在讀博士，講師，研究方向：運動機能評定和運動生物化學.

1.首都體育學院，北京100191；2.北京體育大學，北京100084；3.北京市朝陽區(qū)王四營中心小學，北京100023
1.Capital University of Physical Education and Sports，Beijing，100191；2.Beijing Sports University，Beijing，100084；3.Wangsiying Center Primary School of Chaoyang District in Beijing，Beijing，100023