甘油補(bǔ)充改善水合狀態(tài)提高有氧耐力研究進(jìn)展

馮亦唯 房國(guó)梁 瞿超藝，2 耿雪，2 黃鵬，3 覃飛，4 趙麗娜，3 趙杰修

1 國(guó)家體育總局體育科學(xué)研究所運(yùn)動(dòng)生物科學(xué)中心（北京 100061）

2 北京體育大學(xué)運(yùn)動(dòng)科學(xué)學(xué)院（北京 100084）

3 上海體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)學(xué)院（上海 200438）

4 暨南大學(xué)體育學(xué)院（廣州 510632）

美國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)會(huì)和美國(guó)運(yùn)動(dòng)防護(hù)協(xié)會(huì)發(fā)表的立場(chǎng)聲明指出，機(jī)體脫水超過2%體重會(huì)導(dǎo)致有氧耐力降低[1，2]。在日常訓(xùn)練和比賽中，如何消除或延緩運(yùn)動(dòng)中脫水造成的不良影響是許多運(yùn)動(dòng)員必須面臨的挑戰(zhàn)之一。在特殊環(huán)境下運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的脫水問題變得更加嚴(yán)峻。在低溫環(huán)境下，由于冷利尿效應(yīng)、呼吸性脫水增加、口渴感覺減弱、排尿不便、液體溫度偏低、補(bǔ)液機(jī)會(huì)受限等因素[3]，許多冬季項(xiàng)目（如冰球[4-6]、越野滑雪[7]和高山滑雪[8]）運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練和比賽期間面臨補(bǔ)液意愿降低、液體攝入量減少、脫水量增加、體溫調(diào)節(jié)能力和有氧耐力降低等問題。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員在高溫環(huán)境下進(jìn)行劇烈運(yùn)動(dòng)，脫水和熱應(yīng)激反應(yīng)不僅會(huì)損害體溫調(diào)節(jié)能力，增加心血管系統(tǒng)壓力，降低有氧耐力，還會(huì)增加運(yùn)動(dòng)性熱病的患病風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)生命健康構(gòu)成潛在威脅[1]。

為了減緩運(yùn)動(dòng)中的脫水進(jìn)程，運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)期間補(bǔ)充添加甘油的飲料是一種有效的營(yíng)養(yǎng)策略。許多研究報(bào)道[9-11]，運(yùn)動(dòng)前補(bǔ)充添加甘油的飲料能誘導(dǎo)機(jī)體維持高水合狀態(tài)（hyperhydration），運(yùn)動(dòng)中、運(yùn)動(dòng)后補(bǔ)充甘油能提高血漿甘油濃度，提高機(jī)體再水合（rehydration）效果。目前，甘油因其改善機(jī)體水合狀態(tài)的功效而受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者越來(lái)越廣泛的關(guān)注。本文從甘油的理化性質(zhì)與生化代謝、甘油改善機(jī)體水合狀態(tài)的機(jī)理、不同運(yùn)動(dòng)階段補(bǔ)充甘油對(duì)生理機(jī)能和運(yùn)動(dòng)能力的影響、甘油的使用指南等方面進(jìn)行綜述，為甘油的后續(xù)研究和應(yīng)用提供參考。

1 甘油的理化性質(zhì)與生化代謝

甘油（C3H8O3）又稱1，2，3-丙三醇，是一種無(wú)毒、無(wú)色、透明、無(wú)臭、味甜、具有滲透活性的粘稠狀液體。甘油是甘油三酯分解過程中釋放的一種3-碳醇代謝物，具有醇類物質(zhì)的一般化學(xué)性質(zhì)，包括冰點(diǎn)低、吸濕性好、溶解性強(qiáng)、密度高、易溶于水[12]。基于甘油特殊的理化性質(zhì)，甘油作為甜味劑、保濕劑、潤(rùn)滑劑、高滲透劑等在食品、醫(yī)藥、化工、美容護(hù)理、航天醫(yī)學(xué)、國(guó)防醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到諸多應(yīng)用[13-15]。本文主要介紹甘油作為高水合劑（hyperhydration agent）和再水合劑（rehydration agent）添加于補(bǔ)液飲料中以改善機(jī)體水合狀態(tài)的功效，對(duì)運(yùn)動(dòng)員、普通運(yùn)動(dòng)人群、軍人等群體均具有一定的指導(dǎo)意義。

肝臟和腎臟存在高活性的甘油激酶，是清除甘油的主要代謝器官。甘油經(jīng)甘油激酶磷酸化后，主要通過兩條途徑完成轉(zhuǎn)化：約70%～90%的3-磷酸甘油被3-磷酸甘油脫氫酶氧化成磷酸二羥丙酮，之后以3-磷酸甘油醛形式進(jìn)入糖酵解途徑氧化或糖原異生，剩余10%～30%的3-磷酸甘油與游離脂肪酸結(jié)合形成甘油三酯[14]（圖1）。由此可見，血漿甘油濃度取決于甘油的攝入劑量和代謝效率。

圖1 甘油的生化代謝途徑[16]

2 甘油改善機(jī)體水合狀態(tài)的機(jī)理

關(guān)于甘油改善機(jī)體水合狀態(tài)的機(jī)理尚未完全清楚，目前普遍認(rèn)為甘油因其具有脂溶性和滲透活性而產(chǎn)生滲透梯度，增加液體潴留。甘油經(jīng)過口服后，首先通過被動(dòng)擴(kuò)散被胃腸道迅速吸收，之后均勻分布到除腦脊液和房水以外的所有液室（如血漿、組織液），并在液室內(nèi)逐漸產(chǎn)生滲透梯度[17]。水分傾向于流向溶質(zhì)濃度高的區(qū)域，以平衡液室內(nèi)外的溶質(zhì)濃度，因而甘油會(huì)導(dǎo)致液室內(nèi)的含水量不斷增加。當(dāng)甘油經(jīng)過腎臟時(shí)，甘油在腎臟近端和遠(yuǎn)端小管以被動(dòng)擴(kuò)散方式被重吸收或通過集合管排出[12]。甘油被重吸收后可增加腎髓質(zhì)滲透梯度，導(dǎo)致水分重吸收增加，自由水清除率降低，尿量減少[18，19]。正常成人在靜息狀態(tài)下血漿甘油濃度為0.05～0.1 mmol/L，當(dāng)體內(nèi)脂肪分解增加，血漿甘油濃度可增加至0.3～0.4 mmol/L；當(dāng)人體攝入外源性甘油，血漿甘油濃度增加，甘油在腎臟的重吸收增強(qiáng)，液體潴留量增加；當(dāng)血漿甘油濃度超過腎閾值（15～20 mmol/L左右，具體的腎閾值受到甘油攝入劑量和個(gè)體差異等因素影響），即血漿甘油濃度已達(dá)到飽和點(diǎn)，甘油在腎臟中的排泄逐漸增加，血漿甘油濃度不斷下降，液體潴留量隨之降低。由于甘油在體內(nèi)的代謝速度很慢，因此其能夠在相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)維持滲透梯度[20]。

值得注意的是，雖然甘油會(huì)使血漿滲透壓增高，但是甘油對(duì)滲透壓感受器的作用較弱，故補(bǔ)充甘油不會(huì)導(dǎo)致抗利尿激素分泌增加。此外，補(bǔ)充甘油對(duì)醛固酮和心房鈉尿肽濃度也無(wú)顯著影響[21]?？傊?，甘油主要通過直接作用于腎臟增加液體潴留，而非通過激素的體液調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)。

3 運(yùn)動(dòng)前補(bǔ)充甘油對(duì)生理機(jī)能和運(yùn)動(dòng)能力的影響

3.1 運(yùn)動(dòng)前補(bǔ)充甘油對(duì)液體潴留的影響

目前，甘油的相關(guān)研究通常選用體重、尿量、血漿容量、全身水分含量、自由水清除率等指標(biāo)評(píng)價(jià)液體潴留情況。1987年，Riedesel等[17]首次報(bào)道了甘油誘導(dǎo)高水合狀態(tài)（glycerol-induced hyperhydration，GIH）的功效。后續(xù)研究[21-27]相繼證實(shí)，無(wú)論在常溫、高溫或低溫環(huán)境下，與補(bǔ)充純凈水相比，運(yùn)動(dòng)前GIH 均能減少尿量，增加液體潴留，其作用機(jī)理均與甘油的滲透活性有關(guān)。例如，有研究對(duì)7 名男性受試者在冷空氣暴露前30 min 補(bǔ)充甘油溶液（甘油1.5 g/L×全身水含量+水37 ml/L×全身水含量），隨后受試者在特殊環(huán)境艙中進(jìn)行4小時(shí)的冷空氣暴露后，結(jié)果顯示GIH組的液體潴留量幾乎是補(bǔ)充純凈水組的兩倍，而液體潴留量與激素的體液調(diào)節(jié)作用無(wú)關(guān)[27]。有meta 分析也指出，與補(bǔ)充純凈水相比，運(yùn)動(dòng)前GIH 使機(jī)體的液體潴留量顯著提高了50%[22]。綜上，無(wú)論在常溫、高溫或低溫環(huán)境下，運(yùn)動(dòng)前補(bǔ)充甘油均能有效增加液體潴留，而液體潴留量受到甘油劑量及代謝速率、液體攝入量、補(bǔ)液飲料類型、脫水程度、補(bǔ)充甘油到開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)間間隔、運(yùn)動(dòng)時(shí)間和強(qiáng)度、個(gè)體差異等因素影響。

3.2 運(yùn)動(dòng)前補(bǔ)充甘油對(duì)體溫調(diào)節(jié)的影響

目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者主要選用出汗率、直腸溫度、皮膚溫度和前臂血流量等指標(biāo)評(píng)價(jià)甘油對(duì)機(jī)體的體溫調(diào)節(jié)能力。一些研究[23，28-31]顯示，在常溫或高溫下，運(yùn)動(dòng)前GIH 能改善體溫調(diào)節(jié)。例如，在Anderson 等[23]研究中，6名訓(xùn)練有素的運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)前2小時(shí)補(bǔ)充甘油溶液（甘油1.2 g/kg體重+液體20 mL/kg體重），隨后在高溫環(huán)境下騎行功率車90 min，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，GIH 組心率較低，前臂血流量較高，直腸溫度較低。但另一些研究表明，在常溫或高溫下，運(yùn)動(dòng)前GIH對(duì)體溫調(diào)節(jié)并無(wú)益處[19，25，26]。例如，在Marino等[19]研究中，7 名受試者運(yùn)動(dòng)前攝入甘油溶液（甘油1.2 g/kg 體重+液體21 mL/kg體重），隨后在高溫環(huán)境下進(jìn)行可變強(qiáng)度的自行車比賽。在運(yùn)動(dòng)間歇期測(cè)量直腸溫度，結(jié)果顯示，與安慰劑組相比，GIH組體溫調(diào)節(jié)能力并無(wú)顯著優(yōu)勢(shì)。

有關(guān)甘油改善體溫調(diào)節(jié)的作用機(jī)理可解釋為運(yùn)動(dòng)前GIH 導(dǎo)致體內(nèi)儲(chǔ)備多余的水分，以維持充足的血漿容量，從而使運(yùn)動(dòng)時(shí)循環(huán)血量向外周分布增加，皮膚和前臂血流量增加，出汗量增加，散熱增強(qiáng)，皮膚溫度和直腸溫度趨于降低[9]。此外，不同研究中相關(guān)指標(biāo)結(jié)果的差異可能與甘油的攝入劑量和時(shí)間、運(yùn)動(dòng)方案（如運(yùn)動(dòng)類型、持續(xù)時(shí)間、強(qiáng)度）、環(huán)境條件（如溫濕度、風(fēng)速）、飲料溫度和補(bǔ)液量、基線水合狀態(tài)、液體潴留量、指標(biāo)測(cè)試方法、受試對(duì)象個(gè)體差異（如訓(xùn)練水平、適應(yīng)狀態(tài)）等因素有關(guān)。例如，在高溫運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)員處于熱應(yīng)激狀態(tài)，脫水量大，體溫調(diào)節(jié)和心血管系統(tǒng)高度緊張，GIH發(fā)揮的益處更為明顯[9，16]。盡管研究結(jié)果不盡相同，但是（尤其在高溫環(huán)境下）運(yùn)動(dòng)前補(bǔ)充甘油對(duì)體溫調(diào)節(jié)的潛在益處不容忽視。

3.3 運(yùn)動(dòng)前補(bǔ)充甘油對(duì)心血管功能的影響

目前，許多研究通過心率、心室充盈量、每搏量、血漿容量等指標(biāo)評(píng)價(jià)甘油對(duì)機(jī)體心血管功能的影響。多數(shù)研究[19，23，24，26，32，33]表明，在常溫或高溫運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)前GIH 具有緩解心血管系統(tǒng)壓力、改善心血管功能的作用，可表現(xiàn)為心率降低、每搏量和心輸出量增加等反應(yīng)，其機(jī)理可解釋為：甘油通過增加全身水分儲(chǔ)備，擴(kuò)充血漿容量，維持平均動(dòng)脈壓穩(wěn)定，減緩運(yùn)動(dòng)中血漿容量和每搏量的大幅下降[9]。例如，在Montner 等[26]的研究中，受試者在運(yùn)動(dòng)前補(bǔ)充甘油溶液（甘油1.2 g/kg 體重+液體26 mL/kg 體重），隨后在常溫環(huán)境下以61%最大功率負(fù)荷騎行至力竭，結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，運(yùn)動(dòng)中GIH 組的心率降低，心輸出量增加。但也有少數(shù)研究表明[29，34-36]，運(yùn)動(dòng)前GIH對(duì)常溫或高溫運(yùn)動(dòng)中心血管功能相關(guān)指標(biāo)并無(wú)顯著影響。例如，在Wingo等[29]研究中，受試者在運(yùn)動(dòng)前補(bǔ)充甘油飲料（甘油1 g/kg 體重+液體28 mL/kg體重），隨后在高溫環(huán)境下進(jìn)行山地自行車比賽，結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，GIH 組心率在不同測(cè)試時(shí)間點(diǎn)并無(wú)明顯差異。目前相關(guān)研究結(jié)果并不完全一致，其原因可能與研究設(shè)計(jì)差異有關(guān)。鑒于大多數(shù)研究結(jié)果，筆者認(rèn)為（尤其在高溫環(huán)境下）運(yùn)動(dòng)前補(bǔ)充甘油有助于改善運(yùn)動(dòng)期間的心血管功能。

3.4 運(yùn)動(dòng)前補(bǔ)充甘油對(duì)運(yùn)動(dòng)能力的影響

迄今為止，有關(guān)甘油與無(wú)氧運(yùn)動(dòng)能力的研究很少。有限的研究表明[37]，與對(duì)照組相比，GIH 對(duì)最大等長(zhǎng)肌力、次等長(zhǎng)肌力、最大等速肌力等肌力相關(guān)指標(biāo)均無(wú)顯著影響。由此推測(cè)，運(yùn)動(dòng)前補(bǔ)充甘油對(duì)無(wú)氧運(yùn)動(dòng)能力的改善效果甚微。

相較于無(wú)氧運(yùn)動(dòng)能力的研究，關(guān)于甘油對(duì)有氧耐力的研究較多，且以長(zhǎng)時(shí)間耐力運(yùn)動(dòng)模型為主（表1）。大部分學(xué)者[11，23-26，32，34，38-40]認(rèn)為，在常溫或高溫環(huán)境下，運(yùn)動(dòng)前GIH能改善有氧耐力，表現(xiàn)在延長(zhǎng)力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間、提高計(jì)時(shí)試驗(yàn)成績(jī)、增加總功率負(fù)荷和峰值輸出功率等方面。例如，Goulet等[32]發(fā)現(xiàn)在高溫環(huán)境下進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間耐力運(yùn)動(dòng)前，口服甘油溶液（甘油1.2 g/kg體重+水26 ml/kg 體重）誘導(dǎo)高水合狀態(tài)后能顯著延長(zhǎng)力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間，提高峰值輸出功率。但也有研究[19，29，33-36，41]認(rèn)為，在常溫或高溫環(huán)境下，運(yùn)動(dòng)前GIH對(duì)有氧耐力無(wú)顯著影響。例如，有研究讓兩組受試者分別攝入甘油溶液（甘油1.2 g/kg體重+液體26 mL/kg 體重）或安慰劑后，在25°C常溫環(huán)境下以66%VO2max強(qiáng)度騎行功率車2小時(shí)，隨后進(jìn)行有氧耐力測(cè)試，結(jié)果顯示，運(yùn)動(dòng)前GIH并不會(huì)改善有氧耐力[35]。

表1 運(yùn)動(dòng)前補(bǔ)充甘油對(duì)耐力表現(xiàn)的影響

綜合現(xiàn)有研究，相關(guān)研究結(jié)果差異可能與研究設(shè)計(jì)有關(guān)，包括運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和類型、環(huán)境條件、甘油補(bǔ)充劑量等。例如：Marino等[19]研究報(bào)道，運(yùn)動(dòng)前GIH未能改善運(yùn)動(dòng)能力的可能原因是液體潴留量不足；當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間、強(qiáng)度足夠大，運(yùn)動(dòng)中預(yù)計(jì)脫水量超過2%體重時(shí)，運(yùn)動(dòng)前GIH改善有氧耐力的功效最為顯著[42]；有meta 分析指出，與補(bǔ)充純凈水相比，運(yùn)動(dòng)前GIH組耐力表現(xiàn)顯著提高2.6% ± 1.6%[22]。在2020年澳大利亞運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)師協(xié)會(huì)發(fā)表的聯(lián)合聲明中，高溫運(yùn)動(dòng)期間補(bǔ)充甘油得到了認(rèn)可與推薦[43]。綜上，筆者認(rèn)為（尤其在高溫環(huán)境下）運(yùn)動(dòng)前補(bǔ)充甘油具有改善有氧耐力的潛能。

此外，運(yùn)動(dòng)前補(bǔ)充甘油改善有氧耐力的具體作用機(jī)理尚不清楚，不同研究結(jié)果的差異導(dǎo)致作用機(jī)理的解釋并不一致?？偟膩?lái)說(shuō)，甘油主要通過血漿容量擴(kuò)充、核心體溫和心率降低、出汗率增加、主觀疲勞感覺和熱感覺減輕等綜合效應(yīng)，從而提高有氧耐力[21，25，26，28，29，32，34]。值得注意的是，雖然肝臟中甘油激酶的活性很高，但是在運(yùn)動(dòng)中甘油作為糖異生底物代謝太慢，甘油無(wú)法被快速轉(zhuǎn)化為葡萄糖來(lái)提供充足的能量[9，44]。因此，運(yùn)動(dòng)前補(bǔ)充甘油主要通過誘導(dǎo)高水合狀態(tài)而非糖異生途徑來(lái)改善有氧耐力。

4 運(yùn)動(dòng)中、運(yùn)動(dòng)后補(bǔ)充甘油對(duì)生理機(jī)能和運(yùn)動(dòng)能力的影響

目前關(guān)于運(yùn)動(dòng)中、運(yùn)動(dòng)后補(bǔ)充甘油的研究相對(duì)較少，綜合現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)[11，41，45，46]，無(wú)論在低溫、常溫或高溫環(huán)境下，運(yùn)動(dòng)中、運(yùn)動(dòng)后補(bǔ)充甘油能提高血漿甘油濃度，維持滲透梯度，增強(qiáng)液體潴留，促進(jìn)體液平衡，提高再水合效果。而甘油的再水合效果與脫水程度、運(yùn)動(dòng)前是否達(dá)到高水合狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)環(huán)境、運(yùn)動(dòng)時(shí)間和強(qiáng)度等因素有關(guān)。例如，若運(yùn)動(dòng)中脫水量低于2%體重或補(bǔ)液機(jī)會(huì)充足，則甘油的再水合效果不明顯；若運(yùn)動(dòng)中脫水超過2%體重且補(bǔ)液機(jī)會(huì)不足，則補(bǔ)充甘油的再水合效果較明顯[10]。

在常溫或高溫環(huán)境下，運(yùn)動(dòng)中[41，46]或運(yùn)動(dòng)后[11，45]補(bǔ)充甘油在體溫調(diào)節(jié)、心血管功能、有氧耐力等方面均具有不同程度的潛在益處，其作用機(jī)理與運(yùn)動(dòng)前GIH 相似（同樣與液體潴留有關(guān)）。例如，Siegler 等[41]通過對(duì)10 名男性運(yùn)動(dòng)員在常溫下進(jìn)行4×15 min 可變強(qiáng)度訓(xùn)練，間歇休息2 min，然后進(jìn)行Yo-Yo間歇性耐力測(cè)試，運(yùn)動(dòng)中補(bǔ)充甘油溶液（甘油0.7 g/kg 體重+液體13.4 ml/kg 體重），結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，補(bǔ)充甘油組血漿容量增加，但心率、核心溫度和力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間無(wú)顯著變化。Kavouras 等[11]通過對(duì)8 名男性運(yùn)動(dòng)員先進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和限水以達(dá)到脫水至4%體重，之后補(bǔ)充甘油飲料（甘油1 g/kg 體重+液體3%體重）以實(shí)現(xiàn)再水合，接著在高溫環(huán)境下以74%VO2peak強(qiáng)度騎行功率車至力竭。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，補(bǔ)充甘油組血漿容量增加，體溫調(diào)節(jié)功能無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)，但力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間顯著提高了19%。

此外，甘油作為再水合劑對(duì)無(wú)氧運(yùn)動(dòng)能力并無(wú)改善作用。近些年來(lái)有研究通過對(duì)男子摔跤運(yùn)動(dòng)員在模擬高溫房中以70%VO2max強(qiáng)度在跑步機(jī)上運(yùn)動(dòng)至脫水3%體重，隨后實(shí)驗(yàn)組補(bǔ)充甘油溶液（甘油1 g/kg體重+水26 ml/kg 體重），接著完成Wingate 測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，運(yùn)動(dòng)后補(bǔ)充甘油雖然能增加液體潴留量，但不能改善無(wú)氧運(yùn)動(dòng)能力[46]。

5 甘油的使用指南

5.1 甘油的補(bǔ)充方案

5.1.1 運(yùn)動(dòng)前甘油的補(bǔ)充劑量

甘油在藥店或保健品商店中容易獲取，現(xiàn)有研究中運(yùn)動(dòng)前使用甘油的劑量為0.9～1.5 g/kg體重，平均劑量為1.1 g/kg 體重[10，22]。當(dāng)甘油劑量增加至1.0～1.5 g/kg時(shí)，血漿甘油濃度才能產(chǎn)生足夠的滲透梯度，使血漿甘油濃度達(dá)到峰值。當(dāng)甘油劑量超過1.5 g/kg時(shí)，甘油的分解代謝和腎臟排泄將增加，血漿甘油濃度隨之降低，故不推薦使用過高劑量的甘油[10]。目前大多數(shù)研究選擇的劑量為1.0 或1.2 g/kg 體重，參考國(guó)外相關(guān)指南[47]，筆者建議運(yùn)動(dòng)前口服的甘油劑量控制在1.0～1.2 g/kg體重。

5.1.2 運(yùn)動(dòng)前液體攝入量

現(xiàn)有研究中，運(yùn)動(dòng)前液體攝入量為20～29 ml/kg體重，平均補(bǔ)液量為24 ml/kg 體重[48]。在一定范圍內(nèi)，液體攝入量與液體潴留量存在顯著的正相關(guān)關(guān)系。有關(guān)meta分析指出，當(dāng)補(bǔ)液量為26 ml/kg時(shí)，液體潴留量最高[22]。考慮到補(bǔ)液量過大可能會(huì)引起胃腸道不適，筆者建議運(yùn)動(dòng)員以少量多次的方式攝入液體20～26 ml/kg體重。

5.1.3 運(yùn)動(dòng)前甘油的補(bǔ)充時(shí)機(jī)

現(xiàn)有研究中，從補(bǔ)充甘油到開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)間間隔為0～150 min 不等[48]。綜合17 項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，液體潴留量與補(bǔ)充甘油到開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)間間隔呈顯著的負(fù)相關(guān)（r=-0.56，P=0.021），即時(shí)間間隔越短，液體潴留量越大，但間隔時(shí)間不應(yīng)低于甘油被體內(nèi)吸收所需的時(shí)間[48]。通常補(bǔ)充甘油60～150 min 后，血漿甘油濃度出現(xiàn)峰值，液體潴留量最大[10，47，48]。參考國(guó)外相關(guān)指南[47]，筆者建議在運(yùn)動(dòng)前60～90 min 補(bǔ)充甘油，而具體間隔時(shí)間需根據(jù)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目、運(yùn)動(dòng)方案等因素有所調(diào)整。

5.1.4 液體成分與類型

將甘油添加于不同類型和成分的飲料中，有望提高液體潴留并實(shí)現(xiàn)復(fù)合效果。研究表明，補(bǔ)充含鈉、鉀、蛋白質(zhì)、碳水化合物等成分的飲料能提高再水合效果[49]。將甘油添加于含碳水化合物和電解質(zhì)（鈉、鉀）等成分的運(yùn)動(dòng)飲料中，有助于增強(qiáng)液體潴留、改善口感、促進(jìn)胃腸道吸收、降低低鈉血癥的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)[47]。再者，在甘油溶液中添加人工甜味劑（如阿斯巴甜）能改善口感、調(diào)節(jié)甜度、在雙盲試驗(yàn)中掩蓋甘油口味[10]。此外，在甘油溶液中適當(dāng)添加葡萄糖可能會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)液體吸收、提高能量供應(yīng)[48]。另外，肌酸作為一種滲透活性物質(zhì)也被證明具有顯著的再水合效果，能產(chǎn)生適度的液體潴留，建議在甘油液體中聯(lián)合使用肌酸以增強(qiáng)液體潴留[31]。有研究報(bào)道，與補(bǔ)充純凈水相比，補(bǔ)充含甘油和碳酸氫鈉的溶液也能誘導(dǎo)高水合狀態(tài)[50]。在高溫運(yùn)動(dòng)中，建議在甘油溶液中添加薄荷醇、冰漿或冷藏至5℃～14℃[43，51，52]。而在低溫運(yùn)動(dòng)中，建議在甘油溶液中適當(dāng)提高碳水化合物濃度，并注意飲料的保溫[3]。綜上，筆者建議營(yíng)養(yǎng)師可以選擇性地將甘油配制于不同類型和成分的液體中，未來(lái)可以進(jìn)一步探討甘油聯(lián)合不同飲料和補(bǔ)劑的使用效果。

5.1.5 不同運(yùn)動(dòng)階段甘油的補(bǔ)充方案

表2 提供了不同運(yùn)動(dòng)階段的一般性使用指南，在實(shí)踐應(yīng)用中建議根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的水合狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)階段、運(yùn)動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間和強(qiáng)度、賽事規(guī)則、補(bǔ)液機(jī)會(huì)的可及性、個(gè)人喜好、飲料電解質(zhì)含量和適口性等因素制定個(gè)體化的補(bǔ)充方案[43]。值得一提的是，運(yùn)動(dòng)員的水合狀態(tài)需要結(jié)合多指標(biāo)評(píng)定，常用的評(píng)定指標(biāo)包括尿比重、尿液顏色、體重變化、口渴感覺等[53]，營(yíng)養(yǎng)師需要緊密結(jié)合運(yùn)動(dòng)員的水合狀態(tài)，相應(yīng)地調(diào)整甘油的使用劑量。

表2 不同運(yùn)動(dòng)階段補(bǔ)充甘油的使用指南

5.2 使用甘油的相關(guān)規(guī)定

既往研究認(rèn)為甘油可能具有遮蔽血液興奮劑的作用，2010年甘油作為血容量擴(kuò)充劑被世界反興奮劑機(jī)構(gòu)列入禁用清單[54]。然而后續(xù)有研究表明，補(bǔ)充甘油對(duì)興奮劑檢測(cè)相關(guān)的血液參數(shù)的影響極小[54，55]，2018年1月甘油從禁用清單中被刪除[43，56]。另外，雖然靜脈輸注液體可以快速擴(kuò)充血漿容量，但是自2005年以來(lái)，世界反興奮劑機(jī)構(gòu)禁止運(yùn)動(dòng)員在比賽中和比賽外使用靜脈輸液/注射，故使用靜脈輸液/注射甘油也是被禁止的[57]。過去甘油在國(guó)外已有廣泛研究和應(yīng)用，但是自2010年甘油被禁用后，甘油的研究相對(duì)減少。近些年來(lái)隨著甘油使用的合法化，甘油重新受到研究人員的關(guān)注，研究熱度逐漸回升。自2018年以來(lái)，口服甘油屬于合法手段，建議教練員和科研人員把握甘油的使用契機(jī)，往后每年也需要持續(xù)關(guān)注世界反興奮劑機(jī)構(gòu)和中國(guó)奧委會(huì)反興奮劑中心發(fā)布的禁用清單以確保甘油使用的合法性。

5.3 口服甘油的注意事項(xiàng)

目前普遍認(rèn)為，正確合理地口服甘油是安全的。其原因在于：甘油用于改善水合狀態(tài)所需的口服劑量非常低[16]；甘油副作用的發(fā)生率非常低；甘油會(huì)在一段時(shí)間后被肝腎代謝，因而副作用會(huì)自行消失[48]。目前大多數(shù)研究[11，17，19，25，26，28，35，40]并未發(fā)現(xiàn)受試者出現(xiàn)副作用，少數(shù)研究[23，24，34]報(bào)道受試者出現(xiàn)輕微的惡心和胃腸道不適以及顱內(nèi)壓升高引起的頭昏、頭痛、視力模糊等副作用，其原因可能與攝入高劑量的甘油有關(guān)[11]。為避免潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)，孕婦和患病人群（包括糖尿病、腎衰竭、偏頭痛、心血管和肝臟疾?。┎灰耸褂酶视蚚12]。另外，雖然補(bǔ)充甘油會(huì)增加血漿容量，引起血漿鈉濃度降低，但是其降低幅度不足以引起低鈉血癥[22]?？傊ㄗh營(yíng)養(yǎng)師和教練員掌握甘油的口服劑量、補(bǔ)液量和使用時(shí)間，并密切關(guān)注運(yùn)動(dòng)員的身體狀況。

6 小結(jié)與展望

6.1 小結(jié)

運(yùn)動(dòng)期間補(bǔ)充甘油以增加全身液體儲(chǔ)備是一種延緩脫水進(jìn)程的有效手段。甘油主要通過作用于腎臟，產(chǎn)生滲透梯度，增強(qiáng)液體潴留，改善機(jī)體水合狀態(tài)。在常溫或高溫環(huán)境下，運(yùn)動(dòng)前、中、后補(bǔ)充甘油在液體潴留、體溫調(diào)節(jié)、心血管功能、有氧耐力等方面具有不同程度的益處。在低溫環(huán)境下，補(bǔ)充甘油仍能發(fā)揮其增強(qiáng)液體潴留的功效。目前，口服甘油不屬于違禁手段，科學(xué)、合理地補(bǔ)充甘油可以充分發(fā)揮其益處。一般建議運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)前60～90 min 補(bǔ)充甘油1.0～1.2 g/kg體重+液體20～26 ml/kg體重，運(yùn)動(dòng)中、運(yùn)動(dòng)后可以根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)補(bǔ)充甘油。此外，甘油的副作用很低，具有良好的耐受性和安全性，教練員和營(yíng)養(yǎng)師需要熟悉甘油的使用方法和注意事項(xiàng)。

6.2 展望

甘油作為一種經(jīng)濟(jì)、高效的運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)劑，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。目前有關(guān)甘油的研究相對(duì)有限，未來(lái)可以從以下方面繼續(xù)探討：

1）目前相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究大多集中于1996～2014年，特殊環(huán)境下（如低溫、低氧、高溫高濕環(huán)境）以及運(yùn)動(dòng)中、運(yùn)動(dòng)后補(bǔ)充甘油的研究不足，在不同運(yùn)動(dòng)階段和不同環(huán)境下補(bǔ)充甘油對(duì)生理機(jī)能和運(yùn)動(dòng)能力的影響和內(nèi)在機(jī)理亦尚未明確，未來(lái)仍需開展更多高質(zhì)量、大樣本量的隨機(jī)對(duì)照雙盲研究予以明確，為甘油的應(yīng)用提供更有力的理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)支撐；

2）目前研究中甘油的使用方式并不統(tǒng)一，劑量效應(yīng)關(guān)系也尚未完全明確，未來(lái)可以探討不同劑量和不同攝入方式（單次、分次）的甘油補(bǔ)充對(duì)生理機(jī)能和運(yùn)動(dòng)能力的影響，探尋甘油最佳的攝入劑量和方式，制定更加精細(xì)化的補(bǔ)充方案；

3）目前越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn)一些營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)劑和飲料也能提高液體潴留，未來(lái)可以探討甘油配制于不同液體中是否能進(jìn)一步提高液體潴留、改善運(yùn)動(dòng)能力，并通過比較甘油與不同液體的聯(lián)合使用效果，制定“甘油+液體”的最佳方案等。