撰文/付京波（北京大学第一医院外科主治医师、北京医师跑团副领队）

编辑/吉菁菁  图片来源/视觉中国（除署名外）

长跑运动环境往往伴随着湿热和高温，导致人体水分和电解质离子的大量损失，到底该如何评估损失？如何在运动前后合理补充水分和电解质，以保持机体正常的水电解质平衡，避免脱水和热射病的发生？

带着这些问题，本文参考中国运动科学协会CSSA（Chinese Sports Science Association）、美国运动医学协会MCSM（American College of Sports Medicine）等机构的研究成果，供广大跑步运动爱好者参考借鉴。

脱水和电解质失衡的严重后果

在相对凉快的环境下，人体热能主要通过热辐射和对流来散发，而炎热环境下，排汗蒸发是散发人体热能的最主要途径。排汗过程除水分损失以外，汗液中包含的电解质也会流失。持续运动时，尤其是在炎热环境下，如果没有及时补充流失的水分和电解质，人体极易出现脱水情况。

▲水分和电解质对人体十分重要。图源：北京日报客户端

在炎热环境中，脱水超过体重的2％，会降低有氧运动能力和损害中枢神经系统，出现认知/神智症状。在寒冷的天气里，脱水超过体重的3％才会影响到有氧运动的表现。骨骼肌的抽筋情况也是由于脱水状况，加上电解质不足和肌肉疲劳综合因素所导致。在剧烈运动中和运动后，女性和老年人出现水分和电解质失衡的风险更高。

剧烈运动、运动过度等可能引起横纹肌溶解症，脱水是促进横纹肌溶解症的诱发因素之一。横纹肌溶解症是肌细胞破坏而引起肌肉细胞内物质渗出进入血液，造成大量肌红蛋白导致肾功能障碍。脱水还会造成和加重横纹肌溶解症所致的急性肾功能衰竭。住院的热射病患者中，脱水与电解质紊乱的患者当中有25％的人同时有横纹肌溶解症、13％患有急性肾衰竭。

▲横纹肌溶解所引发的症状相当广泛。图源：ihealth.com.tw

1988年，在美国马萨诸塞州警察培训学校，50名学员在炎热环境中进行体操训练和跑步操练，训练首日，学员被要求限制饮水。其中1名学员在跑步时发生运动性中暑、横纹肌溶解症、肾衰竭和肝衰竭并发症而死亡。其他13名学员亦因脱水、横纹肌溶解症和急性肾功能不全入院治疗，其中6名因急性肾衰竭要进行血液透析。全部学员一定程度上都出现了横纹肌溶解症的现象。

在马拉松运动前、运动中和运动后，如果运动员跑步速度慢、汗液流失少，过量摄入水分和其他低渗性饮料，体型偏小和过瘦的运动员可能会发生运动性低血钠症。

当血钠的水平≤125毫摩尔/升时，人体会出现明显的如头痛、呕吐、手脚肿胀、坐立不安、异常疲累、神智不清(进行性脑病变)和气喘且带响声（肺水肿）等症状。当血钠水平进一步下降，如低于120毫摩尔/升时，就会出现呼吸停顿、昏迷、永久性脑部受损等症状，严重时甚至会造成死亡。运动性低血钠症的发生与很多因素有关，常见因素是过度饮用低渗性饮料以及体内总钠含量过少。女性比男性运动性低血钠症的风险要高。

运动前后如何科学补液

那么运动前后应该如何科学补液，到底应在何时补充呢？

日常营养膳食是确保人体正常水电解质平衡的基础，一般来说，摄入肉类可以帮助促进补充水分。

运动前后，需充分地补液（电解质饮料），以补充随汗液而流失的电解质（钠和钾）。摄入咖啡因并不能显著地改变日常排出的尿量或改变水电解质状态。摄入酒精则会增加尿量并延迟水平衡恢复过程，运动后不建议饮酒，或在适量饮酒前要首先达到水平衡。

1.运动前补液

运动前补液的目的是在运动开始前使机体达到水分充足的状态，并使机体处于正常的电解质水平。建议大运动量的训练或比赛，在运动前4小时开始，按体重逐步补充水分（约5~7毫升/公斤体重）。如果之后没有小便，或尿液颜色较深，则应在运动前2 小时，再按体重逐步补充水分（约3~5毫升/公斤体重）。饮用含钠的电解质水（20~50毫克/升）可以更好保存喝进身体的水分。一般情况下，喝15℃~21℃的液体较为合适，但温度以及口味喜好常因个体和饮食文化不同而差异巨大。

2.运动中的补液

运动中水分补充的目标就是防止脱水（避免水分损失超过体重的 2％）和保持电解质的平衡，防止运动表现降低。补充的量和速率需按个人汗液流失速率、运动的持续时间和给予补充水分的机会而定。当口渴时喝水，身体已经处于缺水状态，所以运动中应采取分阶段性地补液（当条件补给许可时）。尤其在超过3小时以上的运动项目中，要计划好补液次数与量。运动时间持续越长，机体对水分的需求和补液间失衡的累积效应就越明显，严重时会导致脱水和稀释性低血钠症。

运动项目（代谢能力、持续时间、衣着和配带的装备）和天气状况的不同以及其他因素（例如体质、热适应和训练水平）等都会影响到每个人的汗液流失速率和汗液中的电解质浓度（见下表），所以很难有普适的水分和电解质补充指南。

从上表可以看出，不同条件下，预计出汗率400毫升~1800毫升/小时。建议进行训练/比赛的运动员可以监测自己体重的变化，来估计自己汗液流失情况，进而找到自己适合的补液规律。

炎热天气状况下进行长时间运动的话，建议运动饮料中至少达到氯化钠20~30毫克/升、钾离子2~5毫克/升、碳水化合物5%~10%。摄取碳水化合物有助于维持运动强度，超过1小时或更长的持续大强度运动，以大约30~60克/小时的速度补充碳水，通常每小时摄入1升的运动饮料（浓度6%~8%的碳水化合物）， 碳水化合物最好是混合糖类（如能量胶，其包含葡萄糖、蔗糖、果糖和麦芽糖等），碳水化合物浓度一般不超过8%。过高浓度的碳水化合物会影响胃肠道排空速度，容易引起胃部不适和呕吐现象。

对于赛前身体内水平衡正常的马拉松运动员来说，有研究建议运动中自由饮用400毫升~800毫升/小时的饮料。运动员跑速越快，体重越重，气候越炎热，补水应越多；反之减少。如配速8.5~15公里/小时、体重50公斤的运动员，按每小时饮用800毫升水，体重将增加0.7%~3.3%，会导致水分过多；而体重90公斤的运动员，每小时饮用400毫升水分，体重会减少2.6%~3.9%，导致过度脱水。

因此，需根据实际情况制订适当补液计划，以预防过度脱水（体重降幅小于基线体重的2％）。

3.运动后补液

运动后水分补充的目标是要完全恢复体内的水分和电解质储备。在运动中已合理补充水及电解质的情况下，运动后正常饮食（含有适量的钠）加上清水已足够满足恢复储备的要求。适量的钠此时有助刺激补液和保留喝进的水分。而单纯补水会妨碍机体恢复水分充足的状态，过量饮水还会刺激过多尿液的生成，导致科学补液的目标事倍功半。

如果运动后已经是脱水状态（损失超过体重的2％），则应在12小时内采取积极措施补液。人体如果想要迅速并完全恢复机能，推荐参照自身的体重补足、饮用至少约 1.5升（含电解质）的饮料。多余水分都会以尿液形式排出体外，所以还需要额外补充水分用于补偿排出的尿量。

运动后出现严重脱水（损失超过体重的7％），并伴随出现恶心、呕吐现象或腹泻症状，或者已不能喝进饮料时，应当及时就医，以静脉输液的方式给予补充。

参考文献：

1.Exercise and Fluid Replacement（MSSE, 39(3),2007）

2.Study on the development and activity of anti-fatigue sports drink（Journal of Food Safety and Quality, 12(9),2021）

3.www.acsm.org（American College of Sports Medicine（ACSM）

4.The temporal effect of different types of sugar-supplementing beverages on exercise capacity and corresponding metabolic parameters in human endurance exercise. Compilation of abstracts of the 11th National Sports Science Conference. （Chinese Sports Science Association, (3), 2019）