关于渗透压的那些事-运动饮水与补给的艺术

2017-10-23 19:38:00


关于渗透压的那些事-运动饮水与补给的艺术
记得多年前参加林义杰所举办的超马赛事,他在赛前说明会时,分享了他的补给经验,林义杰说到他赛事中从来不会「白喝水」。意思是说,当他喝水时同时也补充能量,除了可以节省补给时间外,同时也让营养更好吸收。当时这个分享引起了我很大的兴趣,不明究理的我跟着实行,在赛事中准备了很多种能量粉末,一股脑的添加在水中,以为可以就此可以补水与能量,实际上却让我吃了不少苦头,原因都在于「渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压)」这三个字!
 
什么是渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压)

渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压)(osmolarity)是指半透膜的选择性,使膜内外的溶质无法通透,两边溶液为达成浓度的平衡便产生一种压力,就叫做渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压)。这听起来文诌诌的,其实透过下图就很容易了解:

图1. 蔗糖与纯水的渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压)示意图
从上图可知溶液的渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压),依赖于溶液中粒子的数量,简单说就是浓度高的溶液渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压)也高。

图2. 红血球细胞在不同的渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压)下
正常人体血液的渗透压摩尔浓度范围为300±30mosm/kg,高渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压)会让细胞内的水分被吸出,造成萎缩;低渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压)则会使细胞内充满水分甚至胀破,所以等渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压)对细胞来说吸收利用较好。
 
渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压)与人体吸收的关系

 
我们知道,影响溶液渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压)高低的原因在于溶液中粒子数,所以选择等渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压)的饮料是最好吸收的。市面上贩卖的饮料包括果汁,只要是高糖分的,却几乎都是高渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压)饮料,另外,含钠离子、和钾离子的,也都会增加饮料的渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压)。除了平日最好不要随意大量饮用这些饮品代替水分外,这也就是为何有时我们跑步时口渴,明明喝了很多饮料,但却越喝越渴的原因。

义守大学义大医院中药科吴宗修药师在KingNet网络医院上,解答一个有关于冲泡式营养食品渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压)的问题时说道:「我们的营养成分主要是靠小肠吸收。等渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压)的食物,以很快的速度通过胃,到达小肠。如此一来,减少在胃的停留时间,相对的就会让更多的食物营养保留下来(因为胃液也会破坏营养成分)。一般的食物,除了在处理的过程已经破坏的一些营养,到达胃部,还要经过一次分解,成为等渗压的状态,最后我们能吸收到的大约在三到四成。等渗压的食物,我们大约可以吸收到九成左右的营养。

尿外科医师-高雄市立联合医院翁伟哲医师,同时补充道:物质之修收除了渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压)外,还须考虑所含的物质是否容易吸收,光是渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压)影响有限!

由此可知,渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压)对于人体水份的吸收影响最剧,而营养部份则需看所含物质。当等渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压)溶液进入胃部时,此时受溶液刺激,幽门瓣会打开,胃部平滑肌收缩,使溶液喷流入小肠,溶液中的营养物质与水份就可直接被小肠吸收。
 
不会白喝水,那喝的是什么水?
 
我们都知道跑马拉松运动时,会因为流汗而损失大量的水份与电解质,同时消耗肝醣(glycogen)。只要脱水1%即会响运动表现,体温也因此会变得更高,并容易感到疲劳。当脱水达到3%时,就会显着的影响运动表现,达到5%时,将可能引发热衰竭。但我们也不能一直喝水,若一直喝大量的白开水,则会产生低血钠现象。而醣类是运动时的主要能量来源之一,存在于肌肉和肝脏中。肌肉中的肝醣只能供给肌肉细胞所用,而肝脏中的肝醣可以以葡萄糖的形式释放到血液中,供给肌肉以及身体其他器官所需。适时的补充含醣类的食物或溶液,才能维持好的运动表现。

在徐国峰教练「救世要跑」环岛跑步时,与台北医学大学附设医院的营养师与郭丰州老师讨论后,给跑者们提出建议,以每20到30分钟喝200cc的特调糖水(200 cc含16公克糖与160毫克的钠)的等渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压)液体。用照片中换算成2200cc矿泉水瓶的量来调配,加上调味的柠檬,特二砂,精盐等,即可调配成三合一的天然补给!当时我也曾陪跑台中这一段,以当时的跑法,分上下午时段,每日约一个全马左右,同时有补给车随行补给,当时这款自行调制的等渗透压补给溶液,非常适用。
 
不过若是参加一般赛事要自己调配等渗透压饮品,除非事先调配好随身携带。否则随身要带这种三合一的补给配方真的不方便,事先调好又怕变质,所以选择市面上既有的等渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压)补给粉末会比较容易。
 
然而我们应该在赛事中全程饮用等渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压)溶液吗?
 
当我们参加长距离的运动项目时,如超级马拉松、超级铁人赛等长时间的耐力运动时,赛事中人体会大量丧失水份与能量,产生脱水与强烈的饥饿感,那种又饥又渴的感觉,相信有很多超马或超铁玩家都有遇到过。然而此时我们通常会做出错误的决定,「大量」的饮用高糖份的饮料,以为只要喝下有高糖份的饮料,就可以解饥又解渴,但事实上却不是如此。
 
我们再将渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压)的与细胞的示意图拉回来看,已故的林杰梁医师曾对解渴饮用「等渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压)」一事解释道:此时饮用等渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压)的水,解渴效果比较不明显,反而是要饮用低渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压)的饮料才能快速补充。所以在赛事后段,我们反而需要的是低渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压)的补给饮品。大家回想看看,是不是在比赛后期对于又甜又腻的Gel特别感到恶心?
 
赛事后期,若已经有明显脱水现象,同时体能又急速下降,此时应该要选择的是低渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压),同时又富有能量的饮品才对。若饮用高渗透压的高糖份饮料,虽可以解饥,补充热量,但却会加重脱水现象。
 
所以此时调配的饮料就要有所差别,若使用义维力的G SPORT调配,这时只要使用1包15g冲泡于500 cc的饮水中,即可获得低渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压)的饮品。由于减半的粉末中碳水化合物也减半,能量的补给则要靠分批少量的摄入方式来回补,不宜大量摄取高GI食物,以免影响渗透压(摩尔浓度渗透压,摩尔渗透压)。但若需要快速回补,则可以考虑使用ENERVIT ENERVITENE SPORT COMPETITION 高强度能量饮料包,这有别于一般我们常见的Gel型态,这是一包纯液态碳水化合物的低渗透压补给能量包,含有超小单位果糖、麦芽糊精及ENERVIT独特的C.OX.配方,以独家技术将麦芽糊精与果糖调和成黄金比例。同时内含微量咖啡因,可提振精神,增加代谢率帮助醣类吸收以及脂肪使用率提高。我常笑称这包叫做:送你回终点!
 
补给的技巧与种类,确实因人而异,但是不可忽略的是,我们身体的组成与实际的需求,这需要仰赖运动科学的知识。该吃什么,不该吃什么,能自觉的控制,则是补给的艺术,这都要仰赖敏锐的自我观察。运动科学不断的在进步,我们也应该不断的学习,希望这篇分享,能带给大家在补给方面更多的思考与选择!

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