运动后你是选择喝清水还是喝运动饮料呢?近些年,各种颜色的运动饮料已经成为了健身爱好者不离手的潮流饮品,甚至有些不运动的人也习惯在口渴的时候饮用运动饮料。运动饮料是以水、低聚糖、果汁等为原料,添加微量元素、维生素等营养成分,经调配、过滤、杀菌等工艺加工制成的一种有着特殊用途的饮品,能为经过高强度劳动或运动的人群补充水分和能量,有助于维持血糖稳定和体液平衡。但是,运动饮料中含有丰富的碳水化合物,饮用后会引起血糖升高;其中的各种电解质也会加重肾脏负担,引起血压升高、心脏负荷增大。因此,糖尿病患者、高血压患者和未经运动的人不宜盲目饮用运动饮料。
运动中和运动后人体内发生变化的电解质主要是钠离子、氯离子、钾离子和镁离子。这也是为什么运动饮料中会含有这些电解质。不同的运动饮料中电解质含量也不同,但总的来说,多数运动饮料中钾离子含量远低于钠离子含量,少数根本不含钾。这是为什么呢?
我们先来看看常见食物中的钾含量和钠含量。
上述常见食物中的钾含量都比钠含量多。在粮食作物中,钾含量尤其丰富而钠含量极少;在茎叶类食物和动物性食物中,钾钠含量比仅略低于健康人体中的钾钠含量比(健康人体中,钾钠含量比约为3:1)。通常,人体每日所需钾为2~4克,所需钠为4~6克。合理饮食的情况下,人体所需的钾完全可以从食物中获取,因而不需要额外补充;但食物中的钠含量较低,所以人们必须要额外摄入钠,才能满足人体所需。
人们主要通过摄取食盐来摄入钠,食盐的主要成分是氯化钠,海洋和盐湖是食盐的重要来源。海水中约含2.7%的氯化钠,有些盐湖(如美国的大盐湖和约旦边境的死海)湖水中的氯化钠含量高达23%;盐湖的沉积物中也有氯化钠,如中国西藏班戈等湖区的沉积物中就有大量氯化钠。
氯化钠是人体细胞液和血液的组分,是维持体内渗透压平衡的主要盐分。缺少氯化钠,人会患缺钠症,出现口渴、恶心、肌肉痉挛、神经紊乱等症状,甚至死亡。当然,体内氯化钠过多,也会引起高血压,甚至诱发心脏病。
固体食盐是由钠离子和氯离子形成的晶体,它是由一个个带正电荷的钠离子和带负电荷的氯离子组成的化合物。把氯化钠晶体放到水里后,晶体会解离为钠离子和氯离子,这种在水溶液中或熔融状态下能离解成正负离子而导电的物质被称为电解质。其中强酸、强碱和食盐是强电解质,弱酸、弱碱和某些盐(如氯化汞)是弱电解质。
那么,人体为何一定要摄入钠呢?首先,人体细胞要进行很多生化反应,这些反应需要多种酶的参与,而大多数酶反应都离不开钾离子。进食后,人体血糖会升高,机体需要把葡萄糖合成糖原暂时储存起来,以供各种器官和肌肉使用,这时,钾离子会参与糖原的合成,并在糖原水解时被释放出来。但如此一来,细胞内的钾离子浓度就会升高,人会出现肌肉无力、麻痹、心肌收缩功能降低等症状。通过摄入适量食盐,细胞外钠离子的浓度会升高,这样就可以保持血液中的电解质浓度和细胞中的电解质浓度相当,让它们“和平共处”了。
其次,人体的各种生化反应需要在适当的酸碱性环境中进行,这要求血液的酸碱度基本呈中性;但由于身体一直在产生或酸性或碱性的物质,所以血液的酸碱度并不稳定。这就需要血液中有防止酸碱度出现大幅度“颠簸”的缓冲液。人体血液中有一定的二氧化碳,溶解在水里后,一部分会电离成氢离子和碳酸氢根,它们会与血液中的钠离子、氯离子一起形成能调节酸碱度的缓冲液。这也进一步说明,钠是人体必不可少的重要元素。
你可能发现了,在水中加入适量食盐后,整杯水都会是咸的,而不是半杯水咸,半杯水淡。这是因为钠离子和氯离子有一个共性:溶液中哪里浓度稀,离子就往哪里跑,结果就是溶液各处的浓度都一样。所以腌制青菜时,哪怕食盐涂抹得不均匀,也不用担心。为什么青菜腌制一段时间后周围会出现很多水呢?根据植物细胞的渗透作用原理,植物细胞失水或吸水与细胞液浓度和细胞外部溶液浓度有关:当细胞外部溶液浓度大于细胞液浓度时,植物会失水;反之,植物会吸水。腌制青菜前,青菜细胞液浓度较小,但加入食盐后,青菜细胞外部溶液浓度加大;随着食盐中钠离子和氯离子在青菜细胞内外穿梭,一段时间后,青菜细胞中的水分就会被“抽提”出来,青菜周围就会出现很多水了。如果腌制时间足够长,长到青菜被制成咸菜,那就更能长时间存放了。这是因为,食盐既能将青菜中的水分抽提出来,又能将细菌细胞内部的水分抽提出来,导致细菌脱水死亡,从而抑制了细菌的生长和繁殖,让咸菜能长时间存放。
上述情况,从离子的角度说,是离子从离子浓度高的地方向离子浓度低的地方迁移,称为电解质平衡;从水的角度说,是水从离子浓度低的地方向离子浓度高的地方渗透,称为渗透压平衡。人体也是由一个个细胞组成的,自然也需要保持细胞内外的电解质平衡或渗透压平衡。
钾和钠是一对好朋友。人体必需的七大营养素是蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、水、无机盐和膳食纤维。钾和钠都是人体必须摄入的重要的无机盐离子。钾的原子序数比钠多8,说明它的原子核内比钠多了8个质子,核外多了8个电子。钾的电子结构也与钠的很相似。钾和钠这一对好朋友在保持人体电解质平衡和体液酸碱平衡的过程中,相互联系、相互制约,让人体的许多化学反应得以正常进行。钾有助于维持神经健康、心跳规律正常,可以预防中风,并协助肌肉正常收缩。在摄入高钠而导致高血压时,钾还具有降血压的作用。
因为合理饮食足以保证人们获得充足的钾,所以人们不需要额外补充。不过,感冒发烧时,人体体温升高、新陈代谢加快、出汗量增多,容易出现电解质失衡的情况;高强度、长时间运动后,人体内的钾也会随汗液流失一部分,这时,可以在遵照医嘱的情况下适量饮用运动饮料或补充含钾的电解质水。但对不需要补钾的人而言,如果长期大量饮用运动饮料,可能导致摄入电解质过量,加重心肾负担,甚至出现高钾血症。高钾血症会让人出现肌肉无力、麻木软瘫等症,严重时会影响呼吸运动,心律不齐,甚至心搏停止而突然死亡。高钾不好,低钾也不好。低钾血症的临床表现主要为神经肌肉的兴奋性降低而肌无力、神志淡漠、腹胀、心音低沉等。不过,即便是为低钾血症进行补钾治疗,也应遵循尽量口服、见尿补钾、控制总量、边治疗边观察的原则,以防补钾过快。
说到这儿,也就能解释为何运动饮料中要不钠含量高于钾,要不含钠不含钾。高强度运动会让人们体温升高、大量出汗,体内钠离子流失较多,机体面临失水、失温风险,而及时补充含有碳水化合物、钠、糖、维生素等的运动饮料,可以维持人体酸碱平衡,补充所失营养,促进体力恢复。但运动中,由于糖原分解和骨骼肌收缩会释放一些钾离子,血钾会升高;运动后,伴随着钾离子在细胞内的转移和出汗导致的钾流失,血钾又会下降,因此运动期间一般不建议直接补钾,可在运动后通过食物(如食用柑橘类水果、香蕉等)进行补充。
【责任编辑】谌 燕