01
背景知识
「运动饮料的效果,也有衡量指标」
众所周知,在运动中通过出汗为主的体液流失,会导致一系列相关问题,比如:运动表现下降(先前的研究表明,损失大约2-3%的水分时,运动员的表现就开始受到影响了),以及由于脱水导致的一系列身体不适症状……在运动中及时有效的补充水分,重要性不言而喻。
脱水对于各项运动的表现,都有显著的影响。
图:4endurance.net
现在,市场上也有着一系列打着「补水」、「补充电解质」旗号做宣传的运动饮料,号称通过科学配方,能够最快速的补充由于运动流失的体液。
市场上常见的运动饮料。图片仅作为示例,并不针对任何品牌。
图:互联网。
在先前的研究中,基本达到共识的一点是:
在「轻度至中度脱水」的情况下(没有生命危险,或者不需要就医),最有效的补充水分的方法,是补充富含电解质及葡萄糖的溶液
(即「口服补水疗法/Oral Rehydration Therapy,ORT」)——这种方法,适用于所有原因的脱水症状。这种混合溶液,可以通过刺激一种叫SGLT1的肠道上皮载体,来加速肠道对于水分和钠离子的吸收效率。
2012年的一项调查表明,高达40%的人,会选择市场上的运动饮料来作为补水方法——这并不完全是因为运动饮料的营销非常成功,运动饮料作为健身场景下极其容易购买(大部分健身房都有销售)的产品,价格不高,方便饮用,才是它流行的主要原因。
各项调查都表明,运动饮料的市场在近几年处在良好的「上升状态」。
图:见水印。
尽管每家运动饮料都声称自己采用了「最科学的配方」,2007至2014年的一系列调查并不同意这一说法:市面上大部分运动饮料,要么
电解质浓度太低
,达不到加速补水的效果;要么
糖分含量过高
,不仅会刺激肠道加速排出氯离子,还会引起一系列肠胃不适的副作用……
并且,尽管研究表明,运动饮料比起水,确实能够更好的补充体液(「饮料补水指数/Beverage Hydration Index,BHI」,p<0.05),但是跟
其它普通的高热量饮料相比,并没有任何补水方面的优势
。
为了进一步探究这个问题,以Cheuvront为首的科学家们,在2018年进行了更为详尽的研究。
02
研究内容
「脱水-补水-结果观测」
实验募集了26位年轻、健康、活跃的志愿者(军人)。其中,21位为男性,5位为女性。他们的平均年龄为23±5岁,平均身体水分含量为43.76±9.32升,平均体重为79.56±18.48千克,平均身高为178±9厘米。
所有的被试者都在过去的6个月中,通过了军事体能测试,并且没有什么健康问题。被试者都没有喝酒的习惯,不使用任何补剂,除了口服避孕药,不服用任何其他药物。
- 在第1天之前的24小时里,被试者被要求在不改变饮食的情况下,
额外多喝3升水
——他们饮食中的平均水分为0.6升,所以他们的日均水摄入就超过了3.6升。
- 在晚上10点之后,被试者开始禁食,并在不吃不喝至少8个小时之后,来实验室进行测试。同样的过程持续了3次,目的是得到在「水平衡/Euhydration」状态下,相对准确的体重数值,避免客观因素(食物重量、女性的月经周期变化)对于体重的影响。
- 在第3天的测试之后,被试者统一使用了一小份早餐(450大卡,57%碳水化合物,30%脂肪,13%蛋白质,450毫克钠离子)以及250毫升(一小杯)的水。
- 接着,他们休息了1个小时,然后被随机分配到两组,进行不同的
「脱水」程序
:
- 「高渗脱水组/Hypertonic Dehydration」:13人,使用了
运动-高温压力的脱水程序
,具体内容是在跑步机上进行间歇坡度走(3.5mph速度,7%坡度,50分钟运动,10分钟休息的循环)或者高温条件下的室内单车(120W,室内温度为40摄氏度,相对湿度为20%)。
- 「等渗脱水组/Isotonic Dehydration」:13人,通过
服用利尿剂
(80 毫克Lasix)来达到加速排尿的效果。
本研究使用的利尿剂示意图。图:互联网
脱水程序结束之后,被试者休息了3个小时。然后,研究人员采集了他们的尿液、血液样本,以及体重,紧接着开始了
补水程序
。
-
「Enterade饮料组」
:一共13人,其中7人来自于「高渗脱水组」,6人来自于「等渗脱水组」;
-
「佳得乐组」
:一共13人,其中6人来自于「高渗脱水组」,7人来自于「等渗脱水组」。
根据被试者体液流失的体积,补充了同样体积的运动饮料(Enterade的成分:67mmol/L的钠离子,60mmol/L的氯离子,4.2mmol/L的钾离子,以及8种氨基酸混合配方,Bosm = 197mmol/kg;佳得乐的成分:21mmol/L 的钠离子,26mmol/L的氯离子,3.9mmol/L的钾离子,332mmol/L的葡萄糖;Bosm = 330 mmol/kg)。
在补水后的第30/60/90,以及第180分钟,研究人员分别采集了被试者的血液样本进行分析。
03
研究结果
「运动饮料,效果被完爆?」
下图表示了在补水过程中,志愿者们
身体总水分流失
(x轴,mL/kg)以及
阳离子流失
(y轴,mEq/kg)的关系。
图中虚线的上下方,分别表示了「高渗」和「低渗」的情况。在「等渗脱水组」中,前90分钟一直处于「等渗」的状态,而在补水90分钟后,被试者的身体总水分回到了基线位置。然而,即使在这种情况下,他们的阳离子还是处于负平衡状态,体液处于「低渗」状态。
尽管两组补水方式都导致了阳离子负平衡状态,在第0-180分钟之间,氨基酸饮料(AA)比起运动饮料(SP),效果要更好一些(p<0.05)
。
氨基酸饮料无论是从恢复体液,还是饮料在身体滞留的绝对值角度,都要稍微优于运动饮料(64.9±4.8% vs 53.0±6.2%)。不过,这个数据在统计学上并没有显著差异。在第0-180分钟期间,氨基酸饮料组的尿液钠离子含量为22±15mmol/L,而运动饮料组则为13±2 mmol/L。这表明,两种饮料都导致了显著的钠离子滞留效果。
而至于「高渗脱水组」,也是相似的结果:在90分钟后,
氨基酸饮料可以使身体总水分以及阳离子平衡都回到基线位置,并且有着更高的饮料滞留效果
(75.4±2.5%vs 56.9±5.4%,p < 0.05)。
04
研究解读
「市售饮料的问题都在哪?」
研究的结果可能会让很多读者大跌眼镜:从整体表现而言,
氨基酸饮料可以算是「完爆」了市面上常见的运动饮料
(佳得乐):在3项主要测试指标中,氨基酸饮料赢了2项,在1项上打平。
这个结果,可以算是意料之中——佳得乐的配方,不仅
电解质含量太低
,起不到最有效的补水效果,而且
添
加的糖分,尽管可能对在运动中补充能量有一定帮助,但单纯就补水而言,没有任何积极效果
。
佳得乐饮料的成分示意图。可以看出,它的钠离子含量其实并不高。
所以,类似这样的运动饮料,只能起到「比白开水强一点点」的效果,并不是最佳的补水方式。
实验中使用的氨基酸饮料,并不是市场上的BCAA或者蛋白粉——它其实更接近于医院中对于脱水患者使用的
电解质配方
,在每8盎司(237毫升)液体中,含有230毫克的钠离子(10%RDV),以及93毫克的钾离子(3%RDV)。很容易推测,
混合溶液中的氨基酸,并不是它补水效果优秀的原因,合理配比的电解质浓度才是