【飲食補給】運動飲水與補給的藝術-滲透壓
記得多年前參加林義傑所舉辦的超馬賽事,他在賽前說明會時,分享了他的補給經驗,林義傑說到他賽事中從來不會「白喝水」。意思是說,當他喝水時同時也補充能量,除了可以節省補給時間外,同時也讓營養更好吸收。當時這個分享引起了我很大的興趣,不明究理的我跟著實行,在賽事中準備了很多種能量粉末,一股腦的添加在水中,以為可以就此可以補水與能量,實際上卻讓我吃了不少苦頭,原因都在於「滲透壓」這三個字!
什麼是滲透壓
滲透壓(osmolarity)是指半透膜的選擇性,使膜內外的溶質無法通透,兩邊溶液為達成濃度的平衡便產生一種壓力,就叫做滲透壓。這聽起來文謅謅的,其實透過下圖就很容易了解:
蔗糖與純水的滲透壓示意圖(圖片來源:笑傲糨糊)
從上圖可知溶液的滲透壓,依賴于溶液中粒子的數量,簡單說就是濃度高的溶液滲透壓也高。
紅血球細胞在不同的滲透壓下。(圖片來源:維基百科)
正常人體血液的滲透壓摩爾濃度范圍為300±30mosm/kg,高滲透壓會讓細胞內的水分被吸出,造成萎縮;低滲透壓則會使細胞內充滿水分甚至脹破,所以等滲透壓對細胞來說吸收利用較好。
滲透壓與人體吸收的關係
市售飲料滲透壓(圖片來源:笑傲糨糊)
我們知道,影響溶液滲透壓高低的原因在於溶液中粒子數,所以選擇等滲透壓的飲料是最好吸收的。市面上販售的飲料包括果汁,只要是高糖分的,卻幾乎都是高滲透壓飲料,另外,含鈉離子、和鉀離子的,也都會增加飲料的滲透壓。除了平日最好不要隨意大量飲用這些飲品代替水分外,這也就是為何有時我們跑步時口渴,明明喝了很多飲料,但卻越喝越渴的原因。
義守大學義大醫院中藥科吳宗修藥師在KingNet網路醫院上,解答一個有關於沖泡式營養食品滲透壓的問題時說道:「我們的營養成分主要是靠小腸吸收。等滲透壓的食物,以很快的速度通過胃,到達小腸。如此一來,減少在胃的停留時間,相對的就會讓更多的食物營養保留下來(因為胃液也會破壞營養成分)。一般的食物,除了在處理的過程已經破壞的一些營養,到達胃部,還要經過一次分解,成為等滲壓的狀態,最後我們能吸收到的大約在三到四成。等滲壓的食物,我們大約可以吸收到九成左右的營養。」
尿外科醫師-高雄市立聯合醫院 翁偉哲醫師,同時補充道:物質之修收除了滲透壓外,還須考慮所含的物質是否容易吸收,光是滲透壓影響有限!(摘自國家網路醫院http://goo.gl/S4xNlw)
由此可知,滲透壓對於人體水份的吸收影響最劇,而營養部份則需看所含物質。當等滲透壓溶液進入胃部時,此時受溶液刺激,幽門瓣會打開,胃部平滑肌收縮,使溶液噴流入小腸,溶液中的營養物質與水份就可直接被小腸吸收。
不會白喝水,那喝的是什麼水?
(圖片來源:笑傲糨糊)
我們都知道跑馬拉松運動時,會因為流汗而損失大量的水份與電解質,同時消耗肝醣 (glycogen)。只要脫水1%即會響運動表現,體溫也因此會變得更高,並容易感到疲勞。當脫水達到3%時,就會顯著的影響運動表現,達到5%時,將可能引發熱衰竭。但我們也不能一直喝水,若一直喝大量的白開水,則會產生低血鈉現象。而醣類是運動時的主要能量來源之一,存在於肌肉和肝臟中。肌肉中的肝醣只能供給肌肉細胞所用,而肝臟中的肝醣可以以葡萄糖的形式釋放到血液中,供給肌肉以及身體其他器官所需。適時的補充含醣類的食物或溶液,才能維持好的運動表現。
(照片來源:笑傲糨糊)
在徐國峰教練「救世要跑」環島跑步時,由台北醫學大學附設醫院的營養師與郭豐州老師討論後,給跑者們提出建議,以每20到30分鐘喝200cc的特調糖水(200 cc含16公克糖與160毫克的鈉)的等滲透壓液體。用照片中換算成2200cc礦泉水瓶的量來調配,加上調味的檸檬,特二砂,精鹽等,即可調配成三合一的天然補給!當時我也曾陪跑台中這一段,以當時的跑法,分上下午時段,每日約一個全馬左右,同時有補給車隨行補給,當時這款自行調製的等滲透壓補給溶液,非常適用。
(照片來源:笑傲糨糊)
不過若是參加一般賽事要自己調配等滲透壓飲品,除非事先調配好隨身攜帶。否則隨身要帶這種三合一的補給配方真的不方便,事先調好又怕變質,所以選擇市面上既有的等滲透壓補給粉末會比較容易,比如寶礦力運動飲料沖泡粉末或ENERVIT義維力的G SPORT,不過寶礦力的成份不足以補充我們需要的能量,義維力的G SPORT比較符合補水又補能量的需求。義維力的G SPORT是一種粉末狀的等滲透壓飲料,當中有50%的成分屬於碳水化合物(果糖及麥芽糊精),能在運動時供應能量來源,使體內肝醣保持穩定,運動初期使用兩包共30g加入500 cc的水中,即可獲得等滲透壓的補給飲料,讓你不會白喝水。
然而我們應該在賽事中全程飲用等滲透壓溶液嗎?
當我們參加長距離的運動項目時,如超級馬拉松、超級鐵人賽等長時間的耐力運動時,賽事中人體會大量喪失水份與能量,產生脫水與強烈的飢餓感,那種又飢又渴的感覺,相信有很多超馬或超鐵玩家都有遇到過。然而此時我們通常會做出錯誤的決定,「大量」的飲用高糖份的飲料,以為只要喝下有高糖份的飲料,就可以解飢又解渴,但事實上卻不是如此。
紅血球細胞在不同的滲透壓下。(圖片來源:維基百科)
我們再將滲透壓的與細胞的示意圖拉回來看,已故的林杰樑醫師曾對解渴飲用「等滲透壓」一事解釋道:此時飲用等滲透壓的水,解渴效果比較不明顯,反而是要飲用低滲透壓的飲料才能快速補充。所以在賽事後段,我們反而需要的是低滲透壓的補給飲品。大家回想看看,是不是在比賽後期對於又甜又膩的Gel特別感到噁心?
賽事後期,若已經有明顯脫水現象,同時體能又急速下降,此時應該要選擇的是低滲透壓,同時又富有能量的飲品才對。若飲用高滲透壓的高糖份飲料,雖可以解飢,補充熱量,但卻會加重脫水現象。
所以此時調配的飲料就要有所差別,若使用義維力的G SPORT調配,這時只要使用1包15g沖泡於500 cc的飲水中,即可獲得低滲透壓的飲品。由於減半的粉末中碳水化合物也減半,能量的補給則要靠分批少量的攝入方式來回補,不宜大量攝取高GI食物,以免影響滲透壓。但若需要快速回補,則可以考慮使用ENERVIT ENERVITENE SPORT COMPETITION 高強度能量飲料包,這有別於一般我們常見的Gel型態,這是一包純液態碳水化合物的低滲透壓補給能量包,含有超小單位果糖、麥芽糊精及ENERVIT獨特的C.OX.配方,以獨家技術將麥芽糊精與果糖調和成黃金比例。同時內含微量咖啡因,可提振精神,增加代謝率幫助醣類吸收以及脂肪使用率提高。我常笑稱這包叫做:送你回終點!
補給的技巧與種類,確實因人而異,但是不可忽略的是,我們身體的組成與實際的需求,這需要仰賴運動科學的知識。該吃什麼,不該吃什麼,能自覺的控制,則是補給的藝術,這都要仰賴敏銳的自我觀察。運動科學不斷的在進步,我們也應該不斷的學習,希望這篇分享,能帶給大家在補給方面更多的思考與選擇!
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