除马拉松运动外，其他耐力运动如登山、铁人三项、赛艇、自行车、长时间徒步等也容易发生脱水和电解质失衡。军队在平时、训练和作战中都有许多对体能极具挑战性的高强度行动，如长距离训练、负重游泳、防洪救灾等。本文讨论的问题对其他耐力运动和高强度军事活动也具有借鉴意义。

1 脱水和运动诱发中暑

水是自然界常见液体中比热容最大的液体，每毫升水升高或降低10℃，需要输入或耗散1000大卡的热值。因此，对于人体来说，水可以储存和吸收大量的热量（如来自环境的辐射热、体内代谢产生的热量），起到调节体温的作用。水的蒸发热也很大，1克水在37℃时完全蒸发需要吸收575大卡的热值，少量的汗液就能散发掉大量的热量。同时，水的流动性能均匀散发人体的热量，这对于体温调节也是必不可少的。因此，保持身体良好的水分状态，对于高温时预防中暑、低温时预防失温都有着重要的意义。

运动时，核心体温升高促进血液流向皮肤，将体热带到体表，人体通过出汗来降温。研究表明，在28.5～35℃的环境下运动时，汗液蒸发是人体散热的主要方式，8小时内出汗量可达10～20L。由于受体重、遗传及热习服状况的影响，个体间出汗率存在很大差异。已建立热习服的个体出汗温度阈值较低，出汗率和总出汗量较高，更容易散热，有利于提高运动表现，但也增加了脱水风险[。

人脑含水量超过70%，而大脑对脱水尤为敏感，脱水为体重1%时，口渴感明显；脱水为体重2%时，就会出现严重口渴、脑神经传导减慢、食欲不振等反应；脱水超过体重3%时，就会出现恶心、烦躁、头痛、大脑认知功能受限等一系列严重反应；脱水超过体重4%时，中暑、循环衰竭甚至死亡的风险会显著增加[-]。有报道称，2015年至2019年波士顿马拉松赛运动性中暑（EHS）发生率为3.7/10 000；2014年至2016年辛辛那提飞猪马拉松赛EHS发生率为13/10 000； 新英格兰地区8年19场10公里赛事中EHS的发病率为10/10 000；法尔茅斯路跑系列赛中EHS的发病率为18/10 000~21/10 000[]。除温暖环境外，寒冷环境中也可能发生中暑。在一些冬季耐力运动中，衣物和装备会阻碍身体热量的散发，导致热量积聚而中暑。中暑对人体来说是致命的，国外报道重症中暑死亡率为17%~70%[]，我国报道为5.6%~33.3%[]。

2 电解质失衡和运动引起的低钠血症

汗液中除了含有大量的水分外，还含有钠、氯化物、钾、碳酸氢盐等成分[。马拉松跑步时，出汗率为0.5~2 L/h，有报道显示汗液中钠离子浓度甚至超过了1840 mg/L[。因此，极易出现电解质紊乱。

血钠正常范围为135～144.9 mmol/L，临床上将血钠水平高于145 mmol/L称为高钠血症，129～134.9 mmol/L称为生化性低钠血症，≤129 mmol/L称为临床性低钠血症[]。所谓“水中毒”本质上就是低钠血症。1985年，MONTAIN等[]首次提出运动相关性低钠血症（EAH）。EAH分为无症状型和有症状型，多数EAH患者仅有血液生化指标异常，无临床症状，发病率远高于有症状型EAH。不同文献报道的EAH发病率差异很大（0～51%），主要是因为多数无症状者未进行血液生化分析。

几乎所有耐力运动项目均有报道出现 EAH，其中马拉松、铁人三项和多阶段超级马拉松的发病率最高[]。铁人三项运动员就医后确诊 EAH 的比例高达 23%，常规马拉松和超级马拉松中 EAH 的比例高达 38%。目前，在一些短距离比赛中（如半程马拉松），有症状的 EAH 发病率呈上升趋势。此外，在瑜伽、网球、橄榄球、徒步、军事训练等活动中也有报道出现 EAH[]。EAH 可发生于运动中或运动后 24 小时内。

经文献分析可见，可增加EAH风险的因素主要有以下几个方面。

（1）运动因素：运动时出汗过多，导致钠丢失过多；运动时间延长（超过4小时）等。

（2）饮水及饮食因素：过量饮用低渗性饮料或纯净水（纯化水、蒸馏水等）；饮食中钠摄入不足等[]。

（3）个体因素：性别、年龄、较低体重指数（BMI低于20）增加EAH的风险[]。女性患EAH的风险高于男性[]。记录的EAH病例大多数为女性[]。可能的原因是运动员的推荐液体摄入量大多基于男性的出汗数据，而该数据往往高于女性的实际液体需求[]。在参加2002年波士顿马拉松赛的488名运动员中，女性EAH的发病率（22%）高于男性（8%），但校正BMI和比赛时间后，发病率的性别差异不复存在[]，这表明个体BMI和比赛时间对EAH的发生有影响。老年人由于肾脏调节水盐的能力下降，对EAH也很敏感。

（4）其他因素：遗传、疾病、使用损害肾脏的药物等均可能增加发生EAH的危险性。例如，有些人汗液中氯化钠浓度高于正常人；囊性纤维化患者容易发生钠丢失[]；服用某些解热镇痛药和个别中成药等。

EAH的病理特点是血钠浓度降低、体液渗透压降低、体液潴留过多、抗利尿激素水平升高[]。急性EAH可导致脑神经细胞水肿、颅内压升高，因此神经精神症状出现最早且突出[]。EAH主要表现为乏力、恶心呕吐、头痛嗜睡、肌肉痉挛、神经精神症状、可逆性共济失调等。若不及时治疗，症状会恶化，引起癫痫、脑水肿(又称运动相关性低钠血症性脑病，EAHE)、昏迷、肺水肿和心肺骤停[]。当血钠降至120 mmol/L或以下时，也可能致命[]。 研究显示，截至2019年，全球至少有12人报告死于EAHE相关并发症，这一数字显然远低于EAH相关死亡人数[]。部分研究还报道了参加军事训练的人员死于EAH[]，提醒军队卫生工作者重视低钠血症对官兵的危害。

从以上可知，EAH对于运动员和军人而言十分危险，但大多数人都缺乏相关知识。一项针对伦敦马拉松参赛者的研究表明，12%的人计划大量饮水（这会大大增加其罹患EAH的风险），而仅有25.3%的人计划基于口渴而饮水。虽然68%的人听说过EAH，但仅有35.5%的人了解EAH的病因和危害[]。在我国，运动员和军人缺乏相关知识。如今，各种饮用形式的纯净水和蒸馏水（瓶装、桶装、反渗透净水器水等）十分流行，如果在演习或军事行动中将其作为主要饮用水，可能会产生严重后果。

3 运动性酸中毒与饮水

长期马拉松运动必然会促进肌肉无氧糖酵解，产生大量乳酸，严重者会出现运动性酸中毒。血乳酸正常值为0.5~2 mmol/L。正常运动时，肌肉主要采用戊糖磷酸途径供能，血乳酸相对较低，一般不超过4 mmol/L；短时间高强度运动、超长耐力运动（如马拉松）会激活糖酵解供能系统，血乳酸会逐渐蓄积。临床上一般以血乳酸>5 mmol/L、动脉血pH<7.35、血阴离子间隙>18 mmol/L、血碳酸氢盐浓度<20 mmol/L诊断为乳酸酸中毒。马拉松比赛结束时，马拉松运动员血乳酸浓度约为静息时（4.08~6.33 mmol/L）的2~3倍。 蔡英伟等[]对50名业余马拉松运动员进行观察，发现比赛后血乳酸普遍升高，1/3的运动员达到无氧阈值4mmol/L以上。有研究报道了一例因每天5公里长跑，导致血液pH值降至6.77，血乳酸水平达到27mmol/L的严重乳酸性酸中毒病例[]。

在饮水多样化的今天，选择合适的饮水类型来预防或减缓运动员酸中毒是一个值得关注的新思路。虽然目前还没有对马拉松运动员的直接研究，但对其他运动项目的观察颇具启发意义。罗教华等将热区特种兵分组，分别饮用四种类型的饮用水（自来水、纯净水、矿泉水、天然水），连续30天，比较干预前后汗液乳酸浓度，发现天然水组下降（10.12±15.28）mmol/L（n=31），自来水组下降（6.48±12.36）mmol/L（n=38），纯净水组上升（1.97±19.81）mmol/L（n=28）。虽然个体间差异较大，但经统计学分析，组间差异仍有统计学意义（P=0.01）。 这说明饮用富含矿物质的水可以减少体内乳酸的产生，有助于预防代谢性酸中毒，相反，饮用不含矿物质的纯净水并不能降低甚至提高体内的乳酸水平。

CHYCKI等[]利用天然碱性水（pH=9.13，离子特征为碳酸氢盐-碳酸盐-钠型，碳酸氢盐357.8 mg/L）和普通瓶装水（pH=5.00，碳酸氢盐3.62 mg/L）对搏击运动员进行干预实验，干预3周后，碱性水组运动员上下肢运动能力均显著提高〔下肢总运动功率由276.04 J/kg增加到292.96 J/kg（P=0.012）；上肢总运动功率由138.15 J/kg增加到156.37 J/kg（P=0.012）〕，而常水组运动员运动能力改善不显著； 碱性水组静息时血液pH由7.36上升至7.44，血乳酸（mmol/L）由1.99下降至1.30，HCO3-（mmol/L）由23.87上升至26.76，尿液pH由5.75上升至6.62，尿液比重由1.02下降至1.00。MASZCZYK等[]采用相同饮水对篮球运动员进行6周的干预，结果显示其血液、尿液指标变化与搏击运动员一致。此外，碱性水组6×28米往返跑平均速度增加了0.71秒（P=0.03），而普通水组无变化。两项研究均提示碱性矿泉水有助于防治运动性酸中毒、改善运动性脱水、增强无氧运动能力。

HARRIS 等人的研究 [] 表明，当运动员脱水至体重的 3% 时，饮用深海水可以比饮用泉水或运动饮料更快地恢复身体的补水状态。有趣的是，这项研究中使用的深海水所含的钠、氯和钾等电解质不如运动饮料中高，但由于它还含有运动饮料所没有的镁、钙、硼、溴和铬离子，因此对身体的补水状态有更好的效果。

4 高强度运动时的科学饮水建议

首先，无论是平时、比赛还是训练，运动员和军人都需要学会评估身体的水合状态。水被比喻为“极好的运动增强剂”，保持身体良好的水合状态至关重要。以下是评估水合状态的常用方法。

如果有检测仪器的话，可以测出：①血浆渗透压，正常值大约是300mOsm/kg；②血钠离子浓度，正常值在135~145mmol/L之间；③尿液渗透压，正常值大约是700mOsm/kg；④尿液比重，正常值大约是1.020。以上指标过高，说明体内水分不足，过低，则表示水分过多。

若没有检测设备，可通过口渴程度、尿量、尿液颜色及体重变化等进行评估[1]。①口渴：口渴是脱水最直接但不是最敏感的信号，当感到口渴时，身体已轻度脱水（不再处于最佳补水状态），需尽快补水。②24小时尿量：补水正常时，24小时尿量应不低于1.5L。③尿液颜色：补水正常时，尿液应为淡柠檬黄或稻草黄色。尿液颜色过浅，提示补水过多，有低钠血症的风险；颜色过深（金黄色、深黄色）提示补水不足，身体可能处于脱水状态。④体重变化：能量摄入均衡、补水状态良好的人，每日体重（晨起排尿后体重）波动不超过1%。 如果体重波动超过2%~3%，则表明补水不足(脱水)或补水过量，需及时调整补水计划[。

第二，运动或出发前做好计划很重要，要积极保持身体充分补水，储存充足平衡的电解质和酸碱缓冲物质。

建议运动前至少一周精心安排均衡饮食，多吃新鲜蔬菜水果，多吃奶制品，烹饪食物时适当增加食盐含量。注意多喝水，运动前晚间、当日起床时、运动前半小时各饮水500mL左右，让身体获得足够的水分。特别注意多喝白开水、泉水、矿泉水、橙汁等饮料，避免饮用纯净水、酒精、咖啡等饮料。纯净水不含任何矿物质和电解质，大量饮用会增加EAH风险；酒精、咖啡因有利尿作用，不利于身体补水[]。对于高温季节、长时间比赛，也可提前服用口服补液盐，储备水分和电解质。 口服补液盐Ⅲ为低渗性（245mOsm/L）电解质溶液，在肠道吸收良好，具有良好的补水和补充电解质作用。每袋（5.125g）溶于250mL开水中溶解后饮用（水中含氯化钠0.65g、氯化钾0.375g、柠檬酸钠0.725g、无水葡萄糖3.375g）。

第三，运动时要避免脱水和电解质丢失过多，以及因喝水过多而引起致命的低钠血症的发生。

运动中补水，可以每隔15分钟左右喝100-200毫升水，也可根据口渴程度适度补水。一定要少量、多次、均匀地喝水，不要一下子喝完（短时间内大量饮水，会增加心脏负担，刺激尿液排泄，减少体液潴留，不是可取的方法）。补水量要根据不同的个体特点和环境特点而有所不同。比如在高温、高湿、无风、阳光直射的环境下，如果再加上较重的携带装备，有可能体能消耗、水和电解质的丢失都会达到高峰，此时就需要随时注意补充水和电解质。相反，女性、体质指数较低的人、老年人则需要根据自己的实际补水状况进行补水，避免因喝水过多而引起低钠血症。

上文提到，纯水并非补水最佳选择，运动时可优先选择运动饮料。运动饮料多为低渗性液体，含20~50 mmol/L钠、2~5 mmol/L钾、6%~8%碳水化合物，甚至含有少量蛋白质，不仅能快速补充水分和电解质，还有助于提高运动成绩[]。长时间运动时，辅以少量咸味零食（如榨菜、小苏打饼干等），可刺激口渴机制，鼓励运动员持续补水[]。在出汗多、电解质丢失多的环境下，可考虑口服补液盐，快速补充水分和电解质。

第四，运动后要及时补充丢失的水分和电解质，尽快中和代谢酸，以恢复体力。

运动后，除非有特殊情况，水分和电解质的补充应以饮水和进餐为主，建议运动后6小时内补充丢失液体的125%~150%，也可按每丢失1公斤体重补充1200~1500毫升液体来做。电解质可通过运动饮料、口服补液盐或淡盐水来补充，但不宜持续太久。饮食中建议加入淡盐汤、咸味小菜（如芥末、泡菜等）、充足的新鲜蔬果及奶制品。注意多喝白开水、矿泉水、山泉水、橙汁等富含天然矿物离子的饮料，更有利于中和乳酸、恢复水合状态。还是要注意避免饮用纯净水。

最后需要强调的是，由于运动中及运动后（运动后24小时内）存在中暑、低钠血症的风险，因此运动中及运动后应进行严密的医学观察，一旦运动员出现头痛、恶心、呕吐、乏力、视物模糊、心率异常，甚至晕厥等症状，应立即就医。

总之，对于运动员和军训人员来说，科学饮水应做到四个方面：1、饮水要适量，但不能过量；2、选择对身体和运动表现有益的饮料和饮水种类；3、随时掌握少量、多次、匀速的饮水节奏；4、紧密结合环境条件和自身状态，采取个性化的补水方案。在当今复杂多变的比赛环境和多样化的饮料、饮水种类下，科学饮水是运动员需要高度重视的问题。