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運動生理週訊(第426期)

運動與泌尿問題(September 10, 2020)

林正常

　　約一個月前，我與2位朋友，相約早上7點於新月橋會合，沿大漢溪騎車往石門水庫，接近10點到達目的地。在8-9點開始，暑氣逼人。其中一人還示出沾滿汗珠的手臂。一路上氣溫都在30-35℃間，回程在一家超商吃少許食物，並補充大量水分，我回到家是下午2點。如包含早先各自從家中出發的1個多小時，在整個路程中，超過8個小時，沒有人提議說要上廁所，也就是沒人排尿。顯然地，身體尤其是泌尿系統，有某些機制在運作著。

一、尿液

　　尿液是人類和脊椎動物為了新陳代謝的生理需要，經由泌尿系統及尿路排出體外的液體排泄物。細胞代謝時會產生許多含氮的代謝產物，如尿素、尿酸與肌酸酐等，需從血液排出體外。除排出代謝產物外，尿液的排出還可以調節體內水和電解質的平衡，且可同時散熱。排尿是我們的日常，人每天要排尿5~7次。一次排尿通常是250~300毫升。一天排尿量約有1500~2500毫升。排尿量因水合狀態、活動水準、環境因素、體重與健康狀態而異。人類尿液比重為1.010－1.030，pH值約為6.5 (5.5-7)。尿液靜置一段時間，細菌分解尿素，產生氨的氣味。

　　正常人尿液的主要成分是水，占96%～97%，固體成分占3%～4%。正常成人每天排出固體物質約60克，固體物質中無機鹽約25克，其中一半是鈉、氯離子；有機物約35 克，其中尿素約30克，其餘是少量的糖類、蛋白及體內多種代謝產物。人1公升的尿，含有的碳、氫、氧與氮，分別有6.87克、1.51克、8.25克與8.12克。

　　健康人的尿色，主要來自於尿膽素 (urobilin)。尿膽素在血紅素代謝過程中產生。老化血球破壞，由血紅素分解出。尿的顏色可以作為人體水合狀態的可信指標：尿多而清澈，表示水合狀態適當，水分夠多，偏暗色澤表示有脫水現象。

　　利尿的飲料或食物包括茶、咖啡、酒、紅豆、綠豆、西瓜、水梨、蒟蒻、豆、苦瓜、葫蘆、芹菜等。

二、運動對排尿的影響

　　隨著運動的進行，人體的排尿大幅減少，目的在維持一定的體液與血液量，維持血壓的恆定。尿減少機制，包括抗利尿激素 (Antidiuretic Hormone, ADH) 與醛固酮 (aldosterone，也稱醛類脂醇) 的釋放。

(一) 抗利尿激素

　　抗利尿激素 (ADH) 由腦下垂體後葉 (posterior pituitary) 分泌，作用是幫助腎小管對水分的再吸收，減少水分的流失。

　　熱環境下，從事長時間的運動，流質的控制機轉，來自於：1. 水分補充不足，造成的高血漿滲透壓。2. 血液流失或體液補充不足，造成的低血漿量。

　　當組織間液高濃度的粒子 (水分變少時)，下視丘的滲透壓受器萎縮，引起下視丘產生神經反射，刺激ADH釋放，減少腎臟中水分流失。另外，血漿量變少時，左心室受器牽張受器啟動反射，引起ADH的釋放。圖一顯示運動中，血漿量減少，滲透壓增加，ADH增加的情形。


圖一抗利尿激素與運動強度呈正比	圖二醛固酮、腎素活動及第二型血管收縮素隨運動強度的增加而增加

(二) 醛固酮

　　醛固酮由腎上腺皮質釋放，是腎臟中控制鈉離子再吸收與鉀離子排除的重要荷爾蒙。當血漿鉀離子增加時，增加醛固酮濃度，刺激腎臟排除鉀離子。當血漿量下降，腎臟血壓下降，或腎臟交感神經活動增加，腎臟的特殊細胞分泌腎素，腎素在血漿中，將腎素的受質，轉化成第一型血管收縮素，第一血管收縮素再經肺的血管收縮素轉換酶 (Angiotensin Converting Enzyme, ACE)，轉換成第二型血管收縮素，第二型血管收縮素也會刺激醛固酮的釋放，醛固酮能促進腎臟對水和鈉離子的再吸收，繼而增加體液容量，升高血壓。

　　圖二顯示醛固酮腎素活動與第二型血管收縮素隨運動強度的增加顯著的上升。隨運動強度的進行，腎臟對於水和鈉離子的再吸收，配合抗利尿激素的釋放，減少腎臟中水分流失，也就是抑制尿的水分排除。

　　在炎熱的夏天，太陽高掛，氣溫常高達30-35℃運動時代謝量增加，約有75%的能量，形成熱，需要排除出體外，進行散熱，以利運動的繼續進行。此時，泌尿系統又幾乎發揮不了作用。只好仰賴皮膚，透過皮膚表面，蒸發散熱。一克的汗水，從皮膚表面蒸發，可以帶走0.58大卡的體熱，以解決體熱的過度堆積。在熱環境下，進行持續運動，一小時可能會排汗3公升。為了維持正常血液容積，維持一定的血壓，流失多少水分，就應該補充多少水分。

三、運動前的準備

　　運動前應有喝水與排尿的習慣。運動前應補充數百毫升的水分 (如250-400毫升)，才不致於一開始運動就覺得口渴，原因是運動會傾向於讓組織缺水。雖然運動中人的泌尿系統是被抑制的，但是，偶而還是免不了需要上廁所。

　　在室內運動場地，飲水供應不成問題，運動中即使有尿意，也容易處理。如運動範圍擴及野外空間，在都會區的人行步道或自由車道，都設置有簡易廁所，同時定時清洗乾淨備用，飲水機也大致上供應無虞。有些地方可能會有不容易找到廁所，因此，許多人會攜帶水壺，適時適量地飲水。在熱環境下運動，也應該限制利尿食物與飲料的攝取，以免抵銷水分攝取的效果。聰明的人，運動經驗會讓人學會這些枝末細節，知道如何因應 (注：圖一與圖二取自運動生理學，藝軒圖書出版社) 。