汗里的事儿挺多,光看着香风拂过不够。

汗里的事儿挺多,光看着香风拂过不够。写在最前头的得是出汗这事儿,它是运动里调节体温的重要方式。运动一激烈,代谢活跃起来,热量必须靠出汗排出去,不然身体受不了。汗里头的电解质和代谢废物得排掉,这是维持水盐平衡、清理垃圾的活儿。 出汗不光是为了散热,还是身体的一种适应手段,直接影响运动状态。只要弄清楚汗液成分是怎么生成的,找到它和血液里那些生化指标的关系,咱们就能通过分析汗液知道运动员在训练和比赛时的能量消耗和运动强度。所以说,汗液分析有望代替血液生化检测,变成更方便的监控方法。 文章主要说说电解质离子、乳酸、皮质醇和氨这四个常用的生物标志物。 汗是汗腺生产出来的。人体主要有两种汗腺:小汗腺和大汗腺。小汗腺分布全身,专门管出汗排汗。大汗腺的汗水里除了水还有铁、脂质、荧光物质之类的。一般认为大汗腺的分泌物是直接从细胞远端部分出来的;小汗腺的分泌是完整的细胞膜过程。 汗腺细胞从血液里吸点水和电解质,弄出点跟血浆差不多但更稀薄的原始汗液。然后随着这些东西顺着导管往皮肤表面走,水分和电解质又被重新吸收回去了,汗就变浓了点。最终这种浓缩的汗流出来,用来调节体温。 这种原始的液体就是我们通常说的细胞间质液的前身。所以汗液是一种含有很多化学物质的水性混合物。里面的钠、钾、氯这三种电解质离子,还有乳酸、皮质醇、氨这几个指标和监控运动有很大关系。 先说说汗液里的电解质。当身体里的电解质流失太多,水分没跟上(脱水),运动表现肯定就会变差。运动越累,汗液里的电解质离子浓度越高,而且变化趋势跟血乳酸差不多。 比如汗液里的钠离子流失多少跟运动强度成正比关系。利用那种可以穿在身上的微流控系统来测汗液电解质就能解决不少麻烦——比如送检时间长、没法一直盯着看、离不开实验室平台还有运动员不太愿意配合等问题。而且这样也能方便地给运动员制定实时的能量补给方案。 再说说乳酸。这是肌肉在工作时产生的代谢副产品。乳酸是衡量能量代谢从低强度转到高强度的指标之一。现在大家普遍认为汗液里的乳酸浓度跟运动强度是正相关的。 目前的研究发现汗液乳酸和血乳酸变化趋势一致,而且汗液里的乳酸阈值和血液里的无氧阈(LT)、通气阈(VT)关系都挺密切的。可穿戴的汗液传感器在检测血乳酸这方面应该能发挥大作用。 接着说皮质醇。这是一种应激激素,对大运动量下的能量代谢很重要。皮质醇有分解代谢的效果。 如果训练完了皮质醇浓度一直降不下来就很危险了。监测一下这个值能帮咱们评估身体对训练负荷的反应。 最近研究发现皮质醇的浓度会随着运动变累而增加。而且汗液里的皮质醇跟血液里的相关性很强。这说明可穿戴设备在这方面也有很大潜力。 最后说说氨。 运动的时候身体产生的氨变多了。骨骼肌循环是它的主要来源之一。血氨可以用来评估运动强度和机能状态、疲劳程度这些指标。 不过现在对于汗液里的氨和运动强度的关系以及跟血液中那个的联系还不是特别清楚。 总的来说天气一热流汗多的时候容易拿到生物样本供我们观察。 这给运动监控提供了一个不用动刀子、不用抽血的办法挺方便的, 不过实际应用还是有点挑战的: 第一点是汗里面的东西不光受血液里那些东西的影响, 还受分泌和重吸收的过程、排汗快慢、汗腺的代谢产物、皮肤表面的脏东西和油脂分泌这些乱七八糟的因素干扰。 这会影响测出来的准不准, 甚至测不出来身体真正在发生什么变化。 举个例子:你从北京跑到东京就被晒得满身大汗, 刚练完间歇跑又开始哗哗淌汗; 这时候你要怎么区分这是训练前流的汗还是中间流的汗? 或者说冬天天太冷出汗特别少的时候怎么测? 第二点是氨这种东西的生成机制还没搞明白, 跟血液里的关系也不清楚。 第三点就是汗液分析还没有统一的标准流程和定量方法, 有些传感器的功能也得改进一下。 比如说不同部位的汗液检测出来的数值可能不一样。 随着技术进步和研究深入, 这些可穿戴设备再加上快速的分析方法肯定能帮上大忙。 比如把传感器跟人工智能连在一起研究成分是怎么来的。 文/汪军博士,北京体育大学运动人体科学学院教授。 图/网络