薩拉·帕倫特，ND
研究助理
凱瑟琳·傑德，ND
研究助理
亞歷山大‧G‧紹斯 (Alexander G. Schauss)，博士，FACN
高級研究總監
電解質是鹽溶解在溶液中時所產生的帶電物質。這些帶正電和帶負電的離子可以導電，因此被稱為「電解質」。例如，常見的食鹽是氯化鈉（NaCl）。當溶解在水（或血液）中時，它會分離成帶正電的鈉離子（Na+）和帶負電的氯離子（Cl-）。對人體生理功能重要的電解質包括鈉 (Na+)、鉀 (K+)、鎂 (Mg2+) 和氯 (Cl-)。
作為一個整體，這些電解質參與無數生命必需的活動，包括能量產生、神經傳遞、肌肉收縮、pH 平衡、體液平衡等。人體是一個令人驚訝的自我調節有機體，有許多機制來維持適當的電解質平衡。
然而，人類，作為令人驚奇的邊界推動者，已經將自己置於可能威脅這種平衡的各種情況中——極端的環境、繁重的體力活動和不適當的飲食都可能導致人類不得不付出自己的努力。通常自我調節的身體會伸出援手。換句話說，在平均條件下，健康的人將透過飲食來滿足正常一天的電解質需求。
但是，當情況導致出汗過多和代謝活動增加時，特別是那些電解質攝取量有限的人可能會面臨缺乏電解質的風險。環境因素，例如人們現在在飲用水或食物中攝取的礦物品質急劇減少，特別是在攝取過多的鈉時，可能會使更多的人陷入電解質失衡。
鈉和氯化物
通常，鈉和氯是人體內主要的細胞外電解質，鈉提供正電荷，氯提供負電荷。除了相互之間提供平衡之外，這些離子對於維持血液容量和 pH 值也至關重要（Schauss，1998）。
鈉和氯也恰好是汗水中流失的主要電解質，尤其是在溫暖和炎熱的環境中長時間運動時。儘管澳洲人平均消耗的氯化鈉遠遠超過足夠的量，但在某些個人和情況下應該補充這些電解質。
那些出汗量高於平均水平的人，無論是透過長跑、職業運動等娛樂活動，還是採礦、建築工作和武裝部隊，都需要補充液體和電解質（尤其是鈉和氯化物）以維持健康的平衡。
單獨喝水有時會適得其反，因為它會降低細胞外液的滲透壓（離子濃度），向腎臟發出信號釋放更多液體以找到平衡。這種「稀釋的血液」也往往會關閉口渴機制。
由於劇烈運動實際上需要補充的液體量略高於液體流失量，因此口渴是確保個人補充足夠量液體的關鍵方法。
吃固體食物是替代鈉和氯的有效方法，但在許多情況下這是不可能或不切實際的。
因此，在經常出汗的人的水中添加鈉和氯化物不僅可以補充這些必需電解質的損失，而且還有助於維持適當的血液滲透壓，確保口渴和腎臟機制，以維持足夠的血液容量和水分（Maughan 和Shirreffs） ，1997）。
鉀
鈉是我們主要的細胞外陽離子（帶正電的離子），而鉀是我們主要的細胞內陽離子。
人體的正常功能取決於鉀和鈉濃度的複雜平衡。鉀在神經衝動傳遞、維持細胞液量和 pH 值、肌肉收縮、心臟功能以及組織生長和修復中發揮關鍵作用。此外，鉀有助於我們的身體保留鈣，而過量的鈉會導致鉀和鈣的流失（Rhoades 和 Pflanzer，1996；Schauss，1998）。
鉀不容易在汗水中流失，部分原因是汗水的成分與細胞外液相似，而鉀則主要存在於細胞內。
然而，在炎熱的環境中長時間出汗確實會導致鉀透過汗水流失，這可能會產生嚴重的後果。軍事營養研究委員會、食品和營養委員會出版了一本名為《液體替代和熱應激》的書。標題為「炎熱天氣訓練導致鉀缺乏」的章節得出的結論是，極端訓練條件下鉀的流失可能會對血流、肌肉功能和能量儲存產生不利影響，從而損害耐力和表現（ http:// books. nap.edu/openbook.php?record_id=9071&page=117 ）。
鎂
鎂是體內第四豐富的陽離子。近 60% 存在於骨骼中，其餘的則儲存在細胞內。
鎂對許多細胞功能有影響，包括鈣和鉀的運輸、DNA 和蛋白質合成、能量代謝和血糖維持。它對於正常的神經和肌肉功能也很重要，包括心臟和平滑肌收縮的關鍵參與（Groff、Gropper 等，1995）。
大多數澳洲人的鎂消耗量低於估計的平均需求量。在檢查澳洲標準飲食時，這並不神秘——精煉食品已從許多本來可以提供鎂的食物中去除了鎂，而強化實踐在補充一些損失的營養素時並未包含鎂。
例如，橄欖油、玉米油和花生油都不含鎂，而它們的全食品前身卻富含這種礦物質。
同樣，白麵粉中的鎂含量遠低於全麥麵粉（Seelig 2003）。
鎂的其他重要食物來源包括綠葉蔬菜和豆類，這些在澳洲標準飲食中含量較低。此外，人們消耗的「硬水」（含有鎂和鈣的水）越來越少，而消耗的「軟水」或蒸餾瓶裝水越來越多，這使得他們缺乏鎂的另一種歷史來源（Seelig 1980） 。
Magnesium 網站 ( www.mgwater.com ) 引用了加拿大不列顛哥倫比亞省地下水資源的一句話來強調這個概念：
「根據美國國家科學院 (1977) 的數據，九個國家的 50 多項研究顯示水硬度與心血管疾病死亡率之間存在反比關係。也就是說，飲用缺乏鎂和鈣的水的人通常更容易患這種疾病。美國國家科學院估計，在全國範圍內向軟水中添加鈣和鎂的舉措可能會使美國每年的心血管死亡率降低 15 萬人。” （Harold D. Foster 博士，“地下水與人類健康”，不列顛哥倫比亞省地下水資源，加拿大環境、土地、公園和環境部，第 6.1-6.3 頁（重印），1994 年。
儘管在正常情況下，汗水中鎂的流失量可以忽略不計，但仍有一些證據表明，在炎熱和潮濕的環境中長時間運動會降低血清鎂，這對於鎂狀態處於邊緣狀態的個體可能具有臨床意義。
此外，雖然在一些訓練後鎂水平可能會恢復正常，但在長時間的定期運動中，鎂水平可能仍然不理想。一種理論認為，代謝活動的增加（例如長時間運動時的代謝活動）會增加對鎂的需求。一個可能的機制可能是增加脂肪分解或脂肪分解，這已被證明與血漿鎂的減少直接相關（Rayssiguier，Guezennec 等人，1990）。
Whang 博士在其題為「體育活動中的電解質和水代謝」的論文中提出了在運動飲料中添加鎂以支持健康循環、血糖控制和鉀水平的論點（Whang，1998）。
此外，一些研究人員甚至將鎂的流失（而不是傳統上假設的鈉的流失）與「礦工痙攣」（一種也稱為「熱痙攣」的病症，即未成年人在長時間暴露於炎熱環境後，當試圖用白開水補充水分時會經歷痛苦的痙攣）（Rayssiguier，Guezennec等，1990；Berning和Steen，1998）。
即使在 2008 年超級盃比賽中，在 70 多度的室內溫度下進行，許多體能良好的運動員也因肌肉抽筋而不得不離開賽場。
結論
適當的水合作用和電解質狀態是人類健康至關重要的方面。當然，任何一個方面的巨大偏差都是與生活不相容的。
儘管對於更微妙的變化的確切影響缺乏科學共識，但有證據表明，保持充足的液體和電解質攝取量將對健康和身體表現產生積極影響。
現代生活及其對加工食品的依賴，純淨水和/或蒸餾水消耗量的增加，以及用於種植水果、蔬菜和穀物的土壤的貧化，最終導致我們滿足電解質需求的能力明顯下降（除了當然是鈉）。
許多會導致大量出汗的活躍愛好和工作會增加我們對這些電解質的需求。也許是時候透過補充最能滿足我們電解質需求的食物、 膳食補充劑和飲料來積極恢復電解質平衡了。
參考
JR 伯寧和 SN 斯蒂恩 (1998)。運動和鍛煉的營養。蓋瑟斯堡，醫學博士，阿斯彭出版社。
Groff、JL、SS Gropper 等人。 （1995）。高級營養和人體新陳代謝。聖保羅，西方出版公司。
Maughan, RJ 與 SM Shirreffs (1997)。 “長時間運動的恢復：恢復水分和電解質平衡。”體育科學雜誌 15(3): 297-303。
Rayssiguier，Y.，CY Guezennec，等人。 （1990）。 “關於鎂與運動之間關係的新實驗和臨床數據。”鎂研究 3(2)：93-102。
Rhoades, R. 與 R. Pflanzer (1996)。人類生理學。沃斯堡，桑德斯學院出版社。
紹斯，A.（1998）。礦物質、微量元素和人類健康。塔科馬，AIBR 出版社。
西利格，MS (1980)。疾病發病機制中的鎂缺乏：心血管、骨骼和腎臟異常的早期根源。紐約，Plenum 醫學圖書公司。
西利格，MS (2003)。鎂因素。紐約，企鵝。
王，R.（1998）。 “體育活動中的電解質和水代謝。” Compr Ther24(1)：5-8。
