Биохимические основы жизнедеятельности организма человека - Волков Н.И., Несен Э.Н. 2000
Биохимия спорта
Биохимические основы рационального питания спортсменов
Роль отдельных химических компонентов пищи в обеспечении мышечной деятельности
Основными химическими компонентами пищи являются следующие шесть групп веществ: поставщики энергии (углеводы, жиры, белки), незаменимые аминокислоты, незаменимые жирные кислоты, витамины, минеральные вещества и вода (см. табл. 39). Каждое вещество выполняет конкретную функцию в жизнедеятельности организма и влияет на выполнение физической работы.
Основными источниками энергии в тканях организма являются углеводы и жиры. Жиры выполняют также структурную функцию. Белки могут использоваться в качестве энергетического источника, однако основная их функция — структурная. Витамины входят в состав многих ферментов и являются регуляторами различных метаболических процессов. Минеральные вещества также выполняют регуляторную роль и входят в структуру различных тканей, особенно костной, и крови. Вода создает внутреннюю среду организма и обеспечивает протекание химических реакций.
Организм человека способен синтезировать и запасать многие питательные вещества, однако некоторые из них в организме не синтезируются. Они называются незаменимыми эссенциальными факторами питания и должны поступать с пищей. При их недопоступлении нарушаются многие обменные процессы, а также процессы адаптации при мышечной деятельности, могут развиваться заболевания.
Роль углеводов в обеспечении мышечной деятельности
Углеводы занимают одно из самых важных мест в питании человека, поскольку являются основным источником энергии при интенсивной мышечной деятельности (рис. 212). От запасов углеводов в скелетных мышцах и печени зависит продолжительность аэробной физической работы или проявление высокого уровня выносливости, а также время наступления утомления. Углеводы пищи обеспечивают определенный уровень глюкозы в крови, которая является основным энергетическим субстратом мозга, а также накопление запасов гликогена в скелетных мышцах и печени.
Особенности применения отдельных типов углеводов. Углеводы находятся в основном в продуктах растительного происхождения (хлебе, крупах, макаронах, картофеле, сахаре, овощах и фруктах) в виде моно-, ди- и полисахаридов (см. главу 9). Ди- и полисахариды пищи в системе пищеварения подвергаются ферментативному гидролизу и превращаются преимущественно в глюкозу.
Рис. 212 Относительный вклад углеводов и жиров в энергетику бега в зависимости от его интенсивности
Моносахариды пищи представлены в основном глюкозой и фруктозой, которые содержатся во многих фруктах, меде и называются сахарами. В организм они поступают в свободном виде либо образуются в процессе пищеварения из ди- и полисахаридов пищи. Поступление в организм большого количества свободной глюкозы и быстрое ее всасывание в кровь (уже через 15—20 мин после приема пищи она обнаруживается в крови) приводит к гипергликемии крови, что активирует функцию поджелудочной железы, которая выделяет гормон инсулин, обеспечивающий поступление глюкозы в ткани, где она используется для синтеза гликогена, а при значительном избытке — и для синтеза жиров. После действия инсулина уровень глюкозы в крови снижается, что может привести к гипогликемии и общей слабости. Систематическая активация поджелудочной железы может способствовать развитию заболевания сахарным диабетом. Поэтому количество моносахаридов в питании людей, особенно в пожилом возрасте, должно быть ограничено и не превышать 25—35 % общего количества потребляемых углеводов.
Свободная глюкоза используется в клинике для быстрого повышения ее концентрации в крови и улучшения питания тканей. В спортивной практике глюкозу применяют во время двигательной работы, а также в период отдыха для ускорения восстановления запасов гликогена. Применять глюкозу за 1,5—3 ч до начала длительных физических нагрузок не рекомендуется, особенно во время соревнований, так как это ускоряет исчерпание запасов гликогена и подавляет использование жиров. Часто вместо глюкозы для накопления гликогена в печени используют фруктозу. Фруктоза с меньшей скоростью всасывается в кровь из желудочнокишечного тракта и не активирует функцию поджелудочной железы, однако восстанавливает гликоген в два раза медленнее, чем глюкоза и другие углеводы.
Дисахариды растительной пищи представлены сахарозой — основным компонентом пищевого сахара и многих сладостей (конфет, тортов, варенья). При расщеплении полисахаридов в системе пищеварения образуется дисахарид мальтоза, которая расщепляется на две молекулы глюкозы. Сахароза распадается на глюкозу и фруктозу. Одновременное потребление большого количества сахарозы, как и моносахаридов, может вызывать гипергликемию и ее последствия, поэтому оправдано только при необходимости быстрого восстановления запасов энергии.
В молоке и молочных продуктах находится дисахарид лактоза — «молочный сахар». Это основной углевод пищи детей первого года жизни. Во взрослом организме может нарушаться усвоение лактозы. В связи с этим разработаны отдельные рекомендации об исключении молочных продуктов из рациона питания. Однако врачи опровергают такое мнение, тем более что кисломолочные продукты не содержат лактозы.
Полисахариды пищи представлены в основном крахмалом, который находится в растительных продуктах (картофеле, крупах, хлебе, рисе и др.), а также гликогеном — «животным крахмалом». В системе пищеварения человека крахмал медленно расщепляется до молекул глюкозы, которые постепенно всасываются в кровь, что не вызывает гипергликемии в крови. Поэтому в рационе питания должны преобладать полисахариды (до 65 %). Гликоген вносится с продуктами питания в малых количествах (5— 15 г ⋅ сут-1).
Отдельные группы углеводов различаются доступностью для гидролитических ферментов в желудочно-кишечном тракте и скоростью поступления глюкозы в кровь, что обозначается как гликемический индекс. Различают продукты с высоким, средним и низким гликемическим индексом, использование которых приводит к разному увеличению уровня глюкозы в крови.
Пищевые волокна — это полисахариды растений, которые в организме человека в процессе пищеварения не расщепляются. К ним относятся целлюлоза (клетчатка), гемицеллюлоза, а также пектин и лигнин. Они проходят желудочно-кишечный тракт без изменений и поэтому называются балластными веществами.
Пищевые волокна не являются питательными веществами, однако играют важную регуляторную роль в процессах пищеварения различных веществ. Они усиливают продвижение пищевой массы, образование кишечного сока, желчеотделение, стимулируют выведение из организма холестерина, замедляют процесс всасывания глюкозы при большом потреблении сахара, а также связывают ядовитые вещества и выводят их из кишечника. Постоянное поступление волокон в организм человека снижает вероятность заболевания атеросклерозом, раком, а также улучшает функцию желудочно-кишечного тракта. Тем не менее избыточное их количество уменьшает всасывание минеральных веществ (Fe, Ca, Mg, Cu), а также жирорастворимых витаминов. Пищевые волокна содержатся в ржаном хлебе, овощах (капусте, свекле, моркови), фруктах (яблоках, черносливе). Норма потребления их — 10—15 г ⋅ сут-1.
Потребление углеводов после физических нагрузок. Суточная потребность в углеводах для взрослого человека зависит от энергозатрат организма и составляет в среднем 300—400 г ⋅ сут-1.
Для спортсменов нормы потребления углеводов увеличиваются в связи с дополнительным расходом энергии при выполнении работы. В отдельных видах спорта ее расход почти в 1,5—2 раза больше, чем у людей, занятых физическим трудом. Поэтому потребность в углеводах увеличивается и составляет в среднем 400—700 г ⋅ сут-1. Поскольку расход энергии зависит от массы тела и уровня двигательной активности, количество углеводов, необходимое для восполнения израсходованной энергии, с учетом этих показателей можно рассчитать, умножив массу тела (кг) на количество углеводов (г ⋅ кг-1⋅ сут-1), соответствующее уровню двигательной активности (табл. 44).
В видах спорта на выносливость при интенсивных тренировках и в первые сутки после них рекомендуется потреблять 10 г углеводов на 1 кг массы тела в сутки, а в силовых и скоростно-силовых — 7 г на 1 кг массы тела, что составляет 700 и 490 г ⋅ сут-1 соответственно при массе тела 70 кг.
ТАБЛИЦА 44 Потребление углеводов при разном уровне двигательной активности
Двигательная активность |
Количество углеводов, г ⋅ кг-1⋅ сут-1 |
Незначительная в течение 1 ч |
4-5 |
Незначительная умеренная в течение 1 ч |
5-6 |
Умеренная в течение 1—2 ч |
6-7 |
Умеренно высокая в течение 2—4 ч |
7-8 |
Высокая в течение 4 ч |
8-10 |
Для спортсменов допускается увеличение нормы потребления простых углеводов (сахара) до 100 г ⋅ сут-1 и более. Для людей, ведущих малоподвижный образ жизни, и в пожилом возрасте потребление сахара не должно превышать 50 г.
Уменьшение содержания углеводов в пище ниже 300 г усиливает распад клеточных белков, окисление жиров и образование кетоновых тел, что может привести к ацидозу. Систематическое избыточное поступление углеводов с пищей может привести к ожирению, атеросклерозу, сахарному диабету, так как часть углеводов превращается в жиры и холестерин.
Запасы гликогена в скелетных мышцах и печени исчерпываются после 2—3 ч интенсивной физической нагрузки, соответствующей 60—80 % МПК. Они могут исчерпаться и за более короткое время при работе высокой мощности в пределах 90—130 % МПК (см. главу 9), однако восстанавливаются довольно медленно — 5 % в час. Поэтому в период отдыха создаются условия для более быстрого восстановления запасов гликогена.
Скорость восстановления запасов гликогена в мышцах и печени после физических нагрузок зависит от скорости поступления углеводов в организм, типа углеводов, выбора времени для приема углеводов в период отдыха.
Для полного восстановления запасов гликогена в мышцах после изнурительных физических нагрузок при потреблении пищи, богатой углеводами, требуется около 20 ч, а при нерациональном питании — еще больше. Правильный выбор времени приема углеводов пищи после соревнований или напряженной тренировки способствует более эффективному протеканию восстановления запасов гликогена. Установлено, что прием углеводов (50 г и больше) сразу после больших нагрузок (первые 20 мин), связанных с проявлением выносливости, а затем через каждые 2 ч, способствует более быстрому восстановлению содержания гликогена в мышцах. Более быстрый ресинтез гликогена мышц происходит при потреблении глюкозы и сахарозы (но не фруктозы) при использовании продуктов с высоким гликолитическим индексом (табл. 45).
Спортивный результат в циклических видах спорта во многом зависит от запасов гликогена в мышцах и печени, поэтому к соревнованиям необходимо подходить с максимальными запасами гликогена в мышцах. Для этого используют метод «гликогенной загрузки», или насыщения углеводами. Сначала истощают запасы гликогена в мышцах и печени под влиянием напряженной тренировки в течение нескольких дней и ограничения потребления углеводов, а затем в последующие три дня используют богатую углеводами диету, с тем чтобы к соревнованиям достигнуть фазы сверхвосстановления гликогена (рис. 213). Такой метод способствует увеличению запасов гликогена в мышцах на 20—40 %.
ТАБЛИЦА 45. Продукты питания, с которыми можно внести в организм 50 г углеводов
Продукт |
Количество продукта, г или мл |
Продукт |
Количество продукта, г или мл |
Сахар |
50 |
Рис |
196 |
Мед, конфеты |
67 |
Макароны |
200 |
Сладкое печенье |
67 |
Картофель вареный |
250 |
Шоколад (плиточный) |
75 |
Соки фруктовые |
300-370 |
Изюм |
78 |
Бобы |
704 |
Хлеб ржаной |
104 |
Молоко |
1000 |
Хлеб белый |
201 |
Раствор сахарозы |
833 |
Бананы |
300 |
6 %-ный |
Рис. 213 Влияние метода гликогенной загрузки на уровень гликогена в мышцах: диета смешанная (1), с высоким (2) и низким (3) содержанием углеводов
В период соревнований расход энергии при выполняемой одинаковой по объему работе увеличивается на 26—29 % по сравнению с тренировкой, поэтому прием углеводов следует увеличить. Для предотвращения развития утомления, связанного со снижением запасов гликогена при длительных физических нагрузках, необходимо через каждый час с момента начала соревнований принимать около 30—60 г высокогликемических углеводов, желательно в жидком виде.
Роль жиров в обеспечении мышечной деятельности
Жиры пищи, как и углеводы, являются важными энергетическими субстратами при длительной неинтенсивной работе до 50 % 1/О2mах (см. рис. 212). Кроме того, они поставляют ненасыщенные жирные кислоты, которые не синтезируются в организме, но выполняют важные биологические функции. В противоположность углеводам, запасы жиров в организме человека практически неисчерпаемы (см. главу 10).
Биологическая ценность жиров пищи зависит от содержания в них незаменимых ненасыщенных, особенно полиненасыщенных, жирных кислот.
Использование отдельных типов жиров пищи. В состав жиров пищи входят триглицериды (нейтральные жиры), которые составляют около 98 % общего количества жиров, а также фосфолипиды и холестерин (2 %). Их химический состав рассмотрен в главе 10.
Триглицериды, или нейтральные жиры пищи поступают в организм человека с продуктами питания животного и растительного происхождения и могут существенно различаться составом жирных кислот (табл. 46). Так, жиры животного происхождения (твердые жиры), кроме куриного и рыбьего, содержат в основном насыщенные жирные кислоты. Из ненасыщенных жирных кислот в их состав может входить функционально важная арахидоновая кислота. В этих жирах накапливаются также витамины А и D. Растительные жиры пищи содержат большое количество ненасыщенных жирных кислот, в основном линолевую и линоленовую кислоты, которые необходимы для синтеза в организме других ненасыщенных жирных кислот, а также регуляторов действия гормонов — простагландинов. Ненасыщенные жирные кислоты улучшают выход в кровь синтезировавшихся в печени жиров и предотвращают ее от ожирения, проявляя липотропный эффект.
ТАБЛИЦА 46. Состав жирных кислот в растительных и животных жирах (г на 100 г)
Продукты |
Общее содержание жира и жироподобных веществ |
Насыщенные Жирные кислоты |
Олеиновая кислота |
Полиненасыщенные жирные кислоты |
||
всего |
В том числе |
|||||
линолевая |
линоленовая |
|||||
Растительные |
||||||
масла: |
||||||
арахисовое |
99,90 |
18,20 |
42,90 |
33,30 |
33,30 |
Следы |
горчичное |
99,80 |
3,90 |
22,40 |
23,40 |
17,80 |
5,60 |
кокосовое |
99,90 |
84,60 |
7,80 |
1,70 |
1,70 |
0 |
конопляное |
99,85 |
9,50 |
14,50 |
70,60 |
52,70 |
17,60 |
кукурузное |
99,90 |
13,30 |
24,00 |
57,60 |
57,00 |
0,60 |
оливковое |
99,80 |
15,75 |
64,90 |
12,10 |
12,00 |
Следы |
подсолнечное |
99,90 |
11,30 |
23,70 |
59,80 |
59,80 |
0 |
соевое |
99,90 |
13,90 |
19,80 |
61,20 |
50,90 |
10,30 |
хлопковое |
99,90 |
24,70 |
18,60 |
50,80 |
50,80 |
Следы |
Масло |
82,50 |
50,25 |
22,73 |
0,91 |
0,84 |
0,07 |
сливочное |
||||||
несоленое |
||||||
Жир говяжий |
99,70 |
50,90 |
36,50 |
3,20 |
2,50 |
0,60 |
Жир свиной |
99,70 |
39,64 |
43,00 |
10,60 |
9,40 |
0,70 |
Маргарины: |
||||||
столовый |
82,00 |
17,40 |
42,90 |
17,80 |
17,80 |
Следы |
молочный |
||||||
«Здоровье» |
82,00 |
23,77 |
29,52 |
32,76 |
32,76 |
Следы |
Триглицериды являются основной формой запасенной энергии, которая используется при физических нагрузках. Имеется три формы триглицеридов — жировой (адипозной) ткани, мышц и крови. Главным энергетическим источником в энергообеспечении работы мышц являются триглицериды жировой ткани. Они в процессе липолиза распадаются на глицерин и свободные жирные кислоты, которые сразу попадают в систему кровообращения и транспортируются к различным тканям. При выполнении мышечной работы свободные жирные кислоты интенсивно поступают в скелетные мышцы и служат эффективным энергетическим субстратом для их работы.
Фосфолипиды пищи сходны по химическому составу с фосфолипидами организма человека. С ними в организм поступают полиненасыщенные жирные кислоты, фосфор, холин, инозит и другие вещества.
Среди различных фосфолипидов наибольшее значение имеет лецитин, которому присущ липотропный эффект. Он также предохраняет от развития атеросклероза, стимулирует процессы кроветворения, роста и развития организма. Лецитин находится в продуктах животного происхождения: мозге, икре рыб, печени, яичном желтке, сливочном масле. Суточная потребность человека в лецитине составляет 0,5 г.
Холестерин не является энергетическим субстратом, однако выполняет многие функции в организме (см. главу 10). Нарушение его обмена приводит к развитию заболевания сердечно-сосудистой системы и др. Однако прямая взаимосвязь между поступлением холестерина с пищей и развитием заболеваний не подтверждена. Тем не менее рекомендуемая ранее норма потребления холестерина в количестве 600 мг ⋅ сут-1 в последнее время снижена до 300 мг ⋅ сут-1.
Источниками холестерина являются продукты животного происхождения: печень, мясо, куриный желток, сливочное масло, сметана. В растительных продуктах холестерин почти отсутствует. Улучшают обмен холестерина витамины А, Е, С, РР, а также длительные физические нагрузки.
Потребление жиров при физических нагрузках. Суточная потребность взрослого человека в жирах составляет в среднем 80—100 г, т. е. 30—35 % общей калорийности пищи. Из них животные жиры составляют 70 %, растительное масло — 30 % (25—45 г в зависимости от интенсивности работы).
Потребление жира зависит от суточных энерготрат и может быть следующим: при энерготратах, составляющих 1500 ккал, — 42 г, 2000 — 56 г, 2500 — 69 г, 3000 — 83 г, 3500 — 97 г, 4000 ккал — 111 г в сутки. Ориентировочное количество жира, вносимого с продуктами питания: в 1 столовой ложке майонеза — 23 г, в 50 г сыра — 16 г, в 85 г свиной отбивной — 6 г, в 5 г сливочного масла — 4 г, в 100 г картофельного пюре — 0,1 г. Для жителей северных районов количество потребляемого жира увеличивается на 10 %, а для жителей южных районов — уменьшается примерно на 5 %.
Для спортсменов рекомендуется некоторое снижение доли жира в суточном рационе питания до 20—30 % общей калорийности, так как применение диеты с высоким содержанием жиров не способствует повышению спортивной работоспособности.
Жиры интенсивно используются для энергообеспечения скелетных мышц и сердца преимущественно при аэробных режимах физической работы, т. е. в видах спорта на выносливость. В процессе адаптации организма к таким нагрузкам липиды для работающих мышц становятся более важным источником энергии по сравнению с углеводами.
Прием пищи, богатой жирами, нежелателен за 1,5—2 ч до нагрузки и сразу после прекращения длительной и напряженной физической нагрузки, так как они будут препятствовать использованию мобилизованных из жировых депо жирных кислот и способствовать накоплению жира в печени. Избыточное потребление жиров, как и исключение их из рациона питания, отрицательно сказывается на состоянии здоровья человека, его физической работоспособности.
Отдельные эргогенные вещества способны усиливать мобилизацию жиров при мышечной деятельности и их утилизацию тканями, что способствует сохранению запасов мышечного гликогена. К таковым относятся кофеин, способствующий распаду триглицеридов в тканях, и карнитин, ускоряющий транспорт жирных кислот в митохондрии и их окисление.
Роль белков в обеспечении мышечной деятельности
Белки выполняют в организме многочисленные биологические функции, основными из которых являются обеспечение построения, роста, развития и восстановления всех клеточных структур, регуляция обмена веществ (гормоны и ферменты), в отдельных случаях используются как источник энергии. Все это вызывает существенный интерес к использованию белков в питании спортсменов.
Биологическая ценность белков пищи. Белки пищи в процессе пищеварения подвергаются гидролизу и распадаются на 20 разных аминокислот, которые поступают в кровь, доставляются в ткани, где используются для создания новых индивидуальных белков организма человека или в других процессах. В состав белков входят 8 незаменимых аминокислот, в которых организм очень нуждается, так как не может их синтезировать (см. главу 12). Биологическая ценность белка пищи определяется двумя параметрами: аминокислотным составом и усвояемостью белка. Если в белке пищи имеются все незаменимые аминокислоты, т. е. он полноценный, и легко подвергается ферментативному гидролизу в кишечнике, то биологическая ценность такого белка является максимальной. Высокую биологическую ценность имеют белки животного происхождения — яйца, мясо, рыба, у которых биологическая ценность принята за 100 единиц, тогда как белки продуктов растительного происхождения — картофеля, кукурузы, белого хлеба и овощей — имеют более низкую биологическую ценность: 67, 36, 30 единиц соответственно. В них отсутствует несколько незаменимых аминокислот, особенно таких как триптофан и лизин.
Для нормального синтеза белка в организме человека все незаменимые аминокислоты должны поступать одновременно, так как они не запасаются в организме. Поэтому белковое питание должно быть полноценным. Если нет возможности получать белки животного происхождения, необходимо комбинировать растительные белки, в которых содержатся разные аминокислоты.
Непоступление в организм отдельных незаменимых аминокислот вызывает нарушение синтеза структурных, ферментативных белков или гормонов, что приводит к снижению скорости или даже к прекращению процессов роста, самообновления, восстановления и уменьшению массы тела, а следовательно, и работоспособности организма.
Потребление белков и их влияние на физическую работоспособность. Количество потребляемого белка зависит от пола, массы тела, интенсивности выполняемой работы. Нормы потребления белков, которые рекомендуются ВОЗ для взрослого населения и полностью удовлетворяют его потребности, составляют 0,8 г ⋅ кг-1 массы тела в сутки, а для детей и юношей — 1 г ⋅ кг-1. Следовательно, для мужчины с массой тела 70 кг эта норма составляет 56 г белка в сутки, а для женщины с массой тела 55 кг — 44 г. Они обеспечивают 10—12% общего энергопотребления. Однако имеются и другие рекомендации, согласно которым потребление белка должно составлять для взрослого человека не менее 1,5 г ⋅ кг-1⋅ сут-1.
Для спортсменов, специализирующихся в видах спорта на выносливость, потребность в белках составляет 1—1,8 г ⋅ кг-1⋅ сут-1. Согласно отдельным данным, при длительной мышечной деятельности потребности в белках высокотренированных спортсменов не должны быть ниже 1,5 г ⋅ кг-1⋅ сут-1, поскольку только в таком случае поддерживается положительный азотистый баланс в организме спортсмена.
Для спортсменов, специализирующихся в силовых видах спорта, необходимо дополнительное поступление белков для увеличения мышечной массы в процессе тренировок. Нормы потребления белка в различных рекомендациях широко варьируются. В среднем потребность в белках для спортсменов, специализирующихся на выносливость при незначительных по объему и интенсивности физических нагрузках в зависимости от энерготрат составляет 1,3—1,8 г ⋅ кг1⋅ сут-1, при больших тренировочных нагрузках — 2 г ⋅ кг-1⋅ сут-1, а для тяжелоатлетов и культуристов — 3 г ⋅ кг-1⋅ сут-1. Общая суточная потребность для легкоатлета-бегуна — в пределах 90—105 г ⋅ сут-1, а тяжелоатлета — 250 г ⋅ сут-1 (табл. 47).
Избыточное потребление белков с пищей (для людей, не занимающихся физической работой, — больше 2,5 г ⋅ кг-1, а для спортсменов — больше 5 г ⋅ кг-1) приводит к перегрузке желудочно-кишечного тракта, гниению их в толстом кишечнике, а также к накоплению в тканях недоокисленных и конечных продуктов распада белка, изменяющих кислотно-щелочное равновесие организма, что препятствует высокой спортивной работоспособности.
При недопоступлении белков с пищей происходит тканевое перераспределение белков, извлечение белков из печени, плазмы крови, мышц и поступление их в мозг, сердце. Особенно опасно недопоступление полноценного белка для детей: у них наблюдается задержка роста и развития, развивается анемия, нарушается водно-солевой обмен, что может привести к летальному исходу.
Потребность в белках должна удовлетворяться продуктами питания, содержащими полноценные белки (молоко и мясо нежирных сортов, яйца, рыба). Имеющиеся многочисленные протеиновые добавки дорогостоящи и не имеют существенных преимуществ перед натуральными продуктами, за исключением того факта, что большое количество белка вносится малым объемом пищи, что весьма существенно для спортсменов-тяжелоатлетов и культуристов.
ТАБЛИЦА 47. Нормы потребления белка для спортсменов
Показатель |
Спортсмены, специализирующиеся в видах спорта на выносливость |
Тяжелоатлеты |
Масса тела, кг |
63 |
80 |
Суточное потребление белка в расчете на 1 кг массы тела |
1,5 |
3 |
Рекомендуемое общее потребление белка, г |
98 |
252 |
Суточные энерготраты, ккал ⋅ сут-1 |
2800 |
3240 |
Калории, поступающие от белков, % |
15 |
31 |
Общее количество энергии, поступающей с белками в сутки, ккал ⋅ г-1 белка |
420 |
1004 |
Суточное потребление белка, г ⋅ сут-1 |
105 |
251 |
Роль витаминов в обеспечении мышечной деятельности
Участие отдельных витаминов в регуляции обмена веществ рассмотрено в главе 7. В условиях мышечной деятельности витамины выполняют важную регуляторную роль, так как обеспечивают высокую скорость метаболических и окислительных процессов, связанных с механизмами энергообразования, биосинтеза белка и углеводов, процессами перекисного окисления липидов, обмена минеральных веществ и т. д. Поэтому недостаточное обеспечение организма спортсмена отдельными витаминами приводит к снижению физической работоспособности. При этом снижаются как анаэробные, так и аэробные энергетические возможности спортсменов.
Существует мнение, что суточная потребность в витаминах спортсменов в отдельных видах спорта существенно увеличена по сравнению с людьми, ведущими малоподвижный образ жизни. Это связано с большими энерготратами спортсменов при физических нагрузках, достигающих 5000 ккал ⋅ сут-1 и более и увеличением скорости обмена витаминов. В таком случае для поддержания физиологического уровня витаминов нормы их потребления могут превышать рекомендуемые в 2—3 раза. Восполнение витаминов при больших физических нагрузках возможно только при разнообразном питании и дополнительном поступлении витаминов в виде поливитаминных комплексов. Однако потребление спортсменами больших количеств витаминов, в 5—10 раз превышающих рекомендуемые суточные нормы, не оказывают положительного эффекта на спортивную деятельность, а в отдельных случаях могут вызывать заболевания (особенно жирорастворимые витамины).
В зависимости от направленности питания и специфики мышечной деятельности в отдельных видах спорта рекомендуется потребление разных витаминов. Так, в видах спорта на выносливость используются в основном витамины, способствующие усвоению углеводов и утилизации кислорода (В1, В3, С, Е), в скоростно-силовых видах спорта — витамины, обладающие анаболическим эффектом или усиливающие синтез белка (В2, В6, В12, С, Е), а при подготовке стрелков, биатлонистов, автогонщиков — витамина А, который регулирует процессы зрения. Установлено, что отдельные витамины должны поступать в организм в сбалансированном виде. Чрезмерное потребление какого-либо витамина вызывает увеличение потребности в других витаминах. Если эта потребность не будет удовлетворена, возможно возникновение гипо- или авитаминоза. Так, потребление витамина А повышает потребность организма в витаминах С и В1, витамина В1 — в витамине РР. Поэтому созданы и широко используются поливитаминные комплексы, в которых специально сбалансированы отдельные витамины. К ним относятся аэровит, декамевит, ундевит, гендевит, пенгексавит, аскорутин, ревит, пентавит, гексавит, глутамевит и многие другие. Они незаменимы при больших физических и нервно-эмоциональных нагрузках (особенно в соревновательный период), а также в условиях пониженной или повышенной температуры окружающей среды. Применение этих препаратов улучшает энергетические процессы, сократительную способность сердца, способствует адаптации организма к физическим нагрузкам.
Для повышения эффективности действия витаминов созданы многие поливитаминные комплексы с микроэлементами (витрум, юникап, триовит, маневит, олиговит, комплевит, глутамевит и др.). Сочетание поливитаминов с минеральными веществами оказывает положительное влияние на обмен веществ, при этом улучшаются переносимость тренировочных нагрузок и спортивный результат.
К дополнительной витаминизации следует прибегать не только при интенсивных тренировках и ответственных соревнованиях, но и в конце зимы, а также весной, когда содержание многих витаминов в пищевых продуктах снижается. Только постоянно сбалансированный по витаминам и минеральным веществам пищевой рацион позволяет спортсмену улучшать спортивные результаты без осложнений состояния здоровья в процессе многолетних тренировок.
Роль минеральных веществ в режиме питания спортсменов
Для спортсменов характерна повышенная потребность в различных минеральных веществах, особенно фосфора, кальция, калия и железа, которые интенсивно выводятся из организма при мышечной деятельности. Так, неорганический фосфат необходим для ресинтеза высокоэнергетических фосфатных соединений в период отдыха, а также возмещения солей в костной ткани. Поэтому в рационе питания должны быть продукты, содержащие фосфор. Наибольшее его количество находится в рыбе и яйцах. Дополнительное поступление может обеспечиваться глицерофосфатом, лецитином, фосфатами натрия и др.
Кальций участвует в процессах сокращения мышц, построения костной ткани, усиливает усвоение фосфора. Поэтому кальций должен вноситься в организм с фосфором в соотношении 1:1,5. Основным источником кальция являются молоко и творог.
При напряженной мышечной деятельности возможны потери калия, что вызывает изменения в функции сердечной мышцы, нервной системы и др. Поэтому он должен поступать в организм спортсмена в большем количестве по сравнению с неспортсменами. Основным источником калия является картофель, изюм, курага.
При тренировке могут нарушаться обмен железа и его усвоение организмом. Недостаточное поступление железа, плохое его усвоение, особенно если поступает с растительными продуктами (усваивается лишь 1—3 %), может привести к развитию анемии — резкому снижению гемоглобина в крови, особенно у спортсменок. Недостаток железа отрицательно сказывается на спортивных результатах, особенно в видах спорта на выносливость, а также на процессах восстановления.
Для покрытия суточной потребности в железе (1,5—2 мг) необходимо 10-кратное его поступление из-за трудностей всасывания. Наиболее ценными источниками железа являются животные продукты — печень, «красное» мясо. При избыточном поступлении железа затрудняется усвоение цинка, возрастает риск возникновения раковых заболеваний, сердечной недостаточности.
Для удовлетворения организма во всех минеральных веществах в рацион питания следует включать большое количество овощей и фруктов. Дополнительное поступление их возможно с минеральной водой или с поливитаминными комплексами.
У спортсменов увеличивается потребность в воде, особенно при тренировке в сухую жаркую погоду, при сильном движении воздуха (бег), избыточном поступлении солей. Вода должна поступать в организм в требуемом количестве. Жидкость следует принимать часто, но в небольшом количестве.