ЗНАЧЕНИЕ ПИЩЕВЫХ ВЕЩЕСТВ В ПИТАНИИ СПОРТСМЕНОВ

БЕЛКИ И ИХ РОЛЬ В ПИТАНИИ СПОРТСМЕНОВ

Белки (протеины, от греч. «protos» - «первый») - сложные азотсодержащие биополимеры, минимальной структурной еди¬ницей которых (мономером) являются аминокислоты.

Аминокислоты - органические кислоты, содержащие амино¬группу. Это основной структурный компонент белков. Белки входят в состав каждой клетки животного и расти¬тельного организма. На долю белков приходится около 15-20% массы различных тканей человека, тогда как на жиры и угле¬воды - лишь 1-5%.

Белки выполняют важные и разнообразные функции в ор¬ганизме:

• Пластическая (строительная, структурная)

Белки являются основным строительным материалом клет¬ки, ее органоидов, межклеточного вещества, биологической мем¬браны.

• Каталитическая (ферментативная)

Все химические превращения в организме протекают при участии биологических катализаторов (ферментов). Они уско¬ряют биохимические реакции в миллионы и более раз. Белки являются основным компонентом всех известных в настоящее время ферментов.

• Гормональная (функция управления)

Значительная часть гормонов (гормоны поджелудочной же¬лезы - инсулин и глюкагон, гормоны гипофиза, кальцитонин щитовидной железы и т.д.) по химической природе является белками или полипептидами. Гормоны влияют на продукцию или активность белков-ферментов, изменяют скорость катализируемых ими химических реакций, т.е. в конечном счете управляют обменом веществ.

• Транспортная

Белки обеспечивают транспорт по крови кислорода (гемогло¬бин), липидов (липопротеиды различной плотности), некоторых витаминов, гормонов, лекарственных веществ, перенос веществ через клеточную мембрану и транспорт по цитоплазме клетки.

• Защитная

Белки (иммуноглобулины, интерферон) обеспечивают им¬мунный ответ, который является способом защиты внутреннего постоянства сред организма от живых тел и веществ, несущих в себе признаки генетически чужеродной информации.

• Энергетическая

Белки могут быть источником энергии, если пища бедна углеводами и жирами. При окислении 1 г белков выделяется 4 ккал энергии. Биологическая ценность белков пищи определяется сбаланси-рованностью аминокислотного состава (соотношением входящих в их состав незаменимых аминокислот), степенью усвояемости и доступностью белков пищи ферментам пищеварительного тракта.

Незаменимые аминокислоты - кислоты, которые не синтезируются в тканях организма: валин, лейцин, изолейцин (BCAA), гистидин, лизин, метионин, треонин, фенилаланин, триптофан.

В связи с тем, что биологическая ценность пищевых белков зависит в основном от содержания и соотношения входящих в их состав незаменимых аминокислот, ее можно определять путем сравнения аминокислотного состава изучаемого бел¬ка (потребляемого белка) со справочной шкалой аминокислот гипотетически «идеального» белка (табл. 15). Этот метод получил название аминокислотного скора.

Аминокислотный состав и аминокислотный скор «идеального» белка

Ячейка: 1 1	Ячейка: 1 2	Ячейка: 1 3
Ячейка: 2 1	Ячейка: 2 2	Ячейка: 2 3
Ячейка: 3 1	Ячейка: 3 2	Ячейка: 3 3
Ячейка: 4 1	Ячейка: 4 2	Ячейка: 4 3
Ячейка: 5 1	Ячейка: 5 2	Ячейка: 5 3
Ячейка: 6 1	Ячейка: 6 2	Ячейка: 6 3
Ячейка: 7 1	Ячейка: 7 2	Ячейка: 7 3
Ячейка: 8 1	Ячейка: 8 2	Ячейка: 8 3
Ячейка: 9 1	Ячейка: 9 2	Ячейка: 9 3
Ячейка: 10 1	Ячейка: 10 2	Ячейка: 10 3

Расчет проводится следующим образом:

Аминокислотный скор каждой незаменимой аминокислоты (АК) в «идеальном» белке принимают за 100%, а в пищевом белке (потребляемом) определяют процент соответствия:

Аскор = Содержание АК (мг) в 1 г исследуемого белка х 100/Содержание той же АК (мг) в 1 г «идеального» белка

В результате определяется аминокислота с наименьшим ско¬ром, которая и будет лимитировать биологическую ценность исследуемого белка. Белки организма постоянно обновляются вследствие непре¬рывно протекающих процессов их распада и синтеза. Поэтому для обеспечения высокого уровня их биосинтеза требуется не¬прерывное пополнение запаса аминокислот, используемых для построения или обновления белковых молекул. Поскольку для построения подавляющего большинства белков организма чело¬века требуются все 20 аминокислот, но в различных соотноше¬ниях, дефицит любой из незаменимых аминокислот в рационе неизбежно приведет к нарушению синтеза белка в необходимом количестве.

Пищевые белки (мясо и мясопродукты, рыба и морепродукты, яйца, молоко и молокопродукты, бобовые, злаковые и т.д.) явля¬ются источниками пополнения фонда аминокислот в организме человека. Но необходимо знать, что белки животного происхожде¬ния имеют высокую биологическую ценность, а растительные белки лимитированы по ряду незаменимых аминокислот.

Например, белки злаковых культур (пшено, рожь, овес, про¬со и т.д.), а следовательно, полученные из них продукты (мука, крупы, хлебобулочные изделия и т.д.) неполноценны по лизину, метионину, треонину.

В белке картофеля и некоторых бобовых не хватает метио-нина и цистеина.

В кукурузе имеется значительный дефицит триптофана и ли¬зина.

Поэтому для удовлетворения потребностей организма в не-заменимых аминокислотах иногда целесообразно использовать комбинации пищевых продуктов. В частности, благоприятна комбинация растительных и мо¬лочных продуктов. Основываясь на этих знаниях, пищевая про¬мышленность разработала и внедрила в практику, например, сорта хлеба с добавлением обезжиренного молока, молочной сыворотки и т.д.

Биологическая ценность белков зависит не только от их аминокислотного состава, но и от степени его усвояемости и перевариваемости (доступности белков пищи ферментам пи-щеварительного тракта).

По скорости переваривания пищевые белки можно располо¬жить в такой последовательности:

1. белки молока, молочных продуктов, яиц усваиваются на 96-98%;
2. белки мяса и рыбы - на 93-95%;
3. белки хлеба - на 62-85%;
4. овощей - на 80%;
5. круп - на 80%;
6. картофеля и бобовых - на 70%.

Здесь также отметим, что по степени усвояемости и пере-вариваемости белки растительного происхождения уступают животным белкам. Связано это с тем, что растительные клетки заключены в плотные оболочки из клетчатки, что затрудняет проникновение в них пищеварительных ферментов.

На степень усвоения организмом белков пищи оказывает влия¬ние также технология получения продуктов питания и их кули¬нарная обработка. Например, вареный яичный белок усваивается на 97-98%. Сырой же белок усваивается плохо, так как в нем содержится мукопротеин - аведин, который подавляет действие пищеварительных ферментов. Под влиянием температуры 80°С аведин разрушается, поэтому лучше всего усваиваются яйца, подвергнутые термической обработке.

Таким образом, знания о биологической ценности пищевых белков и анализ количества потребляемого растительного и жи¬вотного белка необходимы для правильного сочетания привычных продуктов питания при построении сбалансированных рационов питания для юных спортсменов.

Необходимо также помнить, что повышенные физические на¬грузки могут привести к возникновению аминокислотных дис¬балансов между их поступлением и расходом.

Это связано с рядом причин:

1. повышенной потребностью растущего организма в белке;
2. повышенными тратами белка под влиянием спортивных нагрузок;
3. недостаточным содержанием белка или несбалансирован¬ностью аминокислотного состава в потребляемых продуктах питания;
4. неполным усвоением белка.

Значение аминокислот

Аминокислоты подразделяются на природные (обнаружен¬ные в живых организмах) и синтетические. Среди природных аминокислот (около 150) выделяют протеиногенные (20 ами¬нокислот), которые входят в состав белков организма человека. Все протеиногенные аминокислоты делятся на эссенциальные (незаменимые) и неэссенциальные (заменимые) в зависимости от того, возможно ли их образование (синтез) в организме.

Напомним еще раз, что дефицит любой из незаменимых ами-нокислот в рационе неизбежно приведет к нарушению синтеза белка в необходимом количестве. В клетках организма человека существует определенный уро¬вень (пул) аминокислот (примерно 300 г свободных аминокис¬лот), который включает аминокислоты:

1. образовавшиеся при распаде белков пищи (100 г амино¬кислот);
2. при распаде тканевых белков (примерно 200 г белков ор¬ганизма);
3. вновь синтезированные заменимые аминокислоты.

Аминокислоты в организме:

1. используются в большей степени для синтеза белков (мы¬шечных белков - актин, миозин; белков крови - гемоглобин; ферментов пищеварительного тракта - амилаза, пепсин, трипсин; гормонов белковой природы - инсулин, глюкагон и др.);
2. являются предшественниками синтеза различных небелко¬вых соединений, имеющих важное биологическое значение. Так, из аминокислот синтезируется глюкоза и азотистые основания (пуриновые и пиримидиновые), гормоны - адреналин, тирок¬син, небелковая часть гемоглобина - гем, креатин, участвующий в энергообеспечении мышечной деятельности, и др.
3. часть аминокислот подвергается полному распаду до конеч¬ных продуктов: углекислого газа, воды и аммиака с выделением энергии.

При распаде некоторых аминокислот в качестве промежуточ¬ного продукта образуется пировиноградная кислота, из которой возможен синтез глюкозы. Аминокислоты, которые могут превра¬щаться в глюкозу, называются глюкогенными. К ним относятся: валин, глицин, аланин, аргинин, серии, цистеин, глютамин, глю-таминовая кислота, аспарагин, аспарагиновая кислота, пролин, гистидин, метионин, треонин. Из пяти аминокислот (лейцин, лизин, триптофан, тирозин, фенилаланин) могут образовываться кетоновые тела, поэтому они называются кетогенные.

Примеры участия аминокислот в обмене веществ:

1. из фенилаланина и тирозина синтезируются гормоны моз¬гового слоя надпочечников (адреналин и норадреналин);
2. из тирозина образуется гормон щитовидной железы - ти¬роксин, меланин - пигмент, определяющий цвет кожи и волос;
3. метионин используется для синтеза ацетилхолина - медиа¬тора возбуждения в нервно-мышечном синапсе;
4. из гистидина образуется гистамин. Гистамин является ме-диатором аллергических реакций, вызывает расширение мелких кровеносных сосудов и сужение крупных, стимулирует образо¬вание соляной кислоты в желудке, участвует в возникновении болевого синдрома;
5. кре^тансинтезируется в тканях из заменимых аминокислот аргинина и глицина и незаменимой - метионина. Под действием креатинкиназы и АТФ превращается в креатинфосфат (КФ), который используется для восстановления АТФ в мышцах;
6. из метионина и лизина синтезируется каг^шгган - специфи¬ческий переносчик жирных кислот в митохондрии и т.д.

В питании детей и подростков, систематически занимающихся спортом, необходимо учитывать, что белок, как основной пласти-ческий материал, используется растущим организмом ребенка не только для восполнения белковых затрат на физические и другие виды жизнедеятельности, но и для формирования новых клеток и тканей, необходимых для дальнейшего роста и развития.

У юных спортсменов под влиянием систематической мышеч¬ной деятельности, сопровождающейся значительной активацией процессов обмена веществ, потребность в белке повышена по сравнению с детьми и подростками, не занимающимися спор¬том. При повышенных тратах белков под влиянием спортивных нагрузок, недостаточного содержания в пище или неполного их усвоения возможно возникновение аминокислотных дисбалансов. Установлено, что белковая недостаточность в первую очередь приводит к неустойчивости человека в стрессовых ситуациях, снижению иммунитета, повышенной восприимчивости его к ин¬фекциям и т.д.

В связи с этим особое значение приобретает вопрос о необ-ходимости разработки пищевых рационов, сбалансированных по оптимальному содержанию белка и его аминокислотному составу.

И ИХ РОЛЬ В ПИТАНИИ СПОРТСМЕНОВ

Липиды (от греч. «lipos» - «жир») - это класс органических соединений, не растворимых в воде, но растворимых в неполяр¬ных органических растворителях.

Липиды по их функциям в организме условно делят на две группы - запасные (резервные) и структурные (протоплазма-тические).

Функции жиров в организме очень разнообразны:

• Энергетическая

Запасные липиды, в основном жиры (триглицериды), обла¬дая высокой калорийностью, являются энергетическим и стро¬ительным резервом организма, который используется им при недостатке питания и заболеваниях. Высокая калорийность жира позволяет организму в экстремальных ситуациях существо¬вать за счет его запасов (жировых депо) в течение нескольких недель.

Жиры по обеспечению организма энергией занимают второе место после углеводов. Но в единице объема они содержат вдвое больше энергии (9 ккал/г), чем углеводы (4 ккал/г).

• Защитная (механическая)

Заключается в фиксации анатомического положения внутрен¬них органов (жировая капсула почек, внутрибрюшинный жир), в уменьшении их травмирования и защите скелета от внешних воздействий (механические повреждения).

• Регуляторная (гормональная)

Стероидные гормоны (мужские половые гормоны - андрогены, женские половые гормоны - эстрогены, гормоны коры надпочеч¬ников - кортикостероиды) по своей природе являются жирами.

• Терморегуляторная

Жиры, входящие в состав подкожной клетчатки, предохра¬няют организм от переохлаждения, поскольку являются плохим проводником тепла.

• Структурная (пластическая)

Структурные липиды (в первую очередь фосфолипиды) обра¬зуют сложные комплексы с белками (липопротеиды), углеводами, из которых построены мембраны клеток и клеточных структур, и участвуют в разнообразных сложных процессах, протекающих в клетках. Фосфолипиды вместе с белками и углеводами участву¬ют в построении клеточных мембран и субклеточных структур (органелл), выполняя роль несущих конструкций мембран, они регулируют поступление в клетку и ее структуры разнообразных соединений.

Величины потребности человека в жире не являются столь же определенными, как для белка, так как значительная часть жировых компонентов тела может быть синтезирована в организ¬ме, прежде всего из тех же углеводов. Средняя физиологическая потребность в жире здорового человека составляет около 30% общей калорийности рациона.

Липиды - важнейший компонент пищи, во многом опреде¬ляющий ее пищевую ценность и вкусовое достоинство.

Биологическая и пищевая ценность жиров заключается в том, что они являются источником незаменимых факторов питания, которые подобно аминокислотам и витаминам не могут синтези¬роваться в организме человека и должны обязательно поступать с пищей. К ним относятся: Полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК или витамин F) - линолевая и линоленовая, арахидоновая, а также жирорастворимые витамины (A, D, Е, К).

Кроме того, пищевые жиры являются источником фосфолипидов (Фосфолипиды (фосфатидная кислота)) (лецитин), каротиноидов (Каротиноиды) (В-каротин, ликопин и др.), стеринов (холестерин животных жиров и фитостерины рас¬тений).

Изменение жирнокислотного состава фосфолипидов биологи¬ческих мембран (недостаток в рационе ненасыщенных жирных кислот) вызывает нарушение их функционального состояния (структурная целостность, проницаемость, прочность связи фер¬ментов с мембраной), что в конечном счете может приводить к гибели клетки. Растущий организм более чувствителен к дефи¬циту ПНЖК, так как в большей мере нуждается в пластическом (строительном) материале. Пищевые жиры делят по происхождению на растительные (масла) и животные (жиры). Животные жиры при комнатной температуре находятся в твердом состоянии, а масла - в жид¬ком. Есть исключения из этого правила: жиры рыб, как пра¬вило, жидкие, а пальмовое масло при комнатной температуре находится в твердом состоянии. В целом в животных твердых жирах доминируют насыщенные (предельные) жирные кислоты, наиболее распространенными из них являются пальмитиновая (С16:0)'° и стеариновая (С18:0). Растительные жиры богаты ненасыщенными (непредельными) жирными кислотами: моно-ненасыщенной олеиновой (С18:1) и ПНЖК - линолевой (С18:2) и линоленовой (С18:3).

Современная классификация ПНЖК включает их деление на семейства со-6 и со-3 в зависимости от места положения двой¬ной связи, считая от метального конца молекулы. В состав се¬мейства со-3 входят сх-линоленовая, экозапентаеновая (С20:5), докозагексаеновая (С22:6) жирные кислоты, со-6 - линолевая, у-линоленовая, арахидоновая (С20:4) кислоты. Биологическая наивность незаменимых жирных кислот различна, наиболее Активна арахидоновая кислота, ее активность в 2-3 раза выше активности линолевой и линоленовой кислот. Однако в пищевых продуктах ее мало, но она может образовываться в организме HI линолевой кислоты при участии витамина В6 и токоферола. Iшюленовая кислота сама малоактивна, но она усиливает био¬логическую активность линолевой кислоты.

Основные источники ПНЖК приведены в табл. 16, из которой видно, что источниками ПНЖК семейства со-6 являются преиму-щественно различные растительные масла, тогда как ПНЖК со-З в больших количествах встречаются в рыбе, морепродуктах, яичном желтке.

Основные источники незаменимых ПНЖК (% общего содержания жира)

Ячейка: 1 1	Ячейка: 1 2	Ячейка: 1 3
Ячейка: 2 1	Ячейка: 2 2	Ячейка: 2 3
Ячейка: 3 1	Ячейка: 3 2	Ячейка: 3 3
Ячейка: 4 1	Ячейка: 4 2	Ячейка: 4 3
Ячейка: 5 1	Ячейка: 5 2	Ячейка: 5 3
Ячейка: 6 1	Ячейка: 6 2	Ячейка: 6 3
Ячейка: 7 1	Ячейка: 7 2	Ячейка: 7 3
Ячейка: 8 1	Ячейка: 8 2	Ячейка: 8 3
Ячейка: 9 1	Ячейка: 9 2	Ячейка: 9 3

 

Попадая в организм, незаменимые ЖК способны превращать¬ся с помощью биохимических реакций в более длинноцепочеч-ные и ненасыщенные производные. Все ПНЖК - производные линолевой кислоты относят к семейству со-6, а производные а-линоленовой кислоты - к семейству со-З. Процессы десатура-ции и элонгации идут с участием соответствующих ферментов -десатураз и элонгаз, общих для представителей различных се¬мейств ЖК, вследствие чего они конкурируют за указанные ферменты, а соотношение в диете и организме ЖК разных се¬мейств определяет преимущественное образование производных того или иного семейства. Это обстоятельство является важным, поскольку оказывает влияние на проявление присущей ПНЖК регуляторной функции, которая связана с образованием из ЖК с 20 углеродными атомами (эйкозановых) биологически актив¬ных веществ - эйкозаноидов (простагландинов, простациклинов, тромбоксанов, лейкотриенов и др.).

Способности ПНЖК со-З выступать в качестве предшествен¬ников различных классов физиологически активных эйкозанои¬дов лежат в основе использования ПНЖК со-З в профилакти¬ке и комплексной терапии целого ряда заболеваний у детей и взрослых. Первые публикации о связи между высоким уровнем потребления жирных сортов рыбы, богатой ПНЖК со-З, и более низким уровнем триглицеридов в крови у эскимосов Гренландии появились более 30 лет назад. ПНЖК способны оказывать следующие воздействия:

1. гипохолестеринемическое, в том числе с повышением уровня липопротеинов высокой плотности (ЛПВП);
2. гипотриглицеридемическое;
3. антиатерогенное;
4. гипотензивное;
5. тромболитическое;
6. противовоспалительное.

Кроме того, ПНЖК со-З оказывают влияние на процессы ишемии-реперфузии, продукцию аденозинтрифосфата и функ-ционирование ионных каналов, т.е. затрагивают все основные патогенетические звенья развития сердечно-сосудистых заболе¬ваний (ССЗ).

В связи с тем, что ПНЖК со-З увеличивают текучесть клеточ¬ных мембран, повышая тем самым чувствительность тканей к ин¬сулину, и являются субстратом для выработки простагландинов, способствующих увеличению числа инсулиновых рецепторов, их используют в профилактике и лечении СД как I, так и II типа.

При этом с пищей не должно поступать жиров более 30% общего количества калорий. Рекомендуется, чтобы с ПНЖК по¬ступало менее 8% калорий, с соотношением со-6/со-З в пределах 5:1-3:1. Необходимо также помнить, что из-за участия ПНЖК в процессах перекисного окисления липидов их желательно принимать одновременно с антиоксидантами (токоферол и др.). Учитывая, что пищевые источники ПНЖК со-З довольно огра¬ничены и соотношение ПНЖК со-6/со-З в рационе современного человека далеко от оптимального, в настоящее время разработаны и присутствуют на рынке в большом количестве биологически активные добавки к пище, обогащающие рацион ПНЖК.

Минимальная суточная потребность в линолевой кислоте со-ставляет 2-6 г/сут. Это количество содержится в 10-15 г расти¬тельного масла (подсолнечного, хлопкового, кукурузного, соевого и т.д.). Поэтому в суточный рацион необходимо вводить 20-25 г нерафинированного растительного масла. Содержание линоленовой кислоты в настоящее время не нормируется, считается, что она должна поступать с пищей н количествах, составляющих не менее 10% количества лино-1&ВОЙ кислоты.

Холестерин - природный жирный (липофильный) спирт, со-держащийся в клеточных мембранах всех животных организмов. Около 1,5-2,5 г в сутки (80%) холестерина вырабатывается самим организмом (в основном печенью), остальные 20% поступают с пищей. В организме находится 80% свободного и 20% свя¬занного холестерина. Холестерин в составе клеточной плазма¬тической мембраны играет роль модификатора бислоя, прида¬вая ему определенную жесткость за счет увеличения плотности «упаковки» молекул фосфолипидов. Таким образом, холесте¬рин - стабилизатор текучести плазматической мембраны. Холестерин открывает цепь биосинтеза стероидных половых гормонов и кортикостероидов, служит основой для образования желчных кислот и витаминов группы D, участвует в регулиро¬вании проницаемости клеток и предохраняет эритроциты крови от действия гемолитических ядов. Поскольку холестерин плохо растворим в воде, в чистом виде он не может доставляться к тканям организма при помощи осно¬ванной на воде крови. Вместо этого холестерин в крови находится в виде хорошо растворимых комплексных соединений с особыми белками-транспортерами, так называемыми аполипопротеинами. Такие комплексные соединения называются липопротеинами.

Причиной накопления излишнего холестерина в большей сте¬пени является излишнее образование этого соединения в ор¬ганизме и замедленное его выведение, чему способствует из¬быточное потребление животных жиров, богатых насыщенными жирными кислотами.

Холестерин содержится только в животных продуктах. Наи-большим его содержанием отличаются (мг/100 г съедобной части продукта): яйцо куриное - 570, сыр голландский - 520, почки говяжьи - 300, печень говяжья - 270, печень свиная - 130 (при¬ложение 3). При варке мяса и рыбы теряется до 20% холестерина.

Однако нельзя полностью исключать холестерин из рациона, нужно только снизить его потребление и шире использовать про¬дукты, в которых: пищевые вещества хорошо сбалансированы: творог, морскую рыбу и другие продукты моря, мясо кролика, индейки. В злаковых продуктах, орехах и растительных маслах содержатся фитостерины, которые уменьшают всасывание хо¬лестерина из кишечника.

В холестериновом обмене важную роль играют витамины С, В12, В6, фолиевая кислота, некоторые микроэлементы. Аскорби¬новая кислота стабилизирует физиологическое равновесие между образованием холестерина и его использованием в тканях. Иод стимулирует образование гормонов щитовидной железы, акти¬вирующих распад холестерина. Магний тормозит образование в организме и ускоряет распад холестерина, способствует его выделению с желчными кислотами. В то же время снижение холестерина ниже нормального уровня повышает риск таких за¬болеваний, как гипертиреоз (повышение активности щитовидной железы), поражение коры надпочечников, истощение.

По данным ВОЗ, потребление холестерина должно составлять 300-500 мг в сутки.

Для обеспечения необходимого жирнокислотного состава рациона здорового человека рекомендуется, чтобы в питании 30-35% составляли жиры растительного происхождения, 30-35% - молочные жиры (сливочное масло, сметана, творог, сыр, кисломолочные продукты) и остальные 30-35% - жиры мяса и мясопродуктов и т.д.

Запасы жиров в организме практически неисчерпаемы, но резкое ограничение поступления жиров с пищей может приво¬дить к дегенеративным изменениям в тканях (дистрофия органов, ослабление иммунитета, опущение органов - почек и т.д.).

УГЛЕВОДЫ И ИХ РОЛЬ В ПИТАНИИ СПОРТСМЕНОВ

Углеводы - это класс органических веществ, в состав которых входят атомы углерода, водорода и кислорода. Их общебиологическое значение состоит в том, что все орга-нические вещества в конечном счете берут начало от углеводов, образующихся в процессе фотосинтеза. В биосфере углеводов больше, чем всех других органических соединений вместе взятых. Они составляют и основную часть рациона человека, обеспечивая более половины суточной потребности в энергии.

Углеводы - главный энергетический субстрат для мышеч¬ной деятельности при интенсивных и длительных физических нагрузках. Углеводы пищи откладываются в виде гликогена в печени, скелетных мышцах и сердце. Запасы гликогена в ор¬ганизме взрослого человека с массой тела 70 кг составляют I! среднем 500 г. Кроме гликогена в организме присутствует около 5 г свободной глюкозы. При избыточном количестве углеводов в рационе они превращаются в триглицериды, способствуя уси¬ленному развитию жировой ткани.

Организм человека за счет углеводов интенсивно может ра¬ботать в течение 30-60 мин, а неинтенсивно - в течение не¬скольких часов.

Функции углеводов в организме:

• Энергетическая

Более половины (50-70%) энергетической ценности пищевого рациона обеспечивается углеводами. При окислении 1 г углеводов выделяется 4 ккал энергии. Здесь необходимо сказать о белоксберегающей функции угле¬водов. При поступлении достаточного количества углеводов с пи¬щей белки (аминокислоты) лишь в незначительной степени ис¬пользуются организмом на энергетические нужды, а в основном утилизируются для пластических целей.

• Структурная (пластическая)

Углеводы входят в состав структур организма (нуклеиновые кислоты, мембраны клеток, молекулы АТФ и т.д.).

• Защитная

Гепарин предотвращает свертывание крови в сосудах. Муко-полисахариды защищают от проникновения бактерий и вирусов внутренние среды организма. Они входят в состав синовиальной жидкости суставов, слизистых, покрывающих поверхность брон¬хов, пищеварительный тракт, мочеполовые пути. Углеводы делятся на простые (глюкоза, фруктоза и т.д.) и сложные (мальтодекстрин, крахмал, клетчатка и т.д.).

К простым углеводам относятся моно- и дисахариды.

Моносахариды (Виды углеводов)- это углеводы, которые при гидролизе (рас-щеплении под действием воды) не распадаются на более про¬стые молекулы. Они сладкие на вкус, легко растворяются в воде. Наиболее известные представители: глюкоза и фруктоза.

Глюкоза - наиболее распространенный моносахарид, в зна-чительном количестве содержится в различных плодах и яго¬дах. Из остатков глюкозы построены сложные углеводы (поли¬сахариды) - гликоген и крахмал. Она содержится также в составе молекулы сахарозы и других дисахаридов. Глюкоза использует¬ся организмом в качестве важнейшего поставщика энергии для питания мозга, скелетных мышц, сердца и других тканей. По¬ступление глюкозы в клетки органов и тканей требует участия инсулина.

Инсулин - гормон, синтезируемый ^-клетками поджелудочной железы. Регулирует углеводный обмен, способствуя проникновению глюкозы в ткани, что приводит к снижению ее концентрации в крови. При недостаточном синтезе инсулина развивается са¬харный диабет.

Фруктоза - моносахарид, присутствует в меде и фруктах. Она медленнее всасывается в кишечнике, а исчезает из крови быстрее глюкозы.

Дисахариды (Виды углеводов)- более сложные соединения, построенные из двух молекул моносахаридов. Основными дисахаридами явля¬ются сахароза, мальтоза и лактоза. Они также сладкие на вкус и легко растворяются в воде.

Сахароза (тростниковый сахар) состоит из остатков глюкозы и фруктозы. После расщепления в ЖКТ под действием фермен¬та сахаразы быстро всасывается в кровь. Является источником энергии и предшественником гликогена и жиров. Важнейший пищевой источник сахарозы - сахар (на 99,75% состоит из са¬харозы).

Мальтоза (солодовый сахар) состоит из двух остатков глю¬козы. В свободном виде мальтоза встречается редко, только в солоде, пиве, патоке и продуктах, изготавливаемых из них.

Лактоза (молочный сахар) состоит из остатков глюкозы и галактозы. Является основным углеводом молока и молочных продуктов. Ее роль очень важна в раннем детском возрасте, когда молоко служит основным источником питания. В ЖКТ лактоза расщепляется под воздействием фермента лактазы на глюкозу и галактозу. Однако у многих людей с возрастом отмечается низкая активность этого фермента, вследствие чего развивается непереносимость цельного молока.

Полисахариды (Виды углеводов)- это сложные углеводы, состоящие из мно¬гих сотен или тысяч связанных между собой моносахаридов (в основном из остатков глюкозы). Они не сладкие на вкус и не растворяются в воде.

Основными представителями являются крахмал и пищевые волокна в растениях, гликоген - в тканях человека и животных.

Крахмал - резервный полисахарид растений, состоящий из большого числа остатков глюкозы (до 300 молекул). Он является основным поставщиком глюкозы в организм человека. Источ¬ником крахмала служат растительные продукты, прежде всего злаковые и картофель.

Гликоген - основной резервный полисахарид тканей организма человека и животных. Состоит из большого количества молекул глюкозы (до 30 ООО молекул). Накапливается гликоген преиму-щественно в печени (100 г) и мышцах (400 г), создавая запас глюкозы в организме. С пищей человек получает не более 10-15 г гликогена в сутки (печень, мясо, рыба и др.).

К углеводам также относятся содержащиеся в растениях пищевые волокна (Клетчатка, гемицеллюлоза, пектины). Пищевые волокна в основном не перевариваются. Но часть из них в про¬цессе продвижения по кишечнику подвергается расщеплению, главным образом ферментами бактерий толстой кишки, которые и используют образовавшиеся углеводы для своей жизнедеятель¬ности.

Пищевые волокна не могут быть источником энергии и испол¬нять роль пластического материала, но обладают рядом свойств, позволяющих им активно влиять на обмен веществ. Они адсор¬бируют токсичные вещества, тяжелые металлы и выводят их из организма; связывают желчные кислоты и снижают уровень холестерина; стимулируют перистальтику кишечника, что при¬водит к более быстрому транзиту пищи по ЖКТ; оказывают нормализующее влияние на моторную функцию желчевыводя-щих путей, препятствуя развитию застойных явлений в желч¬ном пузыре; нормализуют полезную микрофлору кишечника. Суточная потребность в пищевых волокнах составляет 25-30 г. Эта потребность может быть удовлетворена прежде всего за счет включения в рацион зернового хлеба, овощей и фруктов.

При интенсивных занятиях спортом не рекомендуют повы¬шать содержание пищевых волокон более 30-40 г в сутки, так как они стимулируют перистальтику и, обладая свойством свя¬зывания и поглощения, могут при повышенном потреблении удалять из организма и полезные компоненты пищи: витамины, минеральные вещества.

Промежуточным продуктом между сложными и простыми углеводами является малътодекстрин. Это продукт фермента¬тивного расщепления крахмала, состоящий из смеси мальтозы и декстринов (фрагменты молекул крахмала). Мальтодекстрин имеет сладковатый вкус, хорошо усваивается.

В конечном счете почти все углеводы пищи превращаются в глюкозу и в таком виде поступают в кровь. Однако скорость появления в крови глюкозы из разных продуктов не одинаковая.

Поэтому в диетологии существует понятие «гликемический ин¬декс», которое отражает скорость превращения углеводов пищи в глюкозу крови. При интенсивных тренировках используют продукты с высоким гликемическим индексом, в случае избы¬точного веса - продукты с низким и средним гликемическим индексом (приложение 4).

Несмотря на то, что углеводы не являются незаменимыми фак-торами питания и могут образовываться в организме из веществ неуглеводной природы (аминокислоты, глицерин, пировиноград-ная, молочная кислоты и т.д.), их минимальное количество в су¬точном рационе питания должно быть не ниже 50-60 г (эти циф¬ры не относятся к детям и подросткам, занимающимся спортом).

Резкое снижение количества углеводов в рационе приводит к усилению расщепления липидных запасов организма, сопро-вождающегося образованием кетоновых тел и усиленным распа¬дом тканевых, в первую очередь мышечных белков. Избыточное потребление углеводов приводит к усиленному отложению жира в организме и развитию ожирения.

Оптимальным считается потребление углеводов в количестве 50-65% суточной энергетической ценности рациона. А так как калорийность рациона будет зависеть от уровня энергозатрат и, соответственно, от интенсивности и характера физической деятельности, то и количество потребляемых углеводов будет разным.

При составлении рационов питания спортсменов важно не только удовлетворять потребности спортсмена в абсолютных количествах углеводов, но и подбирать оптимальные соотноше¬ния продуктов, содержащих легкоусвояемые, медленноусвояемые, неперевариваемые углеводы, использовать углеводы с различ¬ным гликемическим индексом в зависимости от интенсивности и режима тренировочного процесса.

ВИТАМИНЫ И ИХ РОЛЬ В ОБМЕНЕ ВЕЩЕСТВ И ПИТАНИИ СПОРТСМЕНОВ

Витамины - это группа низкомолекулярных незаменимых факторов пищи, которые обладают выраженной биологической активностью, содержатся в пище в незначительных количествах и не могут синтезироваться в организме человека. Роль витаминов заключается в обеспечении ряда каталитических реакций, в процессе которых многие из них участвуют в образовании составных частей ферментов (коферментов). Число известных витаминов, имеющих непосредственное значение для питания и здоровья, достигает двадцати. Все они играют большую роль в регуляции обмена веществ и физиологических функций (табл. 17). Рассмотрим некоторые из витаминов в таких аспектах, как распространение, биологическая роль и признаки их недостаточ¬ности в пище. Витамины разделяют на две группы: жирорастворимые и во-дорастворимые.

Витамины A, D, Е и К являются жирорастворимыми.

Витамин А (ретинол) содержится в таких продуктах животно¬го происхождения, как печень животных и рыб, сливочное мас¬ло, яичный желток. В продуктах растительного происхождения, особенно в различных видах овощей (наиболее известна в этом плане морковь), плодах и фруктах также содержится провита¬мин А (каротиноиды).

Витамин А необходим для процесса роста, обеспечения нор-мального зрения. Он способствует росту и регенерации кожных покровов и слизистых оболочек. При отсутствии этого витами¬на происходит пересыхание и ороговение тканей, вследствие чего часто развиваются инфекции. Поражение роговой оболочки и соединительной ткани глаз может привести к полной потере зрения. Кроме того, витамин А и В-каротин проявляют анти-оксидантные свойства, чем обусловлен повышенный уровень по¬требления при напряженной мышечной деятельности, сопровож¬дающейся накоплением продуктов свободнорадикального окис¬ления. Суточная потребность в витамине А составляет 1-3,8 мг. Принимая во внимание тот факт, что 6 мг В-каротина эквива¬лентны 1 мг ретинола, при расчетах фактического потребления витамина А необходимо учитывать вклад обоих компонентов.

Витамин D (кальциферолы) содержатся в рыбных продуктах, в меньшей мере - в молочных. Под воздействием сол¬нечного света организм может сам синтезировать этот витамин из определенных предшественников - провитаминов. У спортсменов, проводящих регулярные тренировки в закрытых помещениях (гимнастика и фигурное катание), может наблюдаться дефицит витамина D. Недостаточность витамина D вызывает нарушение обмена кальция и фосфора, что сопровождается размягчением, деформацией костей и другими симптомами рахита.

Роль витаминов в обмене веществ

Витамин Е (токоферол) содержится в значительных количе¬ствах в растительных маслах, зародышах семян злаков (ячменя, овса, ржи и пшеницы), а также в зеленых овощах. Известно, что витамин Е является одним из основных компонентов антиокси-дантной системы, играет большую роль, снижая повреждение мембран мышечных клеток и оксидативный стресс. Доказано, что прием витамина Е способствует повышению потребления кислорода и предотвращает окислительное повреждение клеточ¬ных мембран, в том числе эритроцитов, в условиях среднегорья и высокогорья, тем самым повышая физическую работоспособ¬ность.

Витамин К (филлохинон) содержится в овощах (шпинат, зеленый горошек и др.), рыбе, мясе. Недостаточность этого ви¬тамина у человека может возникать при нарушении резорбции (всасывания) в желудочно-кишечном тракте (например, при бо¬лезнях печени и желчного пузыря) или прекращении его синтеза бактериями кишечника. Отсутствие витамина К проявляется преимущественно в возникновении кровотечений, так как этот витамин участвует в образовании важного для свертывания крови вещества - протромбина.

Из группы водорастворимых витаминов рассмотрим витамины группы В, витамин С и биофлавоноиды (витамин Р).

Витамин В1 (тиамин) содержится в основном в зародышах н оболочках семян зерновых культур, в дрожжах, орехах, бо¬бовых, а также в некоторых продуктах животного происхожде¬ния - сердце, печени, почках. Богатым источником этого ви¬тамина является черный хлеб. Между потреблением углеводов • пищей, суточными энергозатратами и потреблением витами-n;i Bj существует прямая зависимость. В качестве составной Части некоторых ферментов тиамин имеет большое значение м обмене углеводов, например на этапе декарбоксилирования пировиноградной кислоты. Окислительное декарбоксилирование ппровиноградной кислоты происходит под действием пируватде-I идрогеназного комплекса, в состав которого входят три фермен-i.i и пять коферментов (тиаминпирофосфат, липоевая кислота, и (фермент А, ФАД и НАД). П ри мышечной деятельности активность пируватдегидрогеназ-П1 >| о комплекса возрастает, и максимальное проявление его ак-шшюсти будет требовать дополнительного количества вышеназ-Нпмных витаминов. Аналогично окислению пирувата происходит и окисление а-кетоглютарата до сукцината, избыток сукцинил-КоА (при недостатке Bj и/или пантотеновой кислоты - В5) ингибирует начальную лимитирующую стадию цикла Кребса -образование цитрата - и тем самым тормозит процесс аэробного окисления. Тиамин также принимает участие в превращении аминокислот, вовлекается в белковый и жировой обмен. Поэтому с увеличением поступления в организм углеводов потребность в этом витамине возрастает. То же происходит и при увеличе¬нии интенсивности энергетического обмена. Недостаточность этого витамина вызывает тяжелые нарушения нервной систе¬мы (полиневрит). Суточная потребность в витамине В( у детей и подростков, занимающихся спортом, составляет 2,5-5 мг в за-висимости от направленности тренировочного процесса и этапа спортивной подготовки.

Витамин В2 (рибофлавин) содержится в значительных коли¬чествах в печени, почках, дрожжах, молочных продуктах. Био¬логическая роль этого витамина обусловлена тем, что он входит в состав коферментов (ФАД и ФМН) флавиновых дегидроге-наз - ферментов, катализирующих окислительно-восстанови¬тельные реакции, поэтому очень важен при аэробной мышечной деятельности. При В2-гиповитаминозе ослабляются процессы тканевого дыхания, что вызывает задержку роста, усиленный распад тканевых белков, снижение числа лейкоцитов в крови, нарушения функции органов пищеварения. Возрастание в ра-ционе количества углеводов и жиров ведет к повышению по¬требности в рибофлавине, составляющей у спортсменов 3-5,5 мг в сутки.

Витамин В6 (пиридоксин) поступает в организм в составе таких продуктов, как пшеничная мука, бобовые, дрожжи, печень, почки и некоторые другие, а также вырабатывается микробами кишечника. Входя в состав ферментов-трансаминаз, катализирую¬щих переаминирование аминокислот, пиридоксин играет важную роль в белковом обмене. Кроме того, он необходим для процес¬сов глюконеогенеза (синтеза глюкозы из аминокислот), синтеза гемоглобина, миоглобина, цитохромов и является компонентом гликогенфосфорилазы, играющей ключевую роль в процессе гли-когенолиза. Большое значение витамин Вс имеет также в обмене жиров (липотропный эффект), в регуляции кислотности и желу¬дочной секреции. Проявлениями недостаточности витамина В(. у животных являются задержка роста, судороги и т.д. Потребность человека в витамине В6 возрастает с увеличением количества белков в составе пищи, а также при физических нагрузках.

Витамин В12 (Цианокобаламин) поступает в организм человека в составе продуктов животного происхождения (печень, почки, рыба). Биологическая роль цианкобаламина состоит в антиане¬мическом действии, а также в его участии в синтезе аминокислот и нуклеиновых кислот. При нарушении усвоения витамина В12 или недостаточном потреблении его с пищей (при вегетарианской диете) развивается анемия, что связано с угнетением образования красных кровяных телец.

К витаминам группы В относят и витамин РР (никотиновая кислота, никотинамид, ниацин, витамин В3). Человек получает никотиновую кислоту из хлеба, различных круп, печени, мяса, рыбы. Механизм биологического действия витамина РР связан с его участием в построении коферментов никотинамидаденин-динуклеотида (НАД) и никотинамидадениндинуклеотидфосфата (НАДФ). Входя в состав дегидрогеназ, ниацин, таким обра¬зом, участвует в процессе гликолиза, окисления жирных кислот и тканевого дыхания путем транспорта электронов и протонов водорода. В период отдыха после мышечной деятельности ак¬тивируется пентозофосфатный путь расщепления углеводов, требующий участия кофермента НАДФ, образующаяся в ходе этого процесса восстановленная форма кофермента - НАДФН необходима для синтеза жирных кислот в организме. Поэтому адекватное потребление витамина РР требуется не только при мышечной деятельности, но и для оптимального протекания процессов восстановления. Недостаточность никотиновой кисло¬ты вызывает пеллагру - заболевание, проявляющееся в сочета¬нии дерматита, нарушения функции кишечника и патологии психики.

Витамин В9 (Фолиевая кислота, фолацин). Есть еще термин «фолат». Им обыкновенно обозначают как естественно содержа¬щийся в пищевых продуктах фолацин (фолат продовольствия), так и синтетическую форму витамина (фолиевая кислота). Пер¬вичная химическая форма фолата, встречающегося в природе, содержит цепь последовательных конъюгированных молекул глю-тамата. Фолат должен быть расщеплен в кишечнике ферментом конъюгазой до моноглютаматной формы, прежде чем всосаться и клетки слизистой кишечника. Фолаты продовольствия скон¬центрированы в таких пищевых продуктах, как апельсиновый сок, темно-зеленые листовые овощи (брокколи, шпинат и др.), сушеные бобовые, спаржа, земляника и арахис. Синтетическая форма витамина, фолиевая кислота, существует в моноглютамат-ной форме, не требует кишечного ферментативного расщепления и с большей скоростью всасывается в слизистую кишечника и кровь. Коферменты фолата участвуют в биохимических про¬цессах, переносе одноуглеродных групп, включая метаболизм аминокислот и синтез пуринов и пиримидинов. Фолат целиком вовлечен в реметилирование гомоцистеина в метионин, который впоследствии преобразуется в S-аденозилметионин, последний является первичным поставщиком метиловых групп в значитель¬ном числе химических реакций, включая метилирование ДНК, РНК, белков.

Витамин С (аскорбиновая кислота) содержится преимуще¬ственно в свежих овощах и фруктах. Богатыми источниками этого витамина являются плоды шиповника, черной смородины, цитрусовые, укроп, сладкий стручковый перец, петрушка, шпи¬нат, томаты, капуста. Измельчение и длительное хранение, варка и консервирование этих продуктов могут значительно снизить содержание в них витамина С.

Механизм действия аскорбиновой кислоты связан с ее способ¬ностью отдавать и присоединять атом водорода, т.е. с участием в окислительно-восстановительных процессах. Она необходима для нормального белкового обмена, образования соединительной ткани, в том числе в стенках кровеносных сосудов, синтеза ка-техоламинов, серотонина, стероидных гормонов надпочечников, играющих важную роль в адаптации организма при стрессовых ситуациях. Аскорбиновая кислота является мощным антиокси-дантом, способствует абсорбции, транспорту и запасанию неге-миновой формы железа. Повышенная потребность в витамине С при физических нагрузках связана с его иммуномодулирующим действием, усилением сопротивляемости инфекционным забо¬леваниям, снижением утомления и мышечных болей, повыше¬нием работоспособности и защитой клеток от повреждающего действия свободных радикалов. Для повышения физической ра¬ботоспособности необходимо усиленное снабжение организма этим витамином. Однако длительное его потребление в коли-чествах, значительно превышающих нормальную потребность, может привести к привыканию организма к повышенным до¬зам. В этом случае при возвращении к обычным, нормальным количествам витамина С в питании могут возникать явления его недостаточности.

С-витаминная недостаточность вызывает тяжелое заболевание (цингу), которое характеризуется кровоизлияниями (вследствие повышенной ломкости и проницаемости стенок сосудов), сни¬жением физической работоспособности, ослаблением функции сердечно-сосудистой системы и т.п.

Установлено много общего (синергизм и параллелизм) в дей¬ствии витаминов С и Р. Витамин Р (рутин) относят к биофла-воноидам, общее количество которых достигает ста пятидесяти. Витамин Р содержится в растительных продуктах. Он обладает укрепляющим капилляры действием и способностью снижать проницаемость стенок сосудов. Механизм действия витамина Р связан с активацией окислительных процессов. Недостаточность витамина Р в питании вызывает ломкость капилляров, геморра¬гию. Витамин Р усиливает восстановление дегидроаскорбиновой кислоты в аскорбиновую.

Потребность в питательных веществах характеризуется зна-чительной вариабельностью. Например, потребность в кальции или железе может быть у одного человека в два или три раза больше, чем у другого. Еще менее точно определены индиви¬дуальные потребности человека в витаминах. Поэтому коли¬чественные показатели потребности в незаменимых веществах следует рассматривать как ориентировочные для планирования диеты здоровых людей. Потребности в отдельных витаминах юных спортсменов представлены в приложении 5.

РОЛЬ МАКРО- И МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ПИТАНИИ СПОРТСМЕНОВ

Минеральные вещества выполняют в нашем организме много-образные функции. В качестве структурных элементов они входят в состав костей, содержатся во многих ферментах, катализи¬рующих реакции обмена веществ в организме. Минеральные вещества входят в состав гормонов (например, йод в составе гормонов щитовидной железы).

Общеизвестна роль железа, входящего в состав гемоглобина крови. При его участии происходит транспортировка кислоро¬да. Минеральные вещества активизируют некоторые процессы, участвуют в регуляции кислотно-щелочного равновесия в крови и других органах. Натрий и калий принимают участие в транс¬портировке различных веществ в клетку, обеспечивая этим ее функционирование. Важную роль выполняют минеральные ве¬щества (калий, кальций, натрий и магний) в регуляции функции сердечной и скелетных мышц.

Достаточно высокое и постоянное содержание в биологиче¬ских жидкостях солей, в первую очередь солей калия и натрия, способствует сохранению в клетке воды, что важно для ее нор¬мального функционирования и сохранения формы.

Потребность организма в различных минеральных веществах колеблется в широких пределах. Наиболее высока потребность в натрии. Часть этого элемента поступает с продуктами: поварен¬ной соли в суточной норме хлеба для здоровых мужчин содер¬жится 3,5 г и 3-5 г добавляется в пищу при ее приготовлении, значительное количество соли содержится в пищевых продуктах (колбасе, соленой рыбе, солениях и т.п.). Таким образом, за сутки потребляется 10-15 г поваренной соли. Этого количества вполне достаточно для обеспечения потребности организма в натрии. Обычно хлористого натрия (поваренной соли) потребляется больше, чем необходимо. Соль добавляют в целях возбуждения аппетита, широко используются продукты, консервированные с добавлением соли. Повышенное потребление поваренной соли нежелательно, так как это приводит к возникновению жажды, повышению водопотребления и задержке воды в организме. Систематический избыток в рационе поваренной соли, как по¬казали научные исследования, способствует повышению частоты возникновения гипертонической болезни.

Другой минеральный элемент, калий, содержится почти во всех продуктах, потребность в нем оценивается примерно в 4—6 г в сутки. В обычном наборе продуктов содержится 5-6 г калия, более половины которого поступает с овощами и фруктами, в том числе с картофелем примерно 2 г. Поставщиками калия являются хлеб и крупы, а также продукты животного происхожде¬ния. Калий - важный клеточный элемент, в отличие от натрия он не способствует задержке воды в организме. Существенноii функцией калия является его участие в регуляции возбудимости мышц, прежде всего сердечной мышцы. Недостаток калия может приводить к возникновению судорожных сокращений скелетных мышц, снижению сократимости сердечной мышцы и нарушению ритма сердечной деятельности. При обосновании более высокого содержания калия в набо¬ре продуктов необходимо принять во внимание специфические особенности его обмена в организме. Под воздействием нервно-эмоционального напряжения и специфических гормональных сдвигов у спортсменов происходит повышенный выход калия из клеток в кровь и потеря его с мочой. При систематически повторяющихся периодах нервно-эмоционального напряжения в организме может возникнуть дефицит калия. Овощи - основной источник калия, поэтому включение овощей в суточный рацион обязательно для всех. Иногда для компенсации дефицита калия используют его соли.

Как известно, интенсивные физические нагрузки вызывают большую потерю с потом натрия и хлора при умеренной по¬тере калия. Добавление натрия в виде NaCl (поваренной соли) в напитки в концентрации 1,2 г/л препятствует гипонатриемии при физических нагрузках, длящихся более 3 ч.

Период интенсивного роста и развития подростков сопровож¬дается увеличением плотности костной ткани за счет активного захвата ионов кальция и магния, в этот период масса костей увеличивается на 25%. Кальций - один из основных элементов нашего организма. Потребность в нем невелика - около 0,8-1,5 г в сутки. Кальций играет определенную роль в регуляции возбудимости нервной системы, в механизме мышечного сокраще¬ния, свертываемости крови. В стандартном наборе продуктов для приготовления пищи предусмотрено содержание около 1,2 г каль¬ция, преимущественно в продуктах животного происхождения. Солей кальция содержится много в молочных продуктах: молоке, твороге, сыре. На их долю приходится более 60% кальция из на¬бора продуктов. Содержащийся в молочных продуктах кальций хорошо усваивается, из других продуктов он усваивается хуже. При повышенном содержании жира в рационе усвоение каль¬ция снижается. Некоторые другие пищевые вещества (щавелевая кислота, фитин) также нарушают его обмен. Биоусвояемость кальция из продуктов питания составляет 25-40%. Между тем, ; шторами обнаружен дефицит ионов кальция в сыворотке крови, Взятой утром натощак, у 8% спортсменов - учащихся УОР-1 г. Санкт-Петербурга и 33% юных велосипедистов - учащихся i )ШИОР г. Сестрорецка.

Физические нагрузки умеренной интенсивности оказывают по-тжительное воздействие на метаболизм в костной ткани. Увели¬чение интенсивности нагрузок, особенно анаэробного характера, или выполнение их худыми девушками с аменореей приводит к нарушениям остеосинтеза и чревато развитием остеопороза, поэтому у подростков и юношей, занимающихся спортом, на¬блюдается повышенная потребность в ионах кальция, получаемых с пищей или пищевыми добавками. Для восполнения дефицита кальция в организме наиболее эффективны ряд его солей (кар¬бонат, лактат, глицерофосфат, сульфат, глюконат) и комбини¬рованные препараты или БАД солей кальция с витамином D3, марганцем, бором. Восполнение дефицита кальция у спортсменов осуществляется путем проведения 2-3 раза в год курса приема кальцийсодержащих препаратов.

Большое значение имеет содержание в пище фосфора, а также его соотношение с кальцием. Оптимальное соотношение между кальцием и фосфором, при котором оба элемента усваиваются лучше, - 1:1,5-2,0. Основное количество фосфора организма содержится в костях. Важнейшие макроэргические соединения (АТФ, КФ и др.), являющиеся аккумуляторами энергии для обес¬печения всех функций организма, содержат фосфор. Он входит также в состав многих других веществ - белков-катализаторов, нуклеиновых кислот и др. Потребность взрослого человека в фосфоре составляет 1,2 г в сутки. Фосфор содержится прак¬тически во всех пищевых продуктах. Из продуктов животного происхождения фосфор усваивается лучше, чем из продуктов растительного происхождения, однако его содержание в послед¬них довольно высоко, поэтому зерновые продукты и овощи яв-ляются хорошими поставщиками фосфора. В сутки с хлебом и изделиями из теста поступает около 0,6 г фосфора, с крупа¬ми и макаронными изделиями - 0,25 г; в овощах стандартного рациона содержится около 0,33 г фосфора.

Из общего количества фосфора более половины поступает с продуктами животного происхождения. Высокое потребление органического фосфора (главным образом в виде лецитина) яв¬ляется одним из факторов, предотвращающих возникновение значительных нарушений липидного обмена и нормализующих обмен холестерина.

Известно, что ионы магния регулируют стабильность клеточ¬ных мембран, функции нервно-мышечной, сердечно-сосудистой, иммунной и эндокринной систем и являются кофактором мно¬жества ферментов клеточного метаболизма. Магния требуется меньше, чем кальция, их оптимальным соотношением в рационе считается 0,6:1. Потребность в магнии взрослого человека со¬ставляет примерно 0,4 г в сутки. Основными источниками этого элемента являются хлеб и крупы, на долю которых приходится половина всего магния, поэтому крупы и хлеб в определенных количествах входят в состав суточного рациона. Физические нагрузки, наряду с пониженным поступлением магния в орга¬низм спортсменов с пищей, приводят к его потере, что снижает энергетический метаболизм и спортивную работоспособность. Авторами обнаружен выраженный дефицит содержания ио¬нов Mg2+ у юных спортсменов, наблюдавшийся у 55% девушек и 67% юношей - учащихся УОР-1 и 33% юных велосипедистов.

Недостаток ионов магния можно восполнить, принимая маг-нийсодержащие БАД и лекарственные препараты (магния ги-дроаспартат, магния бороцитрат, комбинированные препараты солей магния и витаминов группы В), кальциево-магниевые ми-неральные воды. В случае одновременного дефицита кальция и магния в организме рекомендуется в первую очередь воспол¬нить дефицит магния (1-2 мес), а затем со второго месяца при¬ступать к сочетанной магниево-кальциевой терапии.

Микроэлементы - большая группа химических веществ, ко¬торые присутствуют в организме человека и животных в низких концентрациях, выражаемых в микрограммах на 1 г массы тканей. Эти концентрации в десятки и сотни раз ниже концентраций так называемых макроэлементов (кальций, фосфор, калий, нат¬рий, магний, хлор, сера). Микроэлементы оказывают выраженное взаимное влияние, связанное с их взаимодействием на уровне абсорбции в желудочно-кишечном тракте, транспорта и участия в различных метаболических реакциях. В частности, избыток одного микроэлемента может вызвать дефицит другого. В связи с этим особое значение приобретает тщательная сбалансиро¬ванность пищевых рационов по их микроэлементному составу, причем всякое отклонение от оптимальных соотношений между отдельными микроэлементами может вести к развитию серьезных патологических сдвигов в организме. В работах российских ученых (Насолодин В.В. и др., 1997) убедительно показано, что обмен важнейших микроэлементов интенсифицируется при серьезных физических нагрузках, а это значит, что и потребность в них у спортсменов значительно выше по сравнению с другими группами населения. К жизненно важным для человека микроэлементам, дефицит которых может обнаруживаться при напряженной систематической мышечной деятельности, относятся железо, йод, фтор, цинк, медь, марганец, кобальт, селен.

Наиболее изученным из микроэлементов является железо. По-требность в нем организма невелика: 10 мг в сутки для мужчин и 18 мг - для женщин. Железо содержится преимущественно в продуктах животного происхождения (приложение 3). С дру¬гими продуктами (крупы, молоко, сыр, творог) железа посту¬пает мало. За норму принимается усвоение железа из рациона в пределах 10%. Хотя в продуктах животного происхождения содержится меньше железа, усваивается оно лучше. Повышенное содержание железа в рационе может гарантировать от нежела¬тельных нарушений функции кроветворных органов. Избыток железа легко выводится из организма.

В возрасте 11-16 лет 26-29% юных спортсменов имеют сни¬женные показатели ферростатуса. Это свидетельствует о возник¬новении начальных форм железодефицитных состояний. Осо¬бенно часто недостаточная обеспеченность железом встречается у 15-16-летних спортсменов. У девочек период наступления половой зрелости характеризуется наступлением овариально-менструального цикла, что приводит к потере крови, эквивалент¬ной потере 12,5 мкмоль железа в сутки. Поэтому потребность в железе в пубертатном периоде у девочек гораздо выше, чем у мальчиков и чем в период препубертата. Более того, занятия спортом, особенно такими «молодыми» видами, как гимнасти¬ка, фигурное катание, плавание, может приводить к нарушению менструального цикла и даже аменорее. Дефицит железа может наблюдаться и у подростков-мальчиков при интенсивных заня-тиях спортом. При этом, как правило, для юных спортсменов или нехарактерно состояние анемии, или развивается легкая анемия, но происходит снижение спортивной работоспособности. Поэтому необходим контроль состояния железистого статуса в организме юных спортсменов по таким показателям, как ко¬личество эритроцитов, общее содержание гемоглобина крови, содержание гемоглобина на 1 эритроцит, сывороточное железо, сывороточный ферритин и трансферрин. По результатам наших исследований, проведенных на базе УОР-1 г. Санкт-Петербурга, установлено, что около 10% юных спортсменов имеет сниженный ферростатус.

Физиологически оптимальным методом обеспечения организ¬ма железом является прием специальных пищевых продуктов, где двухвалентное железо связано с белками или аминокисло¬тами. Прием препаратов, содержащих железо, нужно совмещать с приемом антиоксидантов: витаминов С и Е, а также меди. В организме взрослого человека содержится 20-50 мг йода, из которых около 8 мг сконцентрировано в щитовидной железе. Йод, содержащийся в воде и пищевых продуктах в виде неор¬ганических йодидов, быстро всасывается в кишечнике. Йод -единственный из известных в настоящее время микроэлементов, играющих активную роль в биосинтезе гормонов. Он участвует в образовании гормона щитовидной железы - тироксина. До 90% циркулирующего в крови органического йода приходит¬ся на долю тироксина. Этот гормон контролирует состояние энергетического обмена, интенсивность основного обмена и уро¬вень теплопродукции. Он активно воздействует на физическое и психическое развитие, дифференцировку и созревание тканей, участвует в регуляции функционального состояния центральной нервной системы и эмоционального тонуса человека, влияет на деятельность сердечно-сосудистой системы и печени. Тирок-син взаимодействует с другими железами внутренней секреции (в особенности гипофизом и половыми железами), оказывает выраженное влияние на водно-солевой обмен, обмен белков, ли-пидов. При недостатке поступления йода с пищей и питьевой водой (что имеет место в некоторых регионах России) у детей может развиться слабоумие, растущий организм при высоких умственных и физических нагрузках требует повышенного по¬требления этого микроэлемента.

Физиологическая роль фтора значительна в костеобразовании н процессах формирования дентина и зубной эмали. Достаточное потребление человеком фтора необходимо для предотвращения кариеса зубов и остеопороза.

Фтор неравномерно распределен в организме. Его концентра-пни в зубах составляет 246-560 мг/кг, в костях - 200-490 мг/кг, л в мышцах не превышает 2-3 мг/кг. Фтор играет также важную роль в костеобразовании и нормализует фосфорно-кальциевый Вбмен. С возрастом количество фтора в организме (главным 'разом в костях) увеличивается. Отложение фтора в зубной Шли происходит в основном в детском возрасте в процессе формирования и роста постоянных зубов.

Суточная потребность во фторе точно не установлена. Для организма в равной мере неблагоприятны как избыток, так и недостаток поступления фтора, оптимум его потребления очень ограничен. Избыточное поступление в организм фтора вызывает развитие флюороза, проявляющегося крапчатостью зубной эма¬ли. Флюороз - эндемическое заболевание, возникающее в тех местностях, где содержание фтора в воде превышает 2 мг/л. Со¬держание фтора в такой воде может быть уменьшено с помощью особой обработки воды в ионообменниках, обеспечивающей ее дефторирование. Недостаточное поступление фтора в организм приводит к поражению зубов, выражающемуся в интенсивном развитии зубного кариеса.

Суточная потребность детей и подростков в цинке составляет 10-15 мг, дефицит цинка обнаруживается при его потреблении 1 мг/сут и менее. Цинк воздействует на активность гормонов гипофиза, надпочечников и поджелудочной железы. Под влия¬нием его соединений усиливается активность гонадотропинов гипофиза и гипогликемическое действие инсулина, в состав кото¬рого он входит. Цинк является кофактором около 300 различных ферментов, в первую очередь ДНК- и РНК-полимераз, поэтому недостаток поступления цинка с пищей приводит к нарушению биосинтеза белков, повышению вязкости крови, что нарушает ее реологические свойства. Недостаточность цинка приводит к на¬рушениям клеточного иммунитета, а следовательно, и к частым инфекционным и простудным заболеваниям, низкой способности к заживлению ран и восстановлению после спортивных травм. Дефицит этого микроэлемента приводит к дефициту мышечной массы, снижению остроты зрения, нарушениям липидного и угле-водного метаболизма, задержке полового развития у мальчиков. В видах спорта, требующих повышенной остроты зрения (стрель¬ба, биатлон, теннис и т.д.), необходимы дотации цинка и хрома и комбинации цинка с витамином А, так как ретинолсвязываю-щий белок в сетчатке глаза является Zn-зависимым.

Медь находится в тесной связи с обменом железа в орга¬низме, являясь кроветворным элементом, активно участвующим в синтезе гемоглобина и других железопорфиринов. Медь вхо¬дит в состав простетической группы ряда белков, в том числе и ферментативных. Биологическая роль меди при физических нагрузках связана с участием этого микроэлемента в регуляции процесса биологического окисления и окислительного фосфо¬рилирования (синтеза АТФ) и в синтезе важнейших белков соединительной ткани - коллагена и эластина. Суточная потреб¬ность в меди составляет для детей периода первого детства -80 мкг/кг, для детей более старшего возраста - 40 мкг/кг массы тела.

Марганец необходим для нормального роста, поддержания репродуктивной функции, процессов остеогенеза, нормального метаболизма соединительной ткани. Он участвует также в регу¬ляции углеводного и липидного метаболизма: повышает глико-литическую активность, усиливает гипогликемическое действие инсулина, способствует общей утилизации липидов в организме, предупреждает жировую дегенерацию печени. Марганец входит в состав активного центра многих ферментов, является компо¬нентом фермента супероксиддисмутазы (MnSOD), входящего в систему внутриклеточных антиоксидантов и обеспечивающего защиту клеток от повреждающего действия продуктов перекис-ного окисления.

Кобальт - один из важнейших микроэлементов, участвующих в кроветворении, стимулируя эритропоэз. Он входит в состав ви¬тамина В12, недостаток которого более ощутим в местах быстрого деления клеток, например в кроветворных тканях костного мозга и нервной ткани. Кобальт особенно необходим спортсменам после травм, кровопотерь и в целях более успешной нейрореабилитации.

Биологическая роль селена заключается в его антиоксидантной активности, так как он является кофактором одного из фермен¬тов антиоксидантной системы (АОС) - глутатионпероксидазы. Повышение потребления кислорода при мышечной деятельности может привести к активации свободнорадикального окисления (СРО) и накоплению в клетках продуктов СРО. Учитывая вы¬сокую напряженность деятельности АОС при значительных фи¬зических нагрузках, потребление селена приобретает большое значение. Селен как антиоксидант максимально проявляет свое действие в синергизме с витамином Е. Недостаток селена вызы¬вает замедление роста у детей. Суточная потребность организма человека в селене составляет 20-100 мкг.

Хром, как и никотиновая кислота, входит в «фактор толерант¬ности к глюкозе», который усиливает действие инсулина, или даже хром и инсулин вовлекаются в одни и те же биологиче¬ские функции. Таким образом, хром играет важную роль в об¬мене углеводов, липидов и белков. Снижение содержания хрома приводит к неэффективности функции инсулина, а повышенный уровень циркулирующего инсулина является маркером уменьше¬ния содержания хрома. Имеются сведения о проявлении хромом анаболического эффекта. Потребность в хроме - 50-200 мкг/сут, наиболее богаты им белые грибы (47 мкг/100 г). Содержание минеральных веществ в организме и суточная потребность юных спортсменов в зависимости от спортивной специализации даны в приложениях 6 и 7.

Для адекватного обеспечения рационов спортсменов витамина¬ми и минеральными веществами в ежедневном рационе должно присутствовать не менее пяти видов сырых овощей (300-400 г) и трех видов свежих фруктов (400-500 г). В рацион спортсменов необходимо включать свежевыжатые овощные, фруктовые и ягодные соки (желательно с мякотью).

УСВОЯЕМОСТЬ И КУЛИНАРНАЯ ОБРАБОТКА ПИЩИ

На степень усвоения организмом пищевых веществ оказы¬вает влияние технология получения продуктов питания и их кулинарная обработка.

Усвояемость белков при умеренном нагревании пищевых про¬дуктов возрастает, так как частичная денатурация (разрушение структуры белковых молекул) способствует лучшему их расщеп¬лению ферментами желудочно-кишечного тракта. Общие потери белка при тепловой обработке составляют от 2 до 7%.

При избыточном нагревании продуктов усвояемость амино¬кислот может снижаться. В частности, при сильном нагревании продуктов, богатых углеводами, в них снижается количество доступных аминокислот в результате реакции между сахарами и аминокислотами.

Превышение температуры и времени тепловой обработки спо-собствует уплотнению мышечных волокон и ухудшению копе и стенции изделий, особенно приготовленных из печени, сердца и морепродуктов.

При нагревании жира он вытапливается из продуктов, пище вая ценность его снижается из-за распада жирных кислот. Так, потери линолевой и арахидоновой кислот составляют 20-40"..

При варке до 40% жира переходит в бульон, часть его эмуль гируется и окисляется. Под действием содержащихся в булки не кислот и солей эмульгированный жир легко разлагается на глицерин и жирные кислоты, которые делают бульон мутным, придают ему неприятный вкус и запах. В связи с этим варить бульоны следует при умеренном кипении, а скапливающийся на поверхности жир надо периодически удалять.

Самые значительные химические изменения жиров наблюдаются при жарке продуктов во фритюре. В результате накапливаются вредные соединения (трансизомеры жирных кислот), придающие жиру неприятный запах и прогорклый вкус. Токсические продукты термического окисления жиров (альдегиды и кетоны) адсорбируются на поверхности обжариваемых изделий.

Сырой крахмал не усваивается в организме человека, поэтому все крахмалсодержащие продукты употребляют в пищу после тепловой обработки.

Сахароза, содержащаяся в плодах и ягодах, при варке под действием кислот расщепляется с образованием глюкозы и фруктозы.

Тепловая обработка способствует переходу протопектина, скрепляющего растительные клетки между собой, в пектин. При этом продукты приобретают нежную консистенцию и лучше усваиваются. Кислая среда замедляет этот процесс, поэтому при варке супов картофель нельзя закладывать после квашеной капусты или других кислых продуктов, а при замачивании бобовых нельзя допускать их закисания.

Клетчатка - основной структурный компонент стенок растительных клеток. При тепловой обработке изменяется незначительно: набухает и становится пористее.

Жирорастворимые витамины (A, D, Е, К) при тепловой об¬работке сохраняются хорошо. Так, пассерование моркови не снижает ее витаминной ценности, наоборот, растворенный в жирах каротин легче превращается в витамин А.

Водорастворимые витамины группы В устойчивы при начинании в кислой среде, а в щелочной и нейтральной среде разрушаются на 20-30% и частично переходят в отвар. Самые большие потери тиамина и пиридоксина имеют место при комбинированном нагреве (тушение и др.).

Наиболее устойчив к нагреванию витамин PP.

Сильнее всего при тепловой обработке разрушается витамина С за счет окисления его кислородом воздуха, этому способствуют следующие факторы:

1. варка продуктов при открытой крышке;
2. закладка продуктов в холодную воду;
3. увеличение сроков тепловой обработки и длительное хранение пищи в горячем состоянии;
4. увеличение поверхности контакта продукта с кислородом (измельчение, протирание).

Максимальные потери (25-60%) минеральных веществ (калия, натрия, фосфора, железа, меди, цинка и др.) происходят при варке в большом количестве воды за счет перехода их в отвар. Вот почему отвары из экологически чистых овощей используют для приготовления первых блюд и соусов.

Более подробную информацию о методах, способствующих повышению пищевой ценности рациона и усвояемости продуктов питания, см. в параграфе 7.5 «Теория здорового питания и спортивная диетология».

Источник: "Питание юных спортсменов"- 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Советский спорт, 2012. - 280 с.: ил.