ЗНАЧЕНИЕ ПИЩЕВЫХ ВЕЩЕСТВ В ПИТАНИИ СПОРТСМЕНОВ

Материал из WIKIATLETICS
Версия от 10:14, 7 августа 2014; Electro999 (обсуждение | вклад)

(разн.) ← Предыдущая | Текущая версия (разн.) | Следующая → (разн.)
Перейти к: навигация, поиск

БЕЛКИ И ИХ РОЛЬ В ПИТАНИИ СПОРТСМЕНОВ

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

Аминокислоты - органические кислоты, содержащие аминогруппу. 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 организме:

• Пластическая (строительная, структурная)

Белки являются основным строительным материалом клетки, ее органоидов, межклеточного вещества, биологической мембраны.

• Каталитическая (ферментативная)

Все химические превращения в организме протекают при участии биологических катализаторов (ферментов). Они ускоряют 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 железы - 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 (гемоглобин), липидов (липопротеиды различной плотности), некоторых витаминов, гормонов, лекарственных веществ, перенос веществ через клеточную мембрану и транспорт по цитоплазме клетки.

• Защитная

Белки (иммуноглобулины, интерферон) обеспечивают иммунный 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 сбалансированностью 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

АминокислотаШкала ФАО/ВОЗ* (Содержание, г/100 г белка)Шкала ФАО/ВОЗ* (Скор)
1. Метионин+цистеин3,51,0
2. Фенилаланин+тирозин6,01,0
3. Изолейцин4,01,0
4. Лейцин7,01,0
5. Лизин5,51,0
6. Треонин4,01,0
7. Триптофан1,01.0
8. Валин5,01,0
9. Гистидин (для детей до 1 года)

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 скором, которая и будет лимитировать биологическую ценность исследуемого белка. Белки организма постоянно обновляются вследствие непрерывно 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 соотношениях, 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.) являются источниками пополнения фонда аминокислот в организме человека. Но необходимо знать, что белки животного происхождения 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 метионина и цистеина.

В кукурузе имеется значительный дефицит триптофана и лизина.

Поэтому для удовлетворения потребностей организма в не-заменимых аминокислотах иногда целесообразно использовать комбинации пищевых продуктов. В частности, благоприятна комбинация растительных и молочных продуктов. Основываясь на этих знаниях, пищевая промышленность 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 пищеварительного тракта).

По скорости переваривания пищевые белки можно расположить 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 перевариваемости 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 влияние также технология получения продуктов питания и их кулинарная 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 животного белка необходимы для правильного сочетания привычных продуктов питания при построении сбалансированных рационов питания для юных спортсменов.

Необходимо также помнить, что повышенные физические нагрузки могут привести к возникновению аминокислотных дисбалансов 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 несбалансированностью аминокислотного состава в потребляемых продуктах питания;
  4. неполным усвоением белка.

Значение аминокислот

Аминокислоты подразделяются на природные (обнаруженные в живых организмах) и синтетические. Среди природных аминокислот (около 150) выделяют протеиногенные (20 аминокислот), 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 аминокислот в рационе неизбежно приведет к нарушению синтеза белка в необходимом количестве. В клетках организма человека существует определенный уровень (пул) аминокислот (примерно 300 г свободных аминокислот), который включает аминокислоты:

  1. образовавшиеся при распаде белков пищи (100 г аминокислот);
  2. при распаде тканевых белков (примерно 200 г белков организма);
  3. вновь синтезированные заменимые аминокислоты.

Аминокислоты в организме:

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

При распаде некоторых аминокислот в качестве промежуточного 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, глютаминовая 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 мозгового слоя надпочечников (адреналин и норадреналин);
  2. из тирозина образуется гормон щитовидной железы - тироксин, меланин - пигмент, определяющий цвет кожи и волос;
  3. метионин используется для синтеза ацетилхолина - медиатора возбуждения в нервно-мышечном синапсе;
  4. из гистидина образуется гистамин. Гистамин является медиатором аллергических реакций, вызывает расширение мелких кровеносных сосудов и сужение крупных, стимулирует образование соляной кислоты в желудке, участвует в возникновении болевого синдрома;
  5. креатин синтезируется 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 карнитин - специфический переносчик жирных кислот в митохондрии и т.д.

В питании детей и подростков, систематически занимающихся спортом, необходимо учитывать, что белок, как основной пластический 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 мышечной 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 инфекциям и т.д.

В связи с этим особое значение приобретает вопрос о необходимости 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 неполярных органических растворителях.

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

Функции жиров в организме очень разнообразны:

• Энергетическая

Запасные липиды, в основном жиры (триглицериды), обладая высокой калорийностью, являются энергетическим и строительным резервом организма, который используется им при недостатке питания и заболеваниях. Высокая калорийность жира позволяет организму в экстремальных ситуациях существовать 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 внутренних 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 надпочечников - кортикостероиды) по своей природе являются жирами.

• Терморегуляторная

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

• Структурная (пластическая)

Структурные липиды (в первую очередь фосфолипиды) образуют 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 участвуют 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 организме, 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 определяющий 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 синтезироваться 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 растений).

Изменение жирнокислотного состава фосфолипидов биологических мембран (недостаток в рационе ненасыщенных жирных кислот) вызывает нарушение их функционального состояния (структурная целостность, проницаемость, прочность связи ферментов с мембраной), что в конечном счете может приводить к гибели клетки. Растущий организм более чувствителен к дефициту 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 правило, 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: мононенасыщенной 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 семейства со-3 входят а-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. Линоленовая кислота сама малоактивна, но она усиливает биологическую активность линолевой кислоты.

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

Основные источники незаменимых ПНЖК (% общего содержания жира)

Продукты(0-6(о-З
Льняное масло1458
Соевое масло507
Подсолнечное масло650
Кукурузное масло590
Оливковое масло80
Макрель, г/100 г продукта1,02,6
Тунец, г/100 г продукта1,01,5
Яичный желток, г/100 г продуктаОД0,05
 

Попадая в организм, незаменимые ЖК способны превращаться с помощью биохимических реакций в более длинноцепочечные 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 семейств ЖК, вследствие чего они конкурируют за указанные ферменты, а соотношение в диете и организме ЖК разных семейств 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 предшественников различных классов физиологически активных эйкозанои¬дов лежат в основе использования ПНЖК со-З в профилактике 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 ишемииреперфузии, продукцию аденозинтрифосфата и функционирование ионных каналов, т.е. затрагивают все основные патогенетические звенья развития сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ).

В связи с тем, что ПНЖК со-З увеличивают текучесть клеточных мембран, повышая тем самым чувствительность тканей к инсулину, 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 ограничены 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 составляет 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 линолевой 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% связанного холестерина. Холестерин в составе клеточной плазматической мембраны играет роль модификатора бислоя, придавая ему определенную жесткость за счет увеличения плотности «упаковки» молекул фосфолипидов. Таким образом, холестерин - 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 регулировании 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 основанной 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 степени является излишнее образование этого соединения в организме и замедленное его выведение, чему способствует избыточное потребление животных жиров, богатых насыщенными жирными кислотами.

Холестерин содержится только в животных продуктах. Наибольшим 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 продукты, 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. Аскорбиновая кислота стабилизирует физиологическое равновесие между образованием холестерина и его использованием в тканях. Иод стимулирует образование гормонов щитовидной железы, активирующих 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 заболеваний, 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 приводить 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 органические 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 мышечной деятельности при интенсивных и длительных физических нагрузках. Углеводы пищи откладываются в виде гликогена в печени, скелетных мышцах и сердце. Запасы гликогена в организме взрослого человека с массой тела 70 кг составляют среднем 500 г. Кроме гликогена в организме присутствует около 5 г свободной глюкозы. При избыточном количестве углеводов в рационе они превращаются в триглицериды, способствуя усиленному развитию жировой ткани.

Организм человека за счет углеводов интенсивно может работать 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 углеводов. При поступлении достаточного количества углеводов с пищей белки (аминокислоты) лишь в незначительной степени используются 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. Мукополисахариды защищают от проникновения бактерий и вирусов внутренние среды организма. Они входят в состав синовиальной жидкости суставов, слизистых, покрывающих поверхность бронхов, 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 (расщеплении под действием воды) не распадаются на более простые молекулы. Они сладкие на вкус, легко растворяются в воде. Наиболее известные представители: глюкоза и фруктоза.

Глюкоза - наиболее распространенный моносахарид, в значительном количестве содержится в различных плодах и ягодах. Из остатков глюкозы построены сложные углеводы (полисахариды) - 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. Поступление 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 сахарный 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 являются 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 фермента сахаразы быстро всасывается в кровь. Является источником энергии и предшественником гликогена и жиров. Важнейший пищевой источник сахарозы - сахар (на 99,75% состоит из сахарозы).

Мальтоза (солодовый сахар) состоит из двух остатков глюкозы. 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 многих 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. Источником 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 преимущественно 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 процессе продвижения по кишечнику подвергается расщеплению, главным образом ферментами бактерий толстой кишки, которые и используют образовавшиеся углеводы для своей жизнедеятельности.

Пищевые волокна не могут быть источником энергии и исполнять роль пластического материала, но обладают рядом свойств, позволяющих им активно влиять на обмен веществ. Они адсорбируют 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 желчевыводящих 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 повышать содержание пищевых волокон более 30-40 г в сутки, так как они стимулируют перистальтику и, обладая свойством связывания 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 индекс», 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 факторами питания и могут образовываться в организме из веществ неуглеводной природы (аминокислоты, глицерин, пировиноградная, молочная кислоты и т.д.), их минимальное количество в су¬точном рационе питания должно быть не ниже 50-60 г (эти цифры не относятся к детям и подросткам, занимающимся спортом).

Резкое снижение количества углеводов в рационе приводит к усилению расщепления липидных запасов организма, сопровождающегося образованием кетоновых тел и усиленным распадом 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 соотношения продуктов, содержащих легкоусвояемые, медленноусвояемые, неперевариваемые углеводы, использовать углеводы с различным 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 недостаточности в пище. Витамины разделяют на две группы: жирорастворимые и водорастворимые.

Витамины A, D, Е и К являются жирорастворимыми.

Витамин А (ретинол) содержится в таких продуктах животного происхождения, как печень животных и рыб, сливочное масло, 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 нормального зрения. Он способствует росту и регенерации кожных покровов и слизистых оболочек. При отсутствии этого витамина 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 антиоксидантные свойства, чем обусловлен повышенный уровень потребления при напряженной мышечной деятельности, сопровож¬дающейся накоплением продуктов свободнорадикального окисления. Суточная потребность в витамине А составляет 1-3,8 мг. Принимая во внимание тот факт, что 6 мг В-каротина эквивалентны 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 солнечного 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 количествах 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 клеточных мембран, в том числе эритроцитов, в условиях среднегорья и высокогорья, тем самым повышая физическую работоспособность.

Витамин К (филлохинон) содержится в овощах (шпинат, зеленый горошек и др.), рыбе, мясе. Недостаточность этого витамина у человека может возникать при нарушении резорбции (всасывания) в желудочно-кишечном тракте (например, при болезнях 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, бобовых, а также в некоторых продуктах животного происхожде¬ния - сердце, печени, почках. Богатым источником этого витамина является черный хлеб. Между потреблением углеводов • пищей, суточными энергозатратами и потреблением витамина B1 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 фермента и пять коферментов (тиаминпирофосфат, липоевая кислота, кофермент А, ФАД и НАД).

При мышечной деятельности активность пируватдегидрогеназного комплекса возрастает, и максимальное проявление его акшшюсти будет требовать дополнительного количества вышеназванных витаминов. Аналогично окислению пирувата происходит и окисление акетоглютарата до сукцината, избыток сукцинил-КоА (при недостатке B1 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 увеличении 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 зависимости от направленности тренировочного процесса и этапа спортивной подготовки.

Витамин В2 (рибофлавин) содержится в значительных количествах в печени, почках, дрожжах, молочных продуктах. Биологическая роль этого витамина обусловлена тем, что он входит в состав коферментов (ФАД и ФМН) флавиновых дегидрогеназ - 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 рационе количества углеводов и жиров ведет к повышению потребности 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, катализирующих переаминирование аминокислот, пиридоксин играет важную роль в белковом обмене. Кроме того, он необходим для процессов глюконеогенеза (синтеза глюкозы из аминокислот), синтеза гемоглобина, миоглобина, цитохромов и является компонентом гликогенфосфорилазы, играющей ключевую роль в процессе гликогенолиза. Большое значение витамин В6 имеет также в обмене жиров (липотропный эффект), в регуляции кислотности и желудочной 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 антианемическом 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 никотинамидадениндинуклеотида (НАД) и никотинамидадениндинуклеотидфосфата (НАДФ). Входя в состав дегидрогеназ, ниацин, таким образом, участвует в процессе гликолиза, окисления жирных кислот и тканевого дыхания путем транспорта электронов и протонов водорода. В период отдыха после мышечной деятельности активируется 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 сочетании дерматита, нарушения функции кишечника и патологии психики.

Витамин В9 (Фолиевая кислота, фолацин). Есть еще термин «фолат». Им обыкновенно обозначают как естественно содержащийся в пищевых продуктах фолацин (фолат продовольствия), так и синтетическую форму витамина (фолиевая кислота). Первичная химическая форма фолата, встречающегося в природе, содержит цепь последовательных конъюгированных молекул глютамата. Фолат должен быть расщеплен в кишечнике ферментом конъюгазой до моноглютаматной формы, прежде чем всосаться и клетки слизистой кишечника. Фолаты продовольствия сконцентрированы 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 моноглютаматной форме, не требует кишечного ферментативного расщепления и с большей скоростью всасывается в слизистую кишечника и кровь. Коферменты фолата участвуют в биохимических процессах, 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 значительном числе химических реакций, включая метилирование ДНК, РНК, белков.

Витамин С (аскорбиновая кислота) содержится преимущественно в свежих овощах и фруктах. Богатыми источниками этого витамина являются плоды шиповника, черной смородины, цитрусовые, укроп, сладкий стручковый перец, петрушка, шпинат, 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 способностью 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 катехоламинов, серотонина, стероидных гормонов надпочечников, играющих важную роль в адаптации организма при стрессовых ситуациях. Аскорбиновая кислота является мощным антиоксидантом, способствует абсорбции, транспорту и запасанию негеминовой формы железа. Повышенная потребность в витамине С при физических нагрузках связана с его иммуномодулирующим действием, усилением сопротивляемости инфекционным заболеваниям, снижением утомления и мышечных болей, повышением работоспособности и защитой клеток от повреждающего действия свободных радикалов. Для повышения физической работоспособности необходимо усиленное снабжение организма этим витамином. Однако длительное его потребление в количествах, 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), снижением физической работоспособности, ослаблением функции сердечно-сосудистой системы и т.п.

Установлено много общего (синергизм и параллелизм) в действии витаминов С и Р. Витамин Р (рутин) относят к биофлавоноидам, 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, геморрагию. Витамин Р усиливает восстановление дегидроаскорбиновой кислоты в аскорбиновую.

Потребность в питательных веществах характеризуется значительной 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 индивидуальные потребности человека в витаминах. Поэтому количественные 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, катализирующих 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 кислорода. Минеральные вещества активизируют некоторые процессы, участвуют в регуляции кислотно-щелочного равновесия в крови и других органах. Натрий и калий принимают участие в транспортировке различных веществ в клетку, обеспечивая этим ее функционирование. Важную роль выполняют минеральные вещества (калий, кальций, натрий и магний) в регуляции функции сердечной и скелетных мышц.

Достаточно высокое и постоянное содержание в биологических жидкостях солей, в первую очередь солей калия и натрия, способствует сохранению в клетке воды, что важно для ее нормального 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: поваренной соли в суточной норме хлеба для здоровых мужчин содержится 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 происхождения. Калий - важный клеточный элемент, в отличие от натрия он не способствует задержке воды в организме. Существенной 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 потере 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 сопровождается 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 сокращения, свертываемости крови. В стандартном наборе продуктов для приготовления пищи предусмотрено содержание около 1,2 г кальция, 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 кальция 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 потжительное воздействие на метаболизм в костной ткани. Увеличение 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, наблюдается повышенная потребность в ионах кальция, получаемых с пищей или пищевыми добавками. Для восполнения дефицита кальция в организме наиболее эффективны ряд его солей (карбонат, лактат, глицерофосфат, сульфат, глюконат) и комбинированные 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 практически 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 являются хорошими поставщиками фосфора. В сутки с хлебом и изделиями из теста поступает около 0,6 г фосфора, с крупами 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) является одним из факторов, предотвращающих возникновение значительных нарушений липидного обмена и нормализующих обмен холестерина.

Известно, что ионы магния регулируют стабильность клеточных мембран, функции нервно-мышечной, сердечно-сосудистой, иммунной и эндокринной систем и являются кофактором множества ферментов клеточного метаболизма. Магния требуется меньше, чем кальция, их оптимальным соотношением в рационе считается 0,6:1. Потребность в магнии взрослого человека составляет 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 организм 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 магний содержащие БАД и лекарственные препараты (магния ги-дроаспартат, магния бороцитрат, комбинированные препараты солей магния и витаминов группы В), кальциево-магниевые минеральные воды. В случае одновременного дефицита кальция и магния в организме рекомендуется в первую очередь восполнить дефицит магния (1-2 мес), а затем со второго месяца приступать к сочетанной магниево-кальциевой терапии.

Микроэлементы - большая группа химических веществ, которые 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 сбалансированность 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. Потребность 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 другими продуктами (крупы, молоко, сыр, творог) железа поступает 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 нежелательных нарушений функции кроветворных органов. Избыток железа легко выводится из организма.

В возрасте 11-16 лет 26-29% юных спортсменов имеют сниженные показатели ферростатуса. Это свидетельствует о возникновении начальных форм железодефицитных состояний. Особенно 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 занятиях 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 количество 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 организма железом является прием специальных пищевых продуктов, где двухвалентное железо связано с белками или аминокислотами. 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 неорганических 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 приходится на долю тироксина. Этот гормон контролирует состояние энергетического обмена, интенсивность основного обмена и уровень 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. Тироксин взаимодействует с другими железами внутренней секреции (в особенности гипофизом и половыми железами), оказывает выраженное влияние на водно-солевой обмен, обмен белков, липидов. 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 потребления 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 концентрапни 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 обмен. 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 влиянием его соединений усиливается активность гонадотропинов гипофиза и гипогликемическое действие инсулина, в состав которого 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 нарушениям 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 (стрельба, биатлон, теннис и т.д.), необходимы дотации цинка и хрома и комбинации цинка с витамином А, так как ретинолсвязывающий белок в сетчатке глаза является Zn-зависимым.

Медь находится в тесной связи с обменом железа в организме, являясь кроветворным элементом, активно участвующим в синтезе гемоглобина и других железопорфиринов. Медь входит 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 фосфорилирования (синтеза АТФ) и в синтезе важнейших белков соединительной ткани - коллагена и эластина. Суточная потребность 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 регуяции 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 компонентом фермента супероксиддисмутазы (MnSOD), входящего в систему внутриклеточных антиоксидантов и обеспечивающего защиту клеток от повреждающего действия продуктов перекисного окисления.

Кобальт - один из важнейших микроэлементов, участвующих в кроветворении, стимулируя эритропоэз. Он входит в состав витамина 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 физических нагрузках, потребление селена приобретает большое значение. Селен как антиоксидант максимально проявляет свое действие в синергизме с витамином Е. Недостаток селена вызывает замедление роста у детей. Суточная потребность организма человека в селене составляет 20-100 мкг.

Хром, как и никотиновая кислота, входит в «фактор толерантности к глюкозе», который усиливает действие инсулина, или даже хром и инсулин вовлекаются в одни и те же биологические 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 уменьшения 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 оказывает влияние технология получения продуктов питания и их кулинарная обработка.

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

При избыточном нагревании продуктов усвояемость аминокислот 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 способствует уплотнению мышечных волокон и ухудшению копе и стенции изделий, особенно приготовленных из печени, сердца и морепродуктов.

При нагревании жира он вытапливается из продуктов, пищевая 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.