РОЛЬ МАКРО- И МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ПИТАНИИ ЮНЫХ СПОРТСМЕНОВ

Минеральные вещества выполняют в нашем организме много­образные функции. В качестве структурных элементов они входят в состав костей, содержатся во многих ферментах, катализирую­щих обмен веществ в организме. Минеральные вещества обнару­жены в гормонах (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. 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 по­казали 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 наборе 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 этом элементе сравнительно невели­ка — около 0,8-1,5 г в сутки. Кальций играет определенную роль 15 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 набора 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, авторами обнаружен дефицит ионов кальция в сыворотке крови, взятой утром натощак, у 8% спортсменов — учащихся УОР № 1 г. Санкт-Петербурга и 33% юных велосипедистов — учащихся ЭШИОР г. Сестрорецка. Физические нагрузки умеренной интен­сивности оказывают положительное 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, повышена потребность в ионах кальция, получа­емых с пищей или пищевыми добавками.

Для восполнения дефицита кальция в организме наиболее эф­фективны ряд его солей (карбонат, цитрат, глицерофосфат, суль­фат, аспартат), а также окись кальция и комбинированные пре­параты или Б АД солей кальция с витамином В3, 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 — 1 : 1,5-2, при котором оба элемента усва­иваются лучше. Основное количество фосфора организма содер­жится в костях. Важнейшие макроэргические соединения (АТФ, КФ и др.), являющиеся аккумуляторами энергии для обеспечения 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 происхождениям фосфор усваивается лучше, чем из продуктов растительного про­исхождения, однако его содержание в последних довольно высоко, поэтому зерновые продукты и овощи являются хорошими постав­щиками фосфора. 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 ко-фактором 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. В овощах содержится 0,14 г магния. В продуктах животного происхождения магния меньше (0,12 г). 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 ионов 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 (аспарагинат магния, цитрат магния, 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, натрий, 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 (Насолодим 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. С другими про­дуктами (крупы, молоко, сыр, творог) железа поступает мало (око­ло 1,3 мг). 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.

У девочек период наступления половой зрелости характеризу­ется наступлением овариально-менструального цикла, что приво­дит к потере крови, эквивалентной 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 гимнастика, 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 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 с 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 и процессах формирования дентина и зубной эмали. Достаточное потребление человеком фтора необходимо для предотвращения ка­риеса зубов и остеопороза.

Фтор неравномерно распределен в организме. Его концентра­ция в зубах составляет 246-560 мг/кг, в костях — 200-490 мг/кг, а 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 обра­зом в костях) увеличивается. Отложение фтора в зубной эмали 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 потребления фтора очень огра­ничен. Избыточное поступление в организм фтора вызывает развитие флюороза, проявляющегося крапчатостью зубной эма­ли. Флюороз — эндемическое заболевание, возникающее в тех ме­стностях, где содержание фтора в воде превышает 2 мг/л. Содер­жание 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 ко-фактором 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 углеводного 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 ретинол-связывающий 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 регуляции углеводного и липидного метаболизма: повышает гликолитическую 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 нейро-реабилитации.

Биологическая роль селена заключается в его антиоксидантной активности, так как он является ко-фактором одного из фермен­тов антиоксидантной системы (АОС) — глутатионпероксидазы. По­вышение потребления кислорода при мышечной деятельности мо­жет привести к активации свободно-радикального окисления (СРО) и накоплению в клетках продуктов СРО. Учитывая высокую на­пряженность деятельности ДОС при больших 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 входит с никотиновой кислотой 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 обмене 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).

Источник: «Питание юных спортсменов»
Гольберг Н.Д., Дондуковская P.P. – М. Советский спорт, 2007.