ВИТАМИНЫ И ИХ РОЛЬ

Витамины — это группа низкомолекуляриых 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 (см табл.).

---

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 провитамин 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 β-каротин проявляют антиоксидантные свой­ства, чем обусловлен повышенный уровень потребления при напряженной мышечной деятельности, сопровождающейся накоплением продуктов свободно-радикального окисления. Суточная потребность в витамине А составляет 1-3,8 мг.

Роль витаминов в обмене веществ (таблица)

Кофермент	Витамин	Ферменты	Метаболические пути	Кол-во в сутки		Повышение потребности в витамине
НАД	РР	Дегидрогсназы	Окислительно-восстановительные реакции с участием метаболитов углеводного, липидного и белкового метаболизмов	16-19 мг		При длительной мышечной работе продолжительностью более 5 мин и в период отдыха мосле мышечной деятельности
НАДФ	РР	Дегидрогеназы	Пентозофосфатный путь	То же		В мышцах, в период отдыха после мышечной деятельности
НЛДФН	РР	Редуктазы	Биосинтез жирных кислот	То же		Период отдыха после длительной мышечной работы (более 20 мин)
ФАД, ФМН	В2	Дегидрогеназы	Окисление ФАД- зависимых субстратов: янтарной и жирных кислот	1,4-1,7 мг		При мышечной деятельности аэробного характера потребности возрастают по мере продолжительности работы и в период отдыха
Тиамин- пиро- фосфат, тиамидин- фосфат	В1	Декарбоксилазы	Метаболизм кетокислот цикла Кребса и аминокислот	1,2-1,4 мг		При мышечных нагрузках аэробного характера и в период восстановления
Пири- доксаль- фосфат	В6	Трансаминазы	Переаминирование аминокислот	1,6-2 мг		При аэробных физических нагрузках и в период восстановления
Дезокси- аденозин- кобаламин	В12		МетилмалонилКоА —► сукцинилКоА		3 мкг	Синтез и окисление жирных кислот
Биоцитин	Биотин	Карбоксилазы	Синтез жирных кислот, пентозофосфатный путь		150 мкг	Период отдыха после мышечной деятельности аэробного характера
КоА	Пантотеновая кислота	Ацилтрансферраза	Переносит ацильные группы при окислении пирувата, а-кетоглютарата и жирных кислот		5-10 мг	При аэробной мышечной деятельности и в период отдыха после нагрузок
	С	Ко-фактор	Реакции гидроксили- рования,антиоксидантные свойства		До 500 мг	Потребности увеличиваются при всех видах мышечной деятельности
Тетрогидро- фолат	Фолиевая кислота		Реакции с переносом одно- углеродных фрагментов		400 мкг	Профилактика сердечно-сосудистых заболеваний
	D3		Участие в остсосинтезе, всасывании кальция и фосфора		10 мкг	Профилактика заболеваний и переломов костей при выраженных нагрузках, например гимнастика, тяжелая атлетика
	А	Синтез родопсина	Антиоксидантные свойства		1 мг	Профилактика перекисного окисления
	Е		Антиоксидантные свойства		10 мг	Профилактика перекисного окисления, повышение сократительных свойств мышц

Принимая во внимание тот факт, что 6 мг J3-каротина экви­валентны 1 мг ретинола, при расчетах фактического потребле­ния витамина А необходимо учитывать вклад обоих компонен­тов.

Витамины группы 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. Недостаточ­ность витамина D вызывает нарушение обмена кальция и фосфо­ра, что сопровождается размягчением, деформацией костей и дру­гими симптомами рахита.

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 антиокси­дантной 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. У животных недостаточность этого витамина проявляется преимущественно в нарушениях функций мышц и половых желез.

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 B1 (тиамин) содержится в основном в зародышах и оболочках семян зерновых культур, в дрожжах, орехах, бобовых, а также в некоторых продуктах животного происхождения — серд­це, печени, почках. Богатым источником этого витамина являет­ся черный хлеб. Между потреблением углеводов с пищей, суточными энергозатратами и потреблением витамина В1 существует прямая зависимость. В качестве составной части некоторых фер­ментов тиамин имеет большое значение в обмене углеводов, напри­мер на этапе декарбоксилирования пировиноградной кислоты.

Окислительное декарбоксилировапие пировиноградной кисло­ты происходит под действием пируватдегидрогеназного 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 ак­тивности будет требовать дополнительного количества вышеназ­ванных витаминов. Аналогично окислению пирувата происходит и окисление а-кетоглютарата до сукпината, избыток сукцинилКоА (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 системы (полиневрит). Суточ­ная потребность в витамине B1 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-восстановитель­ные реакции, поэтому очень важен при аэробной мышечной дея­тельности. Коферменты, содержащие рибофлавин, необходимы для эффективного функционирования гликолитических ферментов и могут оказывать влияние на анаэробную работоспособность спортсменов. 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 некоторых других, 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 BG имеет также в обмене жи­ров (липотропный эффект), в регуляции кислотности желудочной секреции. Проявлениями недостаточности витамина Вс 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 цианокобаламина 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 никотинамидаденинди- нуклеотида (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 и являющийся поставщиком восстанов­ленной формы этого кофермента — НАДФН, необходимой 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 кислоты вызывает пеллагру — заболевание, проявляющееся в сочетании дерматита, нарушения функции кишечника и патологии психики.

Витамин В9 (фолиевая кислота, фолацин). Фолат — термин, обыкновенно обозначающий и естественно встречающийся в пи­щевых продуктах фолат (фолат продовольствия), 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 в клетки слизистой кишечника.

Фолаты продовольствия сконцентрированы в таких пищевых продуктах, как апельсиновый сок, темно-зеленые, покрытые лист­вой овощи, 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 переноса 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 аптиоксидантом, 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 дозам. 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 12.

Рынок витаминно-минеральных комплексов широк и разнооб­разен, они распространены в аптечной сети и предлагаются диле­рами различных фирм, производящих БАД. Большинство из них содержит все витамины и жизненно важные макро- и микроэле­менты. Прием таких комплексов, как правило, курсовой в течение 1 мес. с повторением курса через 3-5 мес. К перспективным отече­ственным витаминно-минеральным комплексам можно отнести «Компливит». Доказано его положительное влияние на обмен веществ и скорость процессов восстановления у спортсменов раз­личных специализаций. «Компливит» принимают в качестве сред­ства для повышения толерантности к различным физическим нагрузкам, при снижении содержания гемоглобина в крови, выз­ванном дефицитом витаминов и микроэлементов в пище или дли­тельными физическими нагрузками. «Компливит» принимают внутрь после еды по одной таблетке 2 раза в день на протяжении 3-4 недель.

Следует заметить, что прием витаминно-минеральных ком­плексов или БАД, обогащенных витаминами и минералами, требу­ет обязательного контроля витаминно -минерального статуса организма. Дозы приема препаратов рассматриваются в каждом отдельном случае в зависимости от концентрации ингредиентов, возраста спортсмена, вида спорта, этапа спортивной подготовки.

Известно, что гипоксия, гипероксия, предельные физические на­грузки, эмоциональные стрессы, т.е. факторы, характерные прак­тически для любой спортивной деятельности, являются мощными индукторами СРО в организме. Продукты СРО могут иницииро­вать перекисное окисление липидов мембран клеток, окислять сульфгидрильиые группы молекул, разрушать пептидные связи, декарбоксилировать аминокислоты, расщеплять нуклеиновые кислоты, т.е. приводить к такой оксидативной модификации био­молекул в ткани, которая опосредует нарушение клеточных функ­ций. Высокий уровень СРО негативно сказывается на таких ка­чествах атлета, как выносливость, скорость, координация, общая работоспособность и т.д. Поэтому прием антиоксидантных препа­ратов в спортивной практике имеет большое значение, так как снижает уровень продуктов перекисного окисления, стабилизиру­ет мембраны мышечных клеток и повышает длительность работы до утомления (см. табл.).

Биологически активные вещества антиоксидантной направленности

Наименование	Функция
Витамин Е (альфа-токоферол)	Оказывает стабилизирующее действие на мембрану клеток. Способствует выносливости спортсменов в скоростно- силовых видах спорта, недостаток витамина Е в пищевом рационе может снизить физическую работоспособность на 40%
Витамин А	Оказывает стабилизирующее действие на мембрану клеток. Обладает адаптогенными свойствами
Витамин С	Оказывает антиоксидантное действие в плазме крови. Особенно эффективен в комплексе с витаминами А и Е
Убихинон (коэнзим Q10)	Участвует в переносе электронов в дыхательной цепи митохондрий, нейтрализует действие свободных радикалов. Предотвращает выброс в плазму крови тканевых ферментов, что свидетельствует о протекторном действии его на структуру клеточной мембраны
Глутатион восстановленный	Снижает уровень лейкоцитов в крови при интенсивной физической нагрузке
Растительные биофлавоноиды	Содержат фенольные антиоксиданты, повышающие физическую работоспособность и адаптогенные свойства организма
Каротиноиды (производные растений и микроорганизмов): α-, β- и ¥-каротин, ликопин, лютеин, зеаксантин и т.д	Обладают ярко выраженными антиоксидантными свойствами, выполняют функцию своеобразных «ловушек» для реактивных форм кислорода
Селен	Ко-фактор глутатионредуктазы и глутатионпероксидазы, незаменим для предотвращения заболеваний печени, рекомендуется в комплексе с витамином Е и Р-каротином
Фосфолипиды	Способствуют поддержанию целостности клеточных мембран

Следует помнить, что большие дозы любых препаратов могут от­рицательно сказаться на здоровье человека.

Возможные отрицательные последствия применения высоких дозировок антиоксидантов

Витамин Е:

Тахикардия; повышенная утомляемость; мышечная слабость; снижение иммунитета; подавление функции щитовидной железы; повышение уровня холестерина в крови; повышение концентра­ции креатина в моче, указывающее на распад мышечных волокон; отрицательное влияние на абсорбцию витаминов К и А.

Витамин С:

Образование оксалатных камней в почках; повышение экскре­ции мочевой кислоты; разрушение витамина В12; повышение уров­ня содержания железа.

Селен:

Токсичность; риск развития онкологических заболеваний.

Источник: «Питание юных спортсменов»

Гольберг Н.Д., Дондуковская P.P. – М. Советский спорт, 2007