CC BY
413
УДК 642.5:796
на троегубова1, н.в. рылова12, А.с. самойлов3
1Казанский государственный медицинский университет, 420012, г. Казань, ул. Бутлерова, д. 49 2Поволжская государственная академия физической культуры, спорта и туризма,
420138, г. Казань, Деревня Универсиады, д. 35
3Центр лечебной физкультуры и спортивной медицины Федерального медико-биологического агентства, 121059, г. Москва, ул. Б. Дорогомиловская, д. 5
Микронутриенты в питании спортсменов
Троегубова Наталья Александровна — аспирант кафедры госпитальной педиатрии с курсом ПП и ПДО, тел. +7-905-376-29-79, e-mail: [email protected]
Рылова Наталья Викторовна — доктор медицинских наук, профессор кафедры медико-биологических дисциплин Поволжской государственной академии физической культуры, спорта и туризма, доцент кафедры госпитальной педиатрии с курсами ПП и ПДО Казанского государственного медицинского университета, тел. +7-917-397-33-93, e-mail: [email protected] Самойлов Александр Сергеевич — кандидат медицинских наук, директор Центра лечебной физкультуры и спортивной медицины, тел.: (499) 795-68-01, +7-985-992-83-973
Статья посвящена изучению особенностей обмена наиболее важных для спортсменов макро- и микроэлементов: кальция, магния, калия, хрома, железа, меди, цинка и селена. Представлен обзор отечественной и зарубежной литературы по вопросам диагностики и коррекции дисэлементозов у спортсменов. Учебно-тренировочный процесс квалифицированных спортсменов включает длительную высокоинтенсивную физическую нагрузку. Такой режим требует напряженности обменных процессов, а значит, увеличения потребности в минералах. Потеря биоактивных элементов приводит к нарушению гомеостаза. Установлено, что основой этих нарушений является дефицит эссенциальных микроэлементов. Использование витаминно-минеральных комплексов, специализированных БАД в спорте высших достижений является вспомогательным методом поддержания спортивной формы.
Ключевые слова: спортсмены, минеральный статус, дефицит элементов, физические нагрузки.
N.A. TROEGUBOVA1, N.V. RYLOVA2, A.S. SAMOYLOV3
1Kazan State Medical University, 49 Butlerova St., Kazan, Russian Federation, 420012
2Volga Region State Academy of Physical Culture, Sport and Tourism, 35 Derevnya Universiady St.,
Kazan, Russian Federation, 420138
3Center for Sports Medicine of Federal Medical Biological Academy, 5 B. Dorogomilovskaya St.,
Moscow, Russian Federation, 121059
Micronutrients in the diet of athletes
Troegubova N.A. — postgraduate student of Hospital Pediatrics Department with courses of PP and PGE, tel. +7-905-376-29-79, e-mail: [email protected]
Rylova N.V. — D. Med. Sc., Professor of Medical-biological disciplines Department of Volga Region State Academy of Physical Culture, Sport and Tourism, Associate Professor of Hospital Pediatrics Department with courses of PP and PGE of Kazan State Medical University, tel. +7-917-397-33-93, e-mail: [email protected]
Samoylov A.S. — Cand. Med. Sc., Director of Center for Therapeutic Physical Culture and Sports Medicine, tel.: (499) 795-68-01, +7-985-992-83-973
The article examines the characteristics of the exchange of macro-and microelements, most important for athletes: calcium, magnesium, potassium, chromium, iron, copper, zinc, and selenium. It provides an overview of domestic and foreign literature on the diagnosis and correction of diselementozis in athletes. The training process of skilled athletes includes high-intensity long-term exercise. This mode requires intensity of metabolic processes, and therefore increasing demand for minerals. Loss of bioactive elements leads to disruption of homeostasis. It is proved that the basis of these disorders is the lack of essential trace elements. An athlete should be provided with macro - and micronutrients through basic diet products. The use of vitamin-mineral complexes and specialized dietary supplements in sports is a helper method to maintain peak fitness.
Key words: athletes, mineral status, lack of elements; physical exercise.
Согласно современным представлениям, именно питание определяет продолжительность и качество жизни человека, создает условия для оптимального физического и умственного развития, поддерживает высокую работоспособность, повышает возможности организма противостоять воздействию неблагоприятных факторов. По мнению большинства специалистов, ошибки в структуре питания, круглогодичные дефициты в рационах питания эссенциальных макро- и микроэлементов стали одним из ведущих факторов риска сохранения здоровья и нарушения деятельности адаптационно-регулирующих систем организма [1].
Анализ рационов питания спортсменов показывает, что несбалансированность рационов остается одной из серьезных проблем. Учебнотренировочный процесс квалифицированных спортсменов включает длительную высокоинтенсивную физическую нагрузку [2]. Такой режим требует напряженности обменных процессов, увеличения расходов и потребности в энергии, витаминах и минералах [3]. Потери биоактивных элементов приводят к нарушению гомеостаза, это в свою очередь лимитирует жизненно важные функции организма спортсмена [4-6].
Традиционно все минеральные вещества делят на две группы: макроэлементы, концентрация в организме превышает 0,01%, и микроэлементы (концентрация от 0,00001% до 0,01%) [7]. На основе анализа литературы выявлено, что важными для восстановления физической работоспособности являются кальций, магний, калий, хром, железо, цинк и селен [8]. Среди элементов, которые входят в состав нашего тела, кальций занимает 5-е место после четырех главных элементов — углерода, кислорода, водорода и азота. Это один из основных макроэлементов организма человека. Он играет важную роль в построении костной ткани.
У спортсменов кальций относится к «минералам риска». Повышенное его потребление отмечается при росте костной ткани у подростков и у спортсменов при высоких физических нагрузках. Для динамики его концентрации имеет значение секреция кортизола. У спортсменов с высоким содержанием кортизола в крови отмечается потеря кальция. Характер изменений концентрации макроэлемента отражает функциональное состояние организма спортсмена, поэтому эти данные можно использовать как дополнительные диагностические критерии, позволяющие судить об интенсивности минерального обмена, а также о возможности своевременного выявления предпа-тологических состояний [9]. Появление мышечных судорог после тренировок и соревнований требует дополнительного приема препаратов, содержащих кальций и витамин D [10].
Магний — макроэлемент, необходимый для множества биохимических и физиологических процессов [11]. Участвует в регуляции состояния клеточной мембраны и трансмембранном переносе ионов кальция и натрия. В первую очередь определяет нормальную работу нервной системы, функцией которой является управление деятельностью организма, координирование протекающих в нем процессов, установление взаимосвязей организма с внешней средой, формирование адекватных приспособительных реакций и стрессоустойчивости.
Спортсмены подвержены дефициту магния [12], связано это с усиленными продолжительными нагрузками, сопровождающимися потерей магния мышечными клетками в результате повреждений мышечных волокон, стрессами, значительной потерей магния с потом [13]. Недостаток магния сопровождается повышенной утомляемостью (умственной и физической) при обычных нагрузках. В гипомагниевых биосредах с годами накапливаются соли кальция (кальцификация суставов, связочного аппарата, старение кости). Магниевая недостаточность обусловливает хаотичное расположение волокон коллагена, что является основным морфологическим признаком дисплазии соединительной ткани [14].
Процессы обмена калия и магния в организме настолько связаны, что при снижении уровней магния в крови усиливается выведение из организма калия, и на фоне дефицита магния восстановить нормальные уровни калия в крови оказывается весьма сложно [15].
Калий — основной внутриклеточный катион. Главной функцией является формирование трансмембранного потенциала и распространение изменения потенциала по клеточной мембране путем обмена с ионами натрия по градиенту концентраций. Стойкая гипокалиемия ассоциирована со значительным ухудшением сердечнососудистого прогноза, обусловленным появлением эктопических очагов в желудочках сердца, и удлинением интервала Q-T, считающимися факторами риска внезапной смерти. Причины гипогликемии у спортсменов обусловлены перемещением калия из плазмы крови и внеклеточного пространства внутрь клеток. Клинически гипока-лиемия проявляется миопатическим синдромом — мышечными болями, слабостью, снижаются адаптационные возможности организма. Помимо полноценного отдыха своевременное и полноценное восстановление уровней калия и магния в крови позволит уменьшить негативное влияние последствий стресса и подготовить организм спортсмена к новым нагрузкам [16].
Железо — важный микроэлемент для нормального функционирования организма спортсмена [17]. Биологическая ценность определяется многогранностью его функций и незаменимостью другими металлами в сложных биохимических процессах. Железо входит в состав гемоглобина, участвуя в транспорте кислорода, в составе миоглобина — в переносе и обеспечении кислородных резервов в мышцах, в составе цитохро-мов дыхательной цепи — в процессах аэробного образования энергии во всех клетках организма. Являясь катализатором реакций оксигенирова-ния и гидроксилирования, железо участвует в продукции и удалении свободных радикалов, в процессах пролиферации тканей и иммунной защиты. В связи с такой физиологической ролью железа, нарушения его обмена у спортсмена имеют непосредственные негативные последствия в отношении профессиональных возможностей. Механизмы регуляции всасывания железа окончательно не выяснены, но установлено, что всасывание ускоряется при его дефиците и замедляется при увеличении его запасов в организме [18]. Научные исследования последнего времени свидетельствуют о том, что у спортсменов, специализирующихся в видах спорта, требующих преимущественно проявления выносливости с
длительными аэробными и аэробно-анаэробными нагрузками, возникают нарушения обмена железа, что диктует необходимость проведения фармакологической коррекции. У спортсменов, как правило, выделяют полидефицитную (спортивную) анемию. Лидирующую позицию среди де-фицитарных элементов у спортсменов с анемией занимает дефицит железа, сопровождающихся, как правило, дефицитом цинка и меди [19, 20].
Медь является жизненно важным элементом, входит в состав многих витаминов, гормонов, ферментов и дыхательных пигментов. Она участвует в процессах обмена веществ, в тканевом дыхании, имеет большое значение для поддержания нормальной структуры костей, хрящей, сухожилий, эластичности стенок кровеносных сосудов, легочных альвеол, кожи. Действие ее на углеводный обмен проявляется посредством ускорения процессов окисления глюкозы, торможения распада гликогена в печени [10].
Об обмене меди можно судить с помощью определения уровня церулоплазмина в сыворотке крови, а также по активности медьсодержащих ферментов. Основные проявления дефицита меди связаны с торможением всасывания железа, нарушением гемоглобинообразования, угнетением кроветворения, развитием микроци-тарной гипохромной анемии, ухудшением деятельности сердечно-сосудистой системы. У спортсменов возможно образование аневризм стенок кровеносных сосудов, кардиопатии, ухудшение состояния костной и соединительной ткани, нарушение минерализации костей, остеопороз, переломы костей. [21].
Цинк — уникальный микроэлемент, является кофактором большой группы ферментов, участвующих в различных видах обмена. Этот элемент требуется для синтеза белков, в т.ч. коллагена и формирования костей. Основные проявления дефицита цинка характеризуются раздражительностью, утомляемостью, потерей памяти, происходит снижение остроты зрения, потеря вкусовых ощущений. Возможно уменьшение массы тела, исхудание, чешуйчатые высыпания на коже. Часто отмечается снижение уровня инсулина, снижение Т-клеточного иммунитета, снижение сопротивляемости инфекциям, анемия, ускоренное старение [10].
Данные, полученные Giolo De Carvalho, свидетельствуют о том, что у профессиональных спортсменов за соревновательный период, происходит существенное снижение содержания цинка [22]. Цинк является эссенциальным элементом, и наибольший интерес представляет его участие в регуляции биосинтеза белка [23, 24]. Интенсивность белкового обмена в организме профессиональных спортсменов активируется постоянными высокими физическими нагрузками, которые стимулируют как процессы гипертрофии мышечной ткани, так и скорость ресинтеза функциональных белков. В связи с этим понятен исходно низкий уровень содержания цинка в крови и моче профессиональных спортсменов, а также еще более снижение его содержания за соревновательный период.
Хром — постоянная составная часть клеток всех органов и тканей, участвует в регуляции синтеза жиров и обмена углеводов. Входит в состав низкомолекулярного органического комплекса — фактора толерантности к глюкозе, обеспечиваю-
щего поддержание нормального уровня глюкозы в крови. Способствует структурной целостности молекул нуклеиновых кислот, участвует в регуляции работы сердечной мышцы и функционировании кровеносных сосудов [10]. Пониженное содержание хрома обычно наблюдается при стрессовых воздействиях и интенсивных физических нагрузках [25].
В зарубежной литературе широко обсуждается вопрос о целесообразности применения дополнительных пищевых добавок, содержащих хром у спортсменов [26]. Ранние исследования сообщают об увеличение мышечной массы и об уменьшении жировых отложений при применении препаратов хрома. Некоторые клинические испытания обнаружили, что добавки хрома могут способствовать потере веса [27].
Селен — элемент, выполняющий многочисленные защитные функции в организме человека, стимулирует процессы обмена веществ. Важной биохимической функцией селена является участие в построении и функционировании глутатионпе-роксидазы, глицинредуктазы и цитохрома С — основных антиоксидантных соединений. Этот микроэлемент необходим для синтеза йодсодержащих гормонов щитовидной железы [28].
Недостаток в организме спортсмена селена ведет к нарушению целостности клеточных мембран, значительному снижению активности сгруппированных на них ферментов, накоплению кальция внутри клеток, нарушению метаболизма аминокислот и кетоновых кислот, снижению энергопродуцирующих процессов [10]. Отмечены длительные положительные изменения в метаболических процессах после включения в рацион спортсменов добавки селена [29].
В настоящее время исследование макро- и микроэлементов проводится во всех биологических средах организма человека: в крови и плазме, слюне, моче, волосах. Основные аналитические методы: атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно связанной плазмой, масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой, высокоэффективная жидкостная хроматография. Они позволяют добиться высочайшего качества получаемых результатов. Наиболее чувствительным методом, который позволяет фиксировать низкие концентрации препаратов в биологических жидкостях, является признанный и используемый во всем мире метод хромато-масс-спектрометрии. Этот метод применяется в настоящее время для допингового контроля, так как является наиболее точным и бесспорным [30-32].
Таким образом, проведенные исследования свидетельствуют о наличии у спортсменов макро- и микро-элементозов, что характеризует особенности метаболизма в условиях повышенной физической нагрузки. Дефицит минералов никогда не бывает изолированным, а всегда характеризуется микроэлементным дисбалансом и проявляется существенным нарушением разных видов обмена. Своевременная коррекция минерального состава является важнейшим средством профилактики в условиях напряженных тренировочных и соревновательных нагрузок. Обеспечение организма спортсмена макро- и микроэлементами должно осуществляться за счет продуктов основного рациона. Использование витаминно-минеральных комплексов, специализированных БАД в спорте высших достижений является эффективным, но вспомогательным методом поддержания пика спортивной формы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Сергеев В.Н., Сидоренко Г.В. Оптимизация питания — фундаментальный фактор сохранения здоровья и долголетия // Вестник восстановительной медицины. — 2004. — № 1. — С. 37-40.
2. Марков Г.В. Система восстановления и повышения физической работоспособности в спорте высших достижений. — М.: Советский спорт, 2006.
3. Pendergast D.R., Meksawan K., Limprasertkul A., Fisher N.M. Influence of exercise on nutritional requirements // Eur J Appl Physiol. — 2011. — Vol. 111, № 3. — Р. 379-90.
4. Дубровский В.И. Спортивная медицина. — М.: ВЛАДОС, 2002.
5. Мирзоев О.М. Восстановительные средства в системе подготовки спортсменов. — М.: Физкультура и спорт: СпортАкадем-Пресс, 2005.
6. Скальный А.В. Макро- и микроэлементы в физической культуре и спорте. — М.: КМК, 2000.
7. Скальный А.В., Рудаков И.А. Биоэлементы в медицине. — М.: ОНИКС 21 век, Мир; 2004.
8. Похачевский А.Л., Петров А.Б., Анкудинов Н.В. Восстановление физической работоспособности квалифицированных борцов-самбистов в годичном цикле подготовки // Ученые записки университета им. П.Ф. Лесгафта. — 2011. — № 81 (11). — С. 126-130.
9. FitzGerald L., Carpenter C. Bone mineral density results influencing health-related behaviors in male athletes at risk for osteoporosis // J Clin Densitom. — 2010. — Vol. 13, № 3. — Р. 256-62.
10. McCormick F., Nwachukwu B.U., Provencher M.T. Stress fractures in runners // Clin Sports Med. — 2012. — Vol. 31, № 2. — Р. 291-306.
11. Ребров В.Г. Витамины и микроэлементы. — Москва: АЛЕВ-В, 2003.
12. Макарова Г.А. Фармакологическое обеспечение в системе подготовки спортсменов. — М.: Советский спорт, 2003.
13. Рыбина И.Л. Критерии оценки риска камнеобразования под влиянием высокоинтенсивных физических нагрузок // Вестник спортивной науки. — 2006. — № 3. — С. 33-35.
14. Шостак Н.А., Правдюк Н.Г., Клименко А.А. Гипермобильный синдром — клинические особенности, подходы к диагностике и лечению // Consilium Medicum. — Vol. 2010. — 12, № 2.
15. Шевченко А.О., Сумакова И.А. Коррекция электролитного дисбаланса в профилактике и лечении сердечно-сосудистых заболеваний // Consilium Medicum. — 2010. — Vol. 12, № 10.
16. Nicholson A., Fuhrer R., Marmot M. Psychological Distress as a Predictor of CHD Events in Men: The Effect of Persistence and Components of Risk // Psychosom Med. — 2005. — Vol. 67. — Р. 522-30.
17. Latunde-Dada G.O. Iron metabolism in athletes-achieving a gold standard // Eur J Haematol. — 2013. — Vol. 90, № 1. — С.5-10. Делягин В.М. Недостаточность железа у детей и подростков // Педиатрия. — 2008.
18. Луговая Е.А., Бабаниязов Х.Х. Влияние ацизола и кобазола на элементный статус организма жителей Магадана, занимающихся спортом // Вестник ОГУ. — 2011. — № 15. — С. 82-85.
19. de Oliveira Kde J., Donangelo C.M., de Oliveira A.V. Jr, da Sil-veira C.L., Koury J.C. Effect of zinc supplementation on the antioxidant, copper, and iron status of physically active adolescents // Cell Biochem Funct. — 2009. — Vol. 27, № 3. — Р. 162-6.
20. Фесенко А.Г. Микроэлементная коррекция функционального состояния организма профессиональных регбисток в соревновательный период // Вестник ОГУ. — 2011. — № 15. — С. 144-149.
21. Giolo De Carvalho F., Rosa F.T., Marques Miguel Suen V., Freitas E.C., Padovan G.J., Marchini J.S. Evidence of zinc deficiency in competitive swimmers // Nutrition. — 2012. — Vol. 28, № 11-12. — Р. 1127-31.
22. Plum L.M., Rink L., Haase H. The essential toxin: impact of zinc on human health // Int J Environ Res Public Health. — 2010. — Vol. 7, № 4. — Р. 1342-1365.
23. Saper R.B., Rash R. Zinc: an essential micronutrient //Am Fam Physician. — 2009. — Vol. 79, № 9. — Р. 768-772.
24. Kobla H.V., Volpe S.L. Chromium, exercise, and body composition // Crit Rev Food Sci Nutr. — 2000. — Vol. 40, № 4. — Р. 291-308.
25. Golubnitschaja O., Yeghiazaryan K. Opinion controversy to chromium picolinate therapy's safety and efficacy: ignoring 'anecdotes' of case reports or recognising individual risks and new guidelines urgency to introduce innovation by predictive diagnostics // EPMA J. — 2012. — Vol. 3, № 1. — Р. 11.
26. Pittler M.H., Stevinson C., Ernst E. Chromium picolinate for reducing body weight: meta-analysis of randomized trials // Int J Obes Relat Metab Disord. — 2003. — 27. — Р. 522-9.
27. Bhuyan A.K., Sarma D., Saikia U.K. Selenium and the thyroid: A close-knit connection. // Indian J Endocrinol Metab. — 2012. — Vol.
16, № 2. — Р. 354-5.
28. Бердников П.П., Дьяченко Ю.А. Коррекция отклонений коронарно-респираторной системы у спортивной молодежи в селенодефицитной провинции // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. — 2009. — № 3. — С. 36-39.
29. Платонов В.Н. Допинг и эргогенные вещества в спорте. — Киев: Олимпийская литература, 2003.
30. Родченков Г.М. Борьба с допингом в спорте: анализ прошедшего олимпийского четырехлетия // Наука в олимпийском спорте. — Киев, 2006. — № 2. — С. 6-11.
31. Троегубова Н.А., Рылова Н.В., Гильмутдинов Р.Р. Содержание макро- и микроэлементов в слюне юных спортсменов // Практическая медицина. — 2013. — № 6 (75). — С. 170-171.
НОВОЕ В МЕДИЦИНЕ. ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ
ДЕТИ, ЖИВУЩИЕ БЛИЗ РЕСТОРАНОВ ФАСТФУД, ЧАЩЕ ИМЕЮТ ОЖИРЕНИЕ
Живущие у ресторанов быстрого питания дети чаще страдают от ожирения, выяснили британские ученые, чья статья опубликована в научном журнале Health and Place. К такому выводу они пришли, проведя исследование среди детей, живущих в нескольких крупных городах Великобритании. Им удалось установить, что до 45% детей, живущих неподалеку от точек с фастфудом, страдают от избыточного веса. Более того, оказалось, что 70% из числа страдающих от ожирения детей продолжают испытывать проблемы подобного рода на протяжении всей дальнейшей жизни.
Источник: MIGnews.com
