Телефон для связи
+7 (843) 221-81-81
горячая линия ПАО "ТАТНЕФТЬ"
8-800-100-4-112
Связаться с нами

Статьи

/ /
Особенности обмена макро- и микроэлементов у спортсменов

Особенности обмена макро- и микроэлементов у спортсменов

12.04.2017
Особенности обмена макро- и микроэлементов у спортсменов
Рылова Н.В., Рычков Е.Ю., Горский В.Е., Швед С.И., Калаганов Н.В. Изучение особенностей обмена макро- и микроэлементов у спортсменов.

Рылова Н.В., Рычков Е.Ю., Горский В.Е., Швед С.И., Калаганов Н.В.

Казанский государственный медицинский университет

Академия хоккея «Ак Барс» им. Ю.И. Моисеева

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.

 Анализ рационов питания спортсменов показывает, что несбалансированность рационов остается одной из серьезных проблем. Учебно-тренировочный процесс квалифицированных спортсменов включает длительную высокоинтенсивную физическую нагрузку. 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.

Традиционно все минеральные вещества делят на две группы: макроэлементы, концентрация в организме превышает 0,01% и микроэлементы (концентрация от 0,00001% до 0,01%). На основе анализа литературы выявлено, важными для восстановления физической работоспособности являются: кальций, магний, калий, хром, железо, цинк и селен. 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 предпатологических состояний. Появление мышечных судорог после тренировок и соревнований требует дополнительного приема препаратов, содержащих кальций и витамин D.

Магний - макроэлемент необходимый для протекания множества биохимических и физиологических процессов. 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, связано это с усиленными продолжительными нагрузками, сопровождающимися потерей магния мышечными клетками в результате повреждений мышечных волокон, стрессами, значительной потерей магния с потом. 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.

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.

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 сердечно-сосудистого 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 гипокалиемия 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.

Железо - важный микроэлемент для нормального функционирования организма спортсмена. 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 цитохромов дыхательной цепи – в процессах аэробного образования энергии во всех клетках организма. Являясь катализатором реакций оксигенирования 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. 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 дефицитарных элементов у спортсменов с анемией занимает дефицит железа, сопровождающихся, как правило, дефицитом цинка и меди.

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 её на углеводный обмен проявляется посредством ускорения процессов окисления глюкозы, торможения распада гликогена в печени.

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 микроцитарной 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.

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.

Данные, полученные Giolo De Carvalho свидетельствуют о том, что у профессиональных спортсменов за соревновательный период, происходит существенное снижение содержания цинка.  Цинк является эссенциальным элементом, и наибольший интерес представляет его участие в регуляции биосинтеза белка. 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 – является постоянной составной частью клеток всех органов и тканей, участвует в регуляции синтеза жиров и обмена углеводов. Входит в состав низкомолекулярного органического комплекса – фактора толерантности к глюкозе, обеспечивающего поддержание нормального уровня глюкозы в крови. Способствует структурной целостности молекул нуклеиновых кислот, участвует в регуляции работы сердечной мышцы и функционировании кровеносных сосудов.  Пониженное содержание хрома обычно наблюдается при стрессовых воздействиях и интенсивных физических нагрузках.

В зарубежной литературе широко обсуждается вопрос о целесообразности применения дополнительных пищевых добавок, содержащих хром у спортсменов. 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.

Селен - элемент, выполняющий многочисленные защитные функции в организме человека, стимулирует процессы обмена веществ. Важной биохимической функцией селена является участие в построении и функционировании глутатионпероксидазы, глицинредуктазы и цитохрома С - основных антиоксидантных соединений.  Этот микроэлемент необходим для синтеза йодсодержащих гормонов щитовидной железы.

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. Отмечены длительные положительные изменения в метаболических процессах после включения в рацион спортсменов добавки селена.

 В настоящее время исследование макро- и микроэлементов проводится во всех биологических средах организма человека: в крови и плазме, в 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.

Таким образом, проведенные исследования свидетельствуют о наличии у спортсменов макро – и микроэлементозов, 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. 
Последние статьи
Особенности обмена макро- и микроэлементов у спортсменов
12.04.2017
Особенности обмена макро- и микроэлементов у спортсменов
Рылова Н.В., Рычков Е.Ю., Горский В.Е., Швед С.И., Калаганов Н.В. Изучение особенностей обмена макро- и микроэлементов у спортсменов.
Организация научно-методической работы в Академиях хоккея Организация научно-методической работы в Академиях хоккея
Захаркин И.В., Горский В.Е. Организация научно-методической работы в Академиях хоккея
Развитие системы детско-юношеского хоккея в РФ Развитие системы детско-юношеского хоккея в РФ
Горский В.Е. Перспективы и приоритеты развития системы детско-юношеского хоккея в России.