Текст книги "Роль пищевых и биологически активных добавок в системе подготовки спортсменов"

Любошенко Т. М., Ляпин В. А.
Роль пищевых и биологически активных добавок в системе подготовки спортсменов

Список сокращений

АО-система – антиоксидантная система

БАД – биологически активные добавки

ПД – пищевые добавки

BCAA – аминокислоты с разветвленной боковой цепочкой

ЦНС – центральная нервная система

АТФ – аденозинтрифосфорная кислота

ЧСС – частота сердечных сокращений

ПОЛ – перекисное окисление липидов

ЖКТ – желудочно-кишечный тракт

ОРЗ – острое респираторное заболевание

ОРВИ – острая респираторная вирусная инфекция

НПВС – нестероидные противоспалительные средства

ПНЖК – полиненасыщенные жирные кислоты

GAG – глюкозаминогликаны

ЦТК – цикл трикарбоновых кислот

ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота

РНК – рибонуклеиновая кислота

рН – водородный показатель

ВВЕДЕНИЕ

События трех последних Олимпиад показали, что сегодня в спорте физиологический и медицинский аспекты занимают более важное место, чем прежде. Фармакология спорта – это, прежде всего, фармакология здорового человека, позволяющая расширить возможности приспособления организма к очень большим нагрузкам современного спорта. Задачей спортивной фармакологии является выявление и коррекция при помощи пищевых добавок (ПД) и биологически активных добавок (БАД) факторов, лимитирующих работоспособность спортсменов. ПД и БАД не относятся к допингам, не являются токсическими веществами и не вызывают побочных эффектов в тренировочном процессе и соревновательной деятельности.

Значительные физические нагрузки в спорте предъявляют повышенные требования ко всем системам организма. В связи с этим необходимо проведение профилактических и восстановительных мероприятий в области общего оздоровления, профилактики травм и заболеваний, предупреждения явлений переутомления и повышения функциональных резервов организма спортсмена.

Испытывающим интенсивные физические и психические нагрузки спортсменам часто не хватает традиционного питания, для того чтобы восполнить затраченные силы и энергию, сохранить нормальную работоспособность и достигнуть высоких результатов. Наиболее простым и экономичным путем решения этой проблемы является использование пищевых добавок к пище и специализированных биологически активных веществ.

В современной науке и спортивной практике нет единого мнения относительно пользы и безопасности пищевых добавок. Причиной полемики по этому вопросу является главным образом то, что на современном рынке представлены как лицензированные, прошедшие множество проверок биологически активные добавки, так и множество их подделок, представляющих реальную угрозу для здоровья спортсменов. Однако большинство ученых и врачей-диетологов сходятся во мнении, что правильное употребление добавок высокого качества людьми, занимающимися спортом, способствует получению дополнительного количества питательных и биологически активных веществ, что, в свою очередь, повышает их работоспособность и результативность.

ГЛАВА 1
СОВРЕМЕННОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ ПРОДУКТАХ ДЛЯ ПИТАНИЯ СПОРТСМЕНОВ

1.1. Общие вопросы спортивного питания

Состояние спортивной формы зависит от уровня обмена веществ и энергии, который у спортсменов высшей квалификации гораздо интенсивнее, чем у других категорий населения.

Спортсмены в процессе тренировок и соревнований расходуют в течение дня в 2–3 раза больше энергии, чем обычный человек. Частота сердечных сокращений при тяжелой физической работе достигает 200 ударов в минуту и более, а частота дыхания – 70–80 циклов в минуту. При этом систолический выброс сердца возрастает в 2–3 раза, легочная вентиляция (объем воздуха в минуту) – в 20 раз, а артериальное давление – на 100 мм рт. ст. Для того, чтобы обеспечить такой высокий функциональный уровень, организм спортсмена должен быть и морфологически развит. Так, скелетная мускулатура атлета может достигать 50 % веса тела (у не спортсменов 30–35 %), а объем сердца на 30 % больше, чем у не занимающихся спортом. Интенсивность психоэмоциональных нагрузок у спортсменов также намного выше.

Высочайший уровень мобилизации функциональных систем требует и полноценного восстановления ресурсов. Питание является одним из наиболее универсальных средств восстановления и повышения работоспособности, выполняя две чрезвычайно важные функции в организме: энергетическую (обеспечение энергией) и пластическую (регенерация разрушенных и создание новых клеток, тканей).

Регенерация в организме человека имеет особое значение, поскольку все биохимические молекулы в его составе существуют определенный срок, измеряемый «полупериодом жизни», т. е. тем временем, за которое данное вещество наполовину обновит свой состав. Например, для белков печени этот срок равен 5–6 суткам, для сократительных белков мышц – около 30 суток, гликогена – от 12 часов до суток. Рациональное питание может значительно улучшать состояние организма спортсмена, оптимизируя протекающие в нем процессы.

К сожалению, обычная пища даже в меню спортсменов самого высокого уровня и квалификации не обеспечивает всех потребностей организма. В обычный рацион часто делаются добавки, но нужно заметить, что добавление одного или нескольких питательных веществ не удовлетворяет потребности в остальных. Дисбаланс биологически активных добавок уменьшает эффективность обменных процессов!

Например, когда культурист активно использует белковые препараты и не получает дополнительного количества витаминов, минеральных солей, углеводов, незаменимых жирных кислот, эффективность обмена белков резко снижается, организм при этом вынужден избавляться от их излишков, что перегружает почки.

Вот почему в последние годы стали популярными изыскания специальных спортивных диет, различных заменителей питания, а также многообразных пищевых диетических добавок для спорта. В их производстве соревнуются различные фирмы, пытаясь создать как можно более совершенные продукты, удовлетворяющие всем требованиям спортивного питания.

Основными требованиями являются:

• полноценность (рацион спортсмена должен содержать все необходимые питательные вещества в количествах, достаточных для удовлетворения потребностей организма при больших физических нагрузках);

• сбалансированность (адекватные пропорции питательных компонентов);

• компактность (пища не должна занимать большой объем и перерастягивать желудок);

• хорошая усвояемость;

• высокие вкусовые качества;

• экологическая безопасность, отсутствие допингов и стимуляторов.

С помощью правильно подобранного рациона становится возможным решение следующих задач:

• использование индуцирующего влияния пищевых веществ на активацию процессов аэробного окисления и сопряженного фосфорилирования, трансгликозидазных процессов, биосинтеза коэнзимных форм, АТФ-азных реакций, накопления миоглобина и других метаболических процессов, которые особенно важны для обеспечения выполнения физических нагрузок;

• использование биологически активных веществ для создания метаболического фона, оптимального для биосинтеза гуморальных регуляторов и реализации их действия (катехоламинов, простагландинов, кортикостероидов и др.);

• использование алиментарных (пищевых) факторов для обеспечения повышенной скорости наращивания мышечной массы и увеличения силы;

• использование алиментарных факторов для быстрого «сгона» веса при подведении спортсмена к заданной весовой категории;

• разработка индивидуальных рационов питания в зависимости от антропоморфотипометрических, физиологических и метаболических характеристик спортсмена, состояния его пищеварительного аппарата, его вкусов и привычек.

К сожалению, в настоящее время не имеется достаточно обоснованных научных данных, позволяющих рекомендовать рационы питания для представителей различных видов спорта, адекватные по калорийности суточным энерготратам (табл. 1) и соответствующие действительной потребности спортсменов в основных пищевых веществах.

Таблица 1. Средние величины энерготрат спортсменов (ккал в сутки)

Для поддержания нормальной деятельности человека необходимо поступление в организм пищевых веществ не только в соответствующих количествах, но и в оптимальных для усвоения соотношениях. При этом необходимо помнить, что вредна не только недостаточность отдельных незаменимых элементов питания, но опасен и их избыток, включая многие аминокислоты, витамины и другие пищевые вещества.

Потребность в основных пищевых веществах (белках, жирах, углеводах) тесно связана с общей калорийностью рациона и рассчитывается с учетом процента калорийности, обеспечиваемой каждым пищевым веществом в общей калорийности рациона. По формуле сбалансированного питания это соотношение должно быть следующим: белки – 14 %; жиры – 30 %; углеводы – 56 %.

Белки. Взрослому человеку в нормальных условиях требуется 1,3–1,4 г белка на 1 кг массы тела, а при физической работе 1,5 г и более. Это составляет 96–132 г в сутки для мужчин и 82–92 г для женщин. Спортсменам требуется в среднем 2,0–2,5 и до 3,2 г в зависимости от вида спорта. Детям, в отличие от взрослых, в возрасте 7–12 лет необходимо 2,5–3,0 г белка на 1 кг массы тела, в возрасте 12–16 лет – 2 г. Детям-спортсменам 11–13 лет – 3 г белка, а подросткам – 2–2,5 г.

Количество животного белка в соотношении с растительным белком в рационе с возрастом уменьшается: от 3 до 7 лет 60–65 %, старше 7 лет – 55 % от общего количества получаемого белка, у взрослых – не менее 50 % белков животного происхождения; у взрослых спортсменов – не менее 60 %, а у юных спортсменов – 70 % (при этом 40 % животных белков должно поступать за счет мяса, рыбы, яиц и 30 % за счет молока и молочных продуктов).

В отдельных видах спорта (гимнастика, плавание) в сборные команды включаются спортсмены в возрасте 13–17 лет. Известно, что потребности растущего организма отличаются от потребностей взрослого человека. В частности, в юношеском возрасте требуется несколько больше полноценного белка (животный белок в рационе должен составлять не менее 60 % от общего содержания белка).

Жиры выполняют в организме много функций – накапливают энергию, сохраняют тепло, защищают от травм, участвуют в обмене и образовании необходимых гормонов, витаминов и других биологически активных веществ.

Кроме высокой энергетической ценности (1 г жира дает 9,3 ккал против 4,1 при «сгорании» 1 г белка или углевода), жиры наравне с белками выполняют функцию пластического материала, входят в состав всех клеток и тканей организма. Жиры являются поставщиками полиненасыщенных жирных кислот и жирорастворимых витаминов, влияют на сердечно-сосудистую, центральную нервную системы, участвуют в процессе пищеварения, обеспечивают нормальный уровень иммунитета. Они способствуют лучшему использованию организмом белков, витаминов, минеральных веществ.

Однако жиры это не самый легкодоступный источник энергии в организме Их усвоение в пищеварительном тракте происходит медленнее, чем белков и углеводов и требуют специальной подготовки – эмульгирования ферментами поджелудочной железы и желчью. Последующий процесс использования энергии жиров многоступенчатый, требующий участия ферментов – катализаторов, расхода энергии.

Энергетическая ценность всех видов жиров одинаковая, но усвояемость их может существенно различаться. Зависит это не только от природы жира, но и от состояния организма. Легче усваивается молочный жир, содержащий жирные кислоты с более короткими углеродными цепями и представляющий собой эмульгированную форму. Основной источник – сливочное масло и молочные продукты – обладает высокими вкусовыми качествами, благодаря низкой температуре плавления легко усваивается; содержит достаточное количество витамина А, D₂, каротина, токоферолов, фосфатидов, холина, биологически активных высокомолекулярных жирных кислот.

Жировая часть рациона складывается из собственно жировых продуктов (растительные масла, маргарин, животные жиры) и «скрытого» жира, содержащегося во многих других продуктах. Наибольшее количество содержится в готовых продуктах: вареные и копченые колбасы, сардельки, сосиски, сыры, сметана, сливки, сырковые массы, копчености, кондитерские изделия, сдобное печенье, мороженое, торты с кремом, которые содержат до 50 % жира в рекомендуемых продуктовых наборах.

Основным компонентом всех видов жиров являются жирные кислоты, подразделяющиеся по своей химической структуре на насыщенные, мононенасыщенные, полиненасыщенные (эссенциальные – линолевая, линоленовая, арахидоновая), их также называют витамином F.

Растительные жиры являются основными источниками полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), витамина Е. ПНЖК входят в состав клеточных мембран, нервной ткани, зрительного аппарата, также являются предшественниками простагландинов и лейкотриенов – посредников и регуляторов обменных процессов в клетках.

Это незаменимые компоненты питания. При их дефиците наступают нарушения обмена веществ как липидного, так и белкового, электролитного, фосфорно-кальциевого. Недостаток может также проявляться в виде нейродермита, экземы, заболеваний поджелудочной и щитовидной желез.

ПНЖК разделяются на 2 семейства: омега-6 (линолевая) и омега-3 (альфа-линоленовая, эйкозапентаеновая и декозагексаеновая жирные кислоты). Основные источники омега-6 – подсолнечное, кукурузное, соевое, хлопковое масла, а омега-3 – льняное, соевое масла, а также рыбий жир. Жирные кислоты рыбьего жира имеют уникальное значение и отличаются от жирных кислот растительных масел. Крайне важно соотношение омега-6 и омега-3 от 5:1 до 10:1 в зависимости от имеющихся нарушений. Суточная потребность спортсменов в жирах составляет 1,5–2,4 г на 1 кг массы тела. В рационе 75–80 % составляют жиры животного и 20–25 % жиры растительного происхождения.

Основная функция углеводов – снабжение организма энергией, в связи с чем и потребность в них в основном обусловлена энергетическими тратами организма. У спортсменов потребность в углеводах значительно выше, чем у людей, занятых легким физическим трудом. При интенсивной физической нагрузке содержание углеводов в пищевом рационе может возрастать до 800–900 г в сутки. Главными углеводами пищи являются полисахариды крахмал и гликоген, а также дисахариды сахароза и лактоза и моносахариды глюкоза, фруктоза. Особенностью простых сахаров является их способность довольно быстро всасываться в неизмененном виде через слизистую оболочку кишечника. Очень быстро усваиваются и дисахариды. Однако значительная скорость всасывания простых сахаров при неумелом их использовании может нанести вред. Избыточное потребление сахара (свыше 100 г за один прием) может явиться причиной резкого увеличения его уровня в крови. Основное количество углеводов человек получает в виде крахмала из продуктов растительного происхождения. При этом не происходит значительной гипергликемии, так как усвоению крахмала предшествует процесс сравнительно медленного переваривания и всасывания в пищеварительном тракте.

Продукты питания резко различаются по составу микро– и макроэлементов. Поэтому для удовлетворения потребности в них, которая в растущем организме особенно велика в связи с интенсивным ростом и развитием, а у детей-спортсменов тем более, необходимо разнообразное, здоровое питание.

Почти все органические кислоты (яблочная, лимонная, молочная, щавелевая, винная и др.) являются источником энергии. Положительно влияют на деятельность ЖКТ, снижая рН и улучшая состав микрофлоры. Винная кислота организмом плохо усваивается. Щавелевая кислота в больших количествах может оказывать токсическое действие.

Количество воды в пищевом рационе должно составлять около 2–2,5 л с учетом чая, молока, кофе, супов, а также воды, содержащейся в различных блюдах, фруктах и овощах.

В дни напряженных тренировок и соревнований повышается потребность в воде. Однако следует помнить, что, выпивая сразу большое количество жидкости, спортсмен не может утолить жажду и восстановить потерю воды, имевшую место во время физической нагрузки. Чувство сухости во рту, обусловливающее жажду, объясняется, прежде всего, торможением слюноотделения при выполнении интенсивной мышечной деятельности. Усилению слюноотделения способствуют различные органические кислоты (яблочная, лимонная, янтарная и др.). Поэтому желательно использовать специализированные углеводно-минеральные напитки («Олимпия» и «Виктория»). Можно рекомендовать щелочные минеральные воды (боржоми, нарзан). В последнем случае целесообразно добавлять в воду ломтики лимона или кислые фруктовые и ягодные соки. В ряде случаев может быть рекомендовано сосание кислых леденцов или простое прополаскивание рта водой.

Пищевые добавки. Опыт организации питания спортсменов высокой квалификации свидетельствует о необходимости использования в рационе специализированных пищевых продуктов повышенной биологической ценности. К ним относятся продукты с высоким содержанием белков, углеводно-минеральные продукты и продукты, обогащенные аминокислотами и витаминами.

Они могут использоваться для питания спортсменов в перерывах между тренировками и во время соревнований для повышения калорийности суточного рациона и его сбалансированности по основным незаменимым компонентам пищи.

Тактика применения таких продуктов в каждом виде спорта разрабатывается врачом команды с учетом специфики вида и особенностей тренировочного процесса.

Само название «пищевые добавки» говорит о том, что содержащиеся в них природные вещества являются дополнительным средством для укрепления здоровья. В случае недостатка в организме того или иного питательного вещества наблюдается резкое ухудшение самочувствия, слабость, снижение уровня сопротивляемости организма, а также снижение работоспособности. Регулярное употребление биологически активных пищевых добавок помогает организму восполнить запас энергии и микроэлементов. Это особенно важно для людей, занимающихся силовыми видами спорта.

Научно доказано, что применение биологически активных добавок является эффективной профилактикой диабета, атеросклероза, сердечно-сосудистых и даже онкологических заболеваний.

Пищевые добавки отличаются пищевой плотностью, разнообразием форм выпуска, а также отличными вкусовыми качествами, что позволяет включать их в рацион спортсменов различных видов спорта в целях:

• повышения выносливости организма при подготовке к соревнованиям;

• индивидуализации питания, особенно в условиях эмоционального напряжения;

• необходимой коррекции несбалансированных суточных рационов;

• увеличения кратности питания в условиях частых тренировок;

• снижения экологической опасности пищи;

• ускорения процесса восстановления организма после тренировок и соревнований;

• регуляции водно-солевого обмена и терморегуляции;

• коррекции массы тела.

Особенно ценными пищевые добавки являются для людей, занимающихся игровыми видами спорта, поскольку при длительных физических нагрузках организм теряет большое количество важных микроэлементов, в частности железа, меди, марганца, молибдена, цинка, и макроэлементов – калия, магния и натрия.

Подобные изменения в обменных процессах влекут за собой снижение скорости восстановления энергетических и пластических ресурсов в организме, что, в свою очередь, снижает выносливость и, соответственно, не способствует росту спортивных результатов.

Научно доказано, что дефицит макроэлементов в организме, особенно в мышцах, приводит к судорогам, снижению скорости сокращения и расслабления, а недостаток микроэлементов и основных витаминов существенно снижает иммунитет, что не позволяет проводить регулярные тренировки.

Пищевые добавки производятся в России с 1976 г. В современном спорте используются как отечественные, так и зарубежные марки пищевых добавок.

В связи с возросшим объемом выпуска некачественных пищевых добавок, которые могут нанести непоправимый вред здоровью, следует приобретать добавки только по рекомендации врача в специализированных медицинских учреждениях, а также тщательно изучать состав и качественные характеристики продукта.

Основные особенности питания при непосредственной подготовке к соревнованиям и во время соревнований связаны с совершенствованием и сохранением достигнутой спортивной работоспособности, а также с быстрым восстановлением. Первоочередной задачей при достижении предельного уровня тренированности является сохранение режима и рациона питания, привычного для данного спортсмена или группы спортсменов. Это заключается, в первую очередь, в том, чтобы во время ответственной предсоревновательной подготовки не вводить новые диеты или продукты питания, не менять устоявшиеся режим и рацион. Даже малейшие нововведения в питании способны нарушить установившееся равновесие в обмене веществ и привести к изменению спортивной формы в ту или иную сторону.

Если улучшение спортивной формы просто необходимо, влиять на внутренние процессы в организме можно, соблюдая определенные рекомендации тренера и врача. Так, например, безусловным является требование о дополнительном питании на дистанции или в ходе игр в перерывах между стартами в течение одного дня соревнований.

Современный рынок предлагает весьма широкий ассортимент различных добавок, и, хотя каждый продукт имеет краткое описание и рекомендации по применению, следует соблюдать следующие правила приема:

• энергетическая ценность суточного рациона питания и содержание в нем белков, жиров, углеводов, витаминов и минералов должны складываться из продуктов питания и применяемых добавок;

• при применении пищевых добавок необходимо соблюдать 6-разовое питание, так как специальные продукты из-за их быстрого усвоения надолго не задерживаются в желудке;

• при составлении рациона следует учитывать форму выпуска пищевых препаратов, их усвояемость и выводимость из организма. Быстрее всего усваиваются пищевые добавки в виде напитков.

В пищевых добавках должны содержаться только высококачественные углеводы, стимулирующие работоспособность, повышающие выносливость при увеличении физических нагрузок. Особую роль играют углеводные добавки в период многодневных соревнований. Прием таких препаратов можно начинать через 30–40 мин после старта. Если игровое время очень длительно, то прием углеводов оптимален через 2 ч физической деятельности.

Во время тренировок с преимущественной направленностью на выносливость, кроме привычных для спортсмена режима и рациона питания, можно проводить традиционные и хорошо изученные диетические мероприятия, направленные на повышение уровня гликогена в мышцах.

Наиболее популярными в спортивной среде являются белковые и смешанные пищевые добавки, применяемые как в ходе соревнований, так и в перерывах между физическими нагрузками. Включение в рацион подобных добавок увеличивает работоспособность за счет дополнительного снабжения организма глюкозой и белками, особенно в условиях повышенного психофизического напряжения во время многодневных соревнований или игр.

В основе биохимической адаптации к белковому питанию при высоких физических нагрузках лежат процессы синтеза глюкозы из аминокислот, которые в большом количестве образуются в организме во время длительных нагрузок. Ферменты, участвующие в обмене глюкогенных аминокислот, также увеличивают свою активность в ответ на физическую нагрузку и воздействие дополнительного белкового питания.

С помощью специальных добавок можно регулировать восстановление потери воды и солей, а также терморегуляцию организма. Потери воды при работе в течение 1 ч в аэробной зоне мощности у спортсмена весом 60 кг достигают 1–2 л/ч при 20–25 °C. Возмещать потери воды и солей во время работы на выносливость наиболее целесообразно небольшими порциями изотонических растворов глюкозы с солями калия и натрия через 10–15 мин после физической работы, при этом поступление жидкости не должно превышать скорости ее потери.

Известно, что при увеличении физической нагрузки усиливается обмен многих гормонов. Весь сложный комплекс гормонов претерпевает постоянные изменения, которые обуславливаются различной физической нагрузкой и нервно-эмоциональным состоянием спортсмена. Часть гормонов имеет белковую природу – это полипептиды: инсулин, соматотропный гормон. Другие синтезируются из аминокислот. В синтезе простагландинов участвуют полиненасыщенные жирные кислоты, а в синтезе стероидных гормонов – холестерин.

Наличие в пище спортсменов полноценных легкоусвояемых белков и отчасти биологически ценных жиров способствует созданию выгодного метаболического фона для синтеза гормонов и реализации их действия.

Подбор пищевых добавок должен быть достаточно продуманным, учитывающим специализацию спортсмена, характер тренировок, индивидуальные особенности его организма.

Пищевые добавки должны быть только натурального происхождения независимо от их названия и предназначения. Источником пищевых добавок являются мясо, яйца, молоко, рыба, растительные продукты, из которых удалены все балластные вещества и оставлены те, которые необходимы организму спортсмена в больших количествах.

Выбор определенных продуктов, их комбинации и применение зависят от характера фактического питания, цикла подготовки и направленности тренировки спортсмена.