ОСОБЕННОСТИ МИНЕРАЛЬНОГО СТАТУСА ЮНЫХ СПОРТСМЕНОВ

Рылова Н.В.

ГОУ ВПО «Казанский ГМУ Росздрава»

Известно, что полноценное питание, обеспечивая оптимальное протекание процессом обмена веществ, вместе с тем оказывает существенное влияние на сопротивляемость организма ребенка и выработку иммунитета к различным заболеваниям, повышает его работоспособность и выносливость, способствует нормальному физическому и нервно-психическому развитию. В современных условиях значение питания существенно возрастает в связи с влиянием на формирование растущего организма таких социальных факторов, как резкое ускорение темпа жизни, увеличение объема получаемой познавательной информации, изменение условий воспитания в семье, вовлечение в занятия физической культурой и спортом и др.

Специализированное питание играет основную роль в комплексе мер восстановления юных спортсменов. Количество, состав и калорийность пищи должны полностью удовлетворять как энергетические, так и пластические потребности организма, обеспечивать нормальную регуляции физиологических функций в соответствии с особенностями: возрастной группы, вида спорта, веса спортсмена, режимом тренировок и величиной нагрузки. Не менее важны качественный состав пищи, правильное соотношение ее компонентов, вкусовые свойства и способы приготовления. Необходимо отметить рациональную кратность питания и достаточный период времени между приемом пищи и физической нагрузкой.

Не умаляя роли макронутриентов в вопросах питания спортсменов, в данной статье нам бы хотелось сделать акцент на микронуриентах, а именно, на минеральных веществах. Для быстрейшего восстановления организма после физических нагрузок они имеют колоссальное значение. Эти вещества играют важную роль в регуляции процессов обмена в мышцах, миокарде, в образовании ферментов и витаминов, усвоении организмом белков, транспортировке кислорода, укреплении костной ткани и т. д.

Минералы необходимы для разнообразных метаболических и физиологических процессов в организме человека. Из 92 химических элементов, встречающихся в природе, 81 обнаружен в организме человека. Из них 12 элементов являются структурными, так как именно они на 99% формируют элементный состав человеческого организма. Остальные элементы (микроэлементы) присутствуют в организме в очень малых количествах, многие из них являются жизненно необходимыми (эссенциальными), т.к. играют активную биологическую роль, участвуют в регулировании жизненно важных функций организма.
Жизненно необходимые микроэлементы оказывают действие на организм человека в основном опосредованно, управляя деятельностью гормонов, ферментов, белков, жиров, углеводов, витаминов и прочих биологически активных веществ. Это управление осуществляется за счет поддержания определенных концентраций необходимых микроэлементов в организме и тканях человека. Любое изменение концентрации того или иного эссенциального микроэлемента изменяет активность выработки или утилизации соответствующих гормонов, ферментов, белков и биологически активных веществ. Поэтому для нормальной функциональной работы организма человека должен поддерживаться необходимый минеральный обмен, обеспечивающий организм микроэлементами в требуемых количествах, т.е. должен поддерживаться определенный баланс микроэлементов.

C точки зрения физиологии, многие минералы важны для организма спортсменов, которые принимают участие в сокращения мышц, проведение нервного импульса, транспорте кислорода, процессах окислительного фосфорилирования, активации ферментов, иммунных функциях, антиоксидантной активности, здоровье костей и кислотно-щелочном балансе крови [1]. Спортсмены должны получать адекватное количество всех полезных веществ в их диете, для минерального дефицита может привести к нарушению оптимального здоровья, и нарушения здоровья могут оказать негативное воздействие на спортивные результаты [2,3].

Около 99 процентов кальция в организме хранится в костной системе, в то время как оставшийся один процент в других клетках, таких как мышечные клетки. Физические нагрузки значительно увеличивают потребление кальция организмом, что приводит к снижению его уровня [4]. Недостаточное потребление кальция и увеличение его потерь способствует развитию остеопороза [6].

Магний является компонентом более 300 ферментов, которые участвуют в регуляции мышечного сокращения, доставке кислорода и синтезе белка. Этот элемент важен для энергетического обмена, необходим для формирования костной ткани, регуляции нервно-мышечной активности сердца. Mg участвует во многих ферментативных реакциях, восполняет относительный дефицит допамина, облегчает такие симптомы нервного напряжения, как беспокойство и раздражительность. Дефицит магния (менее 2/3 оптимального уровня в плазме крови) в разных видах спорта наблюдался у 23-39% спортсменов. Установлено, что некоторые добавки магния улучшают силу и кардиореспираторную функцию у здоровых лиц и спортсменов [7,8,9].

Цинк является компонентом более 300 ферментов. Цинковый дефицит в различных видах спорта наблюдается у 24-60% занимающихся. При нехватке цинка в течение только одной недели начинаются замедление роста мышечной ткани и ослабление деятельности иммунной системы [10]. Известно, что витамин А действует только в присутствии цинка, а сочетание витамина С и Zn оказывает эффективное противовирусное и антитоксическое действие.

Медь участвует в построении ряда ферментов и белков. Велика роль меди в обеспечении физиологических и биохимических процессов при физических нагрузках. Она связана с участием этого микроэлемента в регуляции процессов биологического окисления и генерации АТФ, в синтезе важнейших соединительнотканных белков (коллагена и эластина) и в метаболизме железа. Медь — кроветворный микроэлемент, активно участвующий в синтезе гемоглобина и образовании других железопорфиринов. Функция меди в синтезе гемоглобина тесно связана с функцией железа. Медь необходима для превращения поступающего с пищей железа в органически связанную форму, а также для стимуляции созревания ретикулоцитов и превращения их в эритроциты. Кроме того, она способствует переносу железа в костный мозг. Недостаток меди в организме вызывает развитие анемии, неблагоприятно влияет на миокард.

Учитывая вышесказанное, проведено исследование макро- и микроэлементов (кальция, магния, цинка, меди, селена) в волосах у 28 практически здоровых детей школьного возраста (контрольная группа - I). Основная группа (II) исследования – 15 юных спортсменов. Группа спортсменов представлена командой олимпийского резерва «Идель» по синхронному фигурному катанию. Возраст от13 до 17 лет. Тренировочный режим – 4 часа ежедневно. Соревнования практически ежемесячно.

Методы анализа (использовались два метода для повышения точности результатов исследования): масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой и оптическая эмиссионная спектрометрия с индуктивно связанной плазмой. Типы приборов: масс-спектрометр «Elan-9000» и оптический эмиссионный спектрометр «Optima 2000DV» соответственно.

Изучение содержания металлов в волосах человека является наиболее информативным. Во время фазы роста волос подвержен влиянию метаболической среды, в частности, циркулирующей крови, лимфы, а также внеклеточной жидкости. По мере того, как волос растёт и достигает поверхности кожи, его наружные слои затвердевают, “запирая” продукты обмена, скопившиеся за период образования волоса. Этот биологический процесс даёт “отпечаток” питательной метаболической активности – биохимического состояния организма за время роста и развития волоса. Установлено, что волос является более подходящей тканью, чем кровь или моча, для исследования баланса микроэлементов. Поскольку является отображением длительной экспозиции металлов в организме.

Установлены достоверные отличия изучаемых показателей между группами (I и II соответственно): магний 171,6±3,9 и 84,3±4,8 (p<0.01); цинк 204,5±6,4 и 158,5±7,2 (p<0.02); медь 15,4±0,4 и 11,4±0,8 (p<0.001).

Выявленный дефицит элементов в организме спортсменов, вероятно, обусловлен двумя особенностями: потерей макро- и микроэлементов с потоотделением и перемещением их во внутриклеточные области (в активные мышечные клетки). Находясь в незначительных концентрациях в структуре ряда важнейших ферментов, гормонов, витаминов и других биологических активов организма, микроэлементы способны стимулировать или угнетать многие биохимические процессы. Присутствие микроэлементов особенно важно у спортсменов в период тяжелых тренировочных нагрузок и соревнований, когда обмен веществ резко ускорен. Коррекцией изменений можно добиться лучшей переносимости нагрузок у спортсменов, которым требуется особая выносливость.

Литература

1.  Speich M, et al.: Minerals, trace elements and related biological variables in athletes and during physical activity. Clinical Chimica Acta 2001, 312:1-11. 

2.  Maughan R, et al.: Nutrition and the young athlete. Medicina Sportiva 2000, 4:E51-58. 

3.  Ziegler P, et al.: Nutritional status of teenage female competitive figure skaters. Journal of the American Dietetic Association 2002, 102:374-79. 

4.  Dressendorfer R, et al.: Mineral metabolism in male cyclists during high-intensity endurance training. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism 2002, 12:63-72. 

5.  Gremion G, et al.: Oligo-amenorrheic long-distance runners may lose more bone in spine than in femur. Medicine & Science in Sports & Exercise 2001, 33:15-21. 

6. NIH Consensus Development Panel on Osteoporosis Prevention, Diagnosis, and Therapy: Osteoporosis prevention, diagnosis, and therapy. JAMA 2001, 285:785-95.  

7.  Lukaski H: Magnesium, zinc, and chromium nutrition and athletic performance. Canadian Journal of Applied Physiology 2001, 26:S13-22.  

8.  Lukaski H: Magnesium, zinc, and chromium nutriture and physical activity. American Journal of Clinical Nutrition 2000, 72:585S-93S.  

9.  Newhouse I, Finstad E: The effects of magnesium supplementation on exercise performance. Clinical Journal of Sport Medicine 2000, 10:195-200

10.  Micheletti A, et al.: Zinc status in athletes: Relation to diet and exercise. Sports Medicine 2001, 31:577-82.