Питание спортсменов должно быть не только сбалансированным по количеству пищевых веществ в рационе, но и иметь дифференцированную количественную характеристику в зависимости от вида спорта и этапа подготовки атлета [5, 6].
Среди факторов риска здоровью спортсменов может быть недостаточная витаминно-минеральная насыщенность организма, следствием чего является нарушение обмена веществ [8, 9]. Потребность в витаминах всегда возрастает при систематических физических нагрузках (тренировках). На каждую дополнительную тысячу килокалорий потребность в витаминах возрастает на 33 %. Причем в случае, если тренировки длительные и проводятся в аэробном режиме, то заметно растет потребность в витаминах С, В1. При интенсивной тренировке, связанной с накоплением мышечной массы, организму требуется больше витамина В6. Под воздействием нервно-эмоционального напряжения и специфических гормональных сдвигов у спортсменов значительно повышается потребность в минеральных веществах [10].
Имеющиеся данные о влиянии витаминов и минеральных веществ на физическую форму спортсменов свидетельствуют о том, что при нормальной обеспеченности организма этими микронутриентами достигается максимальный уровень работоспособности и выносливости атлетов. Недостаточная обеспеченность витаминами организма спортсмена может снизить физическую работоспособность. Это, в частности, наблюдается у атлетов, занимающихся аэробными видами спорта (лыжи, легкая атлетика) и не получающими в тренировочный период с пищей достаточного количества важнейших нутриентов: витаминов С, В1, пантотеновой и фолиевой кислот, А, РР, а также минеральных веществ – натрия, йода, железа, цинка, меди, фтора, хлора [4].
В настоящее время разработаны и утверждены «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации (MP 2.3.1.2432-08) в зависимости от пола, возраста, уровня физической нагрузки. Однако норм потребления витаминов и минеральных веществ спортсменами, занимающимися различными видами спорта, обоснованных в соответствии с последними достижениями науки о питании, в настоящее время не существует. Имеется лишь ряд рекомендаций по назначению тех или иных витаминов. Так, в 1985 г. в Институте питания РАМН были разработаны и обоснованы величины суточной потребности в витаминах в зависимости от вида спорта [7].
Ряд авторов предлагает расчет потребности в витаминах производить исходя из энергетической ценности суточного рациона и энергетического баланса белков в рационе с использованием соответствующей формулы [1].
Обоснованных же доз назначения минеральных веществ мы в литературе не нашли. Отмеченные выше методы назначения витаминов не учитывают индивидуальную потребность спортсмена в зависимости от его массы тела.
Цель исследования – обосновать способ выбора доз нутриентов для включения в рацион питания спортсменов, восполняющих витаминно-минеральную потребность организма.
Материалы и методы исследования
В исследовании участвовали спортсмены высокой квалификации: 15 человек были мастерами и кандидатами в мастера спорта, 14 – имели взрослый первый разряд (n=33); все они дали информированное согласие. Обоснование выбора доз для восполнения потребности организма спортсменов, в частности гребцов по академической гребле, провели на примере определения потребностей в витаминах А, Е и В2, а также минеральных веществ – цинка, меди и железа.
В рацион питания спортсменов ввели натуральные концентрированные пищевые продукты из растительного (НКПП РС) и белково-растительного сырья (НКПП БРС), произведенные по криогенной технологии, с антиоксидантными свойствами «Антитокс» (криопорошки красного винограда, топинамбура, свеклы, зелени петрушки) и «СпортАктив-2» – предназначен для повышения работоспособности и стрессоустойчивости (криопорошки мяса кролика, сельдерея, лука, тыквы, шиповника).
Спортсмены в предсоревновательный период в течение 15 дней под наблюдением медицинской сестры во время обеда с едой употребляли по 10,0 гр. НКПП каждого.
Исходно и по окончании курса приема НКПП оценивали уровни витаминов А, Е (в сыворотке крови), В2 (в цельной крови) и минеральных веществ (в сыворотке крови). Определяли содержание этих нутриентов в НКПП.
Провели исследование содержания некоторых витаминов (А, Е и В2) и минеральных веществ (цинк, медь, железо, марганец, хром) в НКПП РС и НКПП БРС. На анализаторе биожидкостей «Флюорат 02-АБЛФ-Т» (Госреестр № 15696-07) определяли витамины по методикам и Методическим рекомендациям, разработанным и утвержденным НПФ «Люмэкс» (СПб.). Анализ микроэлементов проводили на атомно-абсорбционном спектрометре «Квант-2А» в соответствии с Руководством Р 4.1.1672-03 «Руководство по методам контроля качества и безопасности биологически активных добавок к пище».
Лабораторные исследования проводили сертифицированными и стандартизованными методами. Кровь отбирали в одно и то же время, натощак, начиная с 8.00.
Результаты исследования и их обсуждение
Современная технология переработки пищевого сырья, в частности криогенная, позволяет увеличивать содержание биологически активных веществ, обеспечить их более высокое усвоение, увеличивает активную поверхность готовых продуктов, что положительно влияет на скорость протекания биохимических реакций в организме человека, повышает сорбционные свойства [2]. Кроме того, только продукты из растительного сырья содержат широкий комплекс натуральных компонентов пищи, к которым человек адаптирован – так называемых минорных компонентов. Последние, не имея энергетического и пластического значения, оказывают разностороннее физиологическое действие на организм. Так, биофлавоноиды обладают антиоксидантными свойствами за счет ингибирования окисления липопротеидов низкой плотности и эндогенного витамина Е, образования хелатных комплексов с ионами металлов и связывания свободных радикалов; подавления образования и освобождения факторов-промоторов воспаления и деструкции тканей; регуляции активности ферментов метаболизма ксенобиотиков. Пищевые индолы и изотиоцианаты способны индуцировать активность монооксигеназной системы, индукторами ферментов II фазы метаболизма ксенобиотиков [3]. Это дает им существенное преимущество перед синтетическими витаминно-минеральными комплексами.
Показатели содержания витаминов и минеральных веществ в НКППРС и НКППБРС, (мг/100 г)
|
Название НКПП |
Медь |
Цинк |
Железо |
Марганец |
Хром |
Витамин А |
Витамин Е |
Витамин В2 |
|
Антитокс |
0,45 |
1,37 |
18,34 |
1,98 |
0,098 |
1,05 |
2,4 |
0,15 |
|
СпортАктив-2 |
0,41 |
5,8 |
49,25 |
2,73 |
0,31 |
1,04 |
2,8 |
0,17 |
Оценка содержания витаминов и минеральных веществ в использованных НКПП (таблица) показала, что каждый спортсмен ежедневно дополнительно с едой получал 0,086 мг меди, 0,717 мг цинка, 6,759 мг железа, 0,442 мг марганца, 0,0408 мг хрома, 0, 209 мг витамина А, 0,52 мг витамина Е и 0,032 мг витамина В2.
Масса тела лиц в группе наблюдения варьировала от 65,0 до 93,0 кг. Понятно, что при равном количестве употребленных доз витаминов и минеральных веществ была и разной реакция организма по динамике насыщенности этими веществами. При одинаковых объемах конкретного нутриента, полученного каждым спортсменом, его персональные дозы (мг/кг МТ) отличались друг от друга: чем больше МТ спортсмена, тем меньше доза и наоборот. При этом эффект (ответная реакция) – показатели витаминно-минеральной насыщенности ожидаемо будут отличаться (положительное, отрицательное или нулевое значение эффекта). То есть появилась зависимость величины разницы концентрации витаминов и минеральных веществ в сыворотке крови после приема НКПП.
Рассчитанные дозы составляли интервал доз по каждому отдельному нутриенту. По ним с помощью оригинальной методики разбиения диапазона доз витаминов и минеральных веществ на зоны с разным числом измеренных значений в каждой формировали таблицу средних частот эффектов. Данные таблицы представлены графически на плоскости «доза – эффект».
Массив точек аппроксимировали по методу наименьших квадратов с помощью стандартных средств MS Exсel полиномом до 6-ой степени вида:
f(х) = а0 + a1х + a2х2 + a3х3 + a4х4 + a5х5 + a6х6,
где аi (i = 0,1,2,3,4,5,6) – числовые коэффициенты аппроксимации. Координата максимума этого аппроксимирующего полинома в анализируемом интервале доз интерпретировалась как оптимальная доза. Так, для витамина А коэффициенты а0 = – 0,0023; а1 = 0,0331; а2 = – 0,0799; a3 = 0,0027; а4 = 0,0013; а5 = 0,0002; а6 = 5·10-6; величина достоверности аппроксимации R2 = 0,7119. Для витамина E коэффициенты а0 = 0,0047; а1 = 2,6196; а2 = – 3,5691; a3 = 2,0853; а4 = – 0,5946; а5 = 0,0809; а6 = – 0,0042; величина достоверности аппроксимации R2 = 0,8514. Для меди коэффициенты а0 = –10,702; а1 = 14,116; а2 = – 6,1423; a3 = 0,7765; а4 = 0,1359; а5 = – 0,043; а6 = 0,003; величина достоверности аппроксимации R2 = 0,6456. Для железа коэффициенты а0 = – 0,0026; а1 = 1,511; а2 = – 1,3098; a3 = – 0,7484; а4 = 1,4089; а5 = – 0,575; а6 = 0,729; величина достоверности аппроксимации R2 = 0,8036. Для цинка коэффициенты а0 = 0,0203; а1 = – 0,0355; а2 = 0,0122; a3 = – 0,0007; а4 = 10-5; а5 = 10-8; а6 = 2·10-9; величина достоверности аппроксимации R2 = 0,7934.
Таким образом были определены оптимальные дозы витаминов А и Е, а также минеральных веществ (цинк, железо и медь), необходимые организму спортсмена на 1 кг его массы тела, соответственно в мг/кг массы тела: 0,009, 0,0064, 0,015, 0,17 и 0,0021.
Выводы
1. Определение динамики насыщенности витаминами и минеральными веществами в сыворотке (цельной крови) крови при включении в рацион питания этих нутриентов позволяет определять реакцию организма, зависящую от массы тела спортсмена.
2. Обоснованный способ определения потребности организма в биологически активных веществах, основанный на ответной реакции «доза-эффект», применим для определения их необходимых доз для спортсменов различных видов спорта.
3. Технология определения необходимых доз витаминов и минеральных веществ позволяет дифференцированно применять указанные вещества в зависимости от этапа соревновательного цикла.