Биоэлементы – минералы

Из 92 встречающихся в природе элементов 81 обнаружен в организме человека. Биологическая функция минералов (биоэлементов) в организме, по мнению большинства авторов, осуществляется не непосредственно, а благодаря тому, что они входят в состав комплексных соединений и ферментов (А.Ш. Бышевский, О.А. Терсенов, 1994; А.В. Скальный, 2000).

Человек может синтезировать некоторые витамины, но минералы должны поступать извне. Минералы являются жизненно необходимыми компонентами тканей организма. Минералы являются биологическими активаторами, незаменимыми для всех функций организма. Чаще всего минералы усваиваются и присутствуют в организме не в свободном состоянии, а в виде ионизированных солей.

Критериями абсолютной необходимости (эссенциальности) биоэлементов являются:

– возникновение функциональных или морфологических отклонений, так называемых признаков дефицита при исключении микроэлемента из пищи;

– патология при избытке содержания в пище;

– корреляция состояния дефицита микроэлемента с субнормальным уровнем его концентрации в крови или в тканях (А.П. Авцын, А.А. Жаворонков, М.А. Риш, Л.С. Строчкова, 1991).

По относительному содержанию в организме и потребности в них микроэлементы могут быть разделены на группы: макроминералы, микроминералы и ультрамикроминералы.

Потребность человека в макроминералах исчисляется более 100 мг, микроминералов – менее 100 мг, ультрамикроминералов – менее 0,1 мг в сутки.

Находясь в незначительных концентрациях в структуре ряда важнейших ферментов, гормонов, витаминов и других биологических активов организма, минералы способны стимулировать или угнетать многие биохимические процессы. Проведены исследование микроэлементного обмена и получены экспериментальные доказательства того, что метаболизм микроэлементов является одним из факторов в структуре биохимической индивидуальности. Выявлены основные общие и специфические закономерности межсистемных связей метаболизма микроэлементов с разноуровневыми свойствами индивидуальности.

В последнее время делаются попытки разработать методики психодиагностики и психокоррекции на основе психофизиологического исследования биохимического уровня метаболизма минералов. Практическое применение учета индивидуальных особенностей метаболизма элементного состава организма откроет новые направления в психодиагностике и психокоррекции отклонений в психоэмоциональном состоянии спортсмена. Возможно эта методика дополнит биохимические исследования.

Введение дополнительного количества некоторых минералов в рацион спортсмена особенно важно в период тяжелых тренировочных нагрузок и соревнований, при смене часовых поясов, тренировках в горах, при неблагоприятных климатических условиях (изменение барометрического давления, температуры, влажности и т. д.) при резко изменившемся обмене веществ под воздействием различных факторов.

Метаболическая характеристика, суточная потребность биоэлементов.

Кальций. Активирует клетки, ферменты. Участвует в системе свертывания крови. Составная часть скелета. Суточная потребность взрослые – 0,8–1,0 г; дети, подростки – 0,7–1,0 г.

Фосфор. Составная часть энергетических соединений, нуклеиновых кислот, скелета. Суточная потребность взрослые – 0,7–1,2 г; дети, подростки – 0,5–0,7 г.

Магний. Активно участвует в проведении нервного возбуждения, активации клеток. Суточная потребность взрослые – 0,4–0,5 г; дети, подростки – 0,2–0,3 г.

Натрий. Регулирует осмотическое давление, активирует ферменты. Суточная потребность взрослые – 3-5г; дети, подростки – 1,2–1,6 г.

Калий. Регулирует осмотическое давление. Активирует клетки, ферменты. Участвует в синтезе коллагена. Суточная потребность взрослые – 3,5-5г; дети, подростки – 2–3,7 г.

Хлор. Регулирует осмотическое давление. Участвует в образовании кислоты желудочного сока. Суточная потребность взрослые – 3-5г; дети, подростки – 1,8–2,5 г.

Сера. Составная часть белков, ферментов. Суточная потребность взрослые, дети, подростки – официальной дозы нет.

Железо. Составная часть гемоглобина, миоглобина, ферментов. Суточная потребность взрослые – 10–18 мг; дети, подростки – 8-14 мг.

Йод. Составная часть гормонов щитовидной железы. Суточная потребность взрослые – 0,1–0,15 мг; дети, подростки – 0,11-0,13 мг.

Фтор. Защищает зубы от кариеса. Суточная потребность взрослые – 1,5-Змг; дети, подростки – 0,5–0,8 мг.

Медь. Составная часть белков крови, ряда ферментов. Суточная потребность взрослые – 1,2-2мг; дети, подростки – 0,7–1,0 мг.

Цинк. Активатор ферментов. Суточная потребность взрослые – 10–15 мг; дети, подростки – 7-9мг.

Марганец. Составная часть ферментов и скелета. Суточная потребность взрослые – 5-10 мг; дети, подростки – 2-5мг.

Хром. Составная часть инсулина. Участвует в метаболизме углеводов, жиров. Суточная потребность взрослые – 0,2 мг; дети, подростки – 0,05 мг.

Молибден. Участвует в метаболизме железа, меди. Суточная потребность взрослые – 0,3–0,5 мг; дети, подростки – 0,03-0,15 мг.

Кремний. Участвует в синтезе коллагена, кератина. Составная часть скелета. Суточная потребность взрослые – около 20–30 мг; дети, подростки – около 10–20 мг.

Селен. Обеспечивает метаболизм белков. Участвует в сперматогенезе. Антиоксидант. Суточная потребность взрослые – 0,06-0,2 мг; дети, подростки – 0,03-0,05 мг.

Бор. Составная часть скелета. Суточная потребность взрослые – около 12 мг; дети, подростки – около 5-7мг.

Курс приема фармакологических форм минеральных препаратов должен составлять не менее 3 недель.

В настоящее время спортсмены для рационального обеспечения тренировочного процесса используют витаминно-минеральные комплексы, которые содержат сбалансированный набор витаминов и минеральных веществ. Что не исключает дополнительный прием как отдельных витаминов и их сочетаний, так и включение в рацион отдельных минералов, компенсируя повышенную потребность на этапах тренировочной деятельности, соревнованиях, защищая от агрессивности внешней среды.

Минералы. Признаки дефицита.

Калий. Повышенное АД. Повышение сахара крови. Нарушение ритма сердца. Запоры. Сухая кожа.

Магний. Потеря аппетита. Раздражительность. Нарушения ритма сердца. Повышенное АД. Мышечные спазмы. Холодные стопы, кисти.

Кальций. Остеопороз. Разрушение зубов. Ломкие ногти. Боли в суставах. Тахикардия. Бессонница. Обильные менструации.

Железо. Анемия. Тахикардия. Одышка. Тонкие, ломкие ногти. Снижение выносливости. Сильная менструальная боль. Угнетение иммунитета.

Медь. Анемия. Снижение работоспособности, защитных сил организма.

Цинк. Снижение остроты зрения. Плохое заживление ран. Подверженность инфекциям. Потеря обоняния и вкуса. Снижение аппетита. Понос. Патология предстательной железы. Выпадение волос. Нарушения сна.

Селен. Кожные заболевания. Артриты. Риск онкологии.

Хром. Повышенный холестерин крови. Симптомы схожие с диабетом. Утомляемость.

Марганец. Нетерпимость к глюкозе. Склонность к спортивным травмам. Уменьшение силы. Нарушение сердечного ритма. Потеря веса.

Йод. Хроническая усталость. Заболевания щитовидной железы. Тахикардия. Набор веса. Ломкие ногти. Сухая кожа. Запоры.

Минералы. Передозировка, побочное действие.

Калий. Нарушение выделительной функции почек. ЭКГ – увеличение интервала PQ, полная блокада сердца. Дисбаланс с минералами Са и Na.

Магний. Беспрепятственно выводится почками. Передозировка встречается при патологии почек.

Кальций. Оссификация – окостенение ростковых зон костей. Потеря аппетита, тошнота, головные боли, общая слабость. Изменения в анализах мочи. Отложение солей в тканях при травме.

Железо. У мужчин опасность онкологии. Тромбоэмболии. Угнетение иммунитета.

Медь. Замедляет усвоение цинка. Выпадение волос. Ослабление иммунной системы. Бессонница. Менструальные проблемы.

Цинк. Подавление иммунитета. Головокружение. Сонливость. Галлюцинации. Онкологическая опасность. Анемия.

Селен. Не встречается.

Хром. Отравление маловероятно.

Марганец. Данных нет.

Йод. Заболевания щитовидной железы.

Пищевые волокна (клетчатка)

Пищевые волокна – вещества растительного происхождения, которые входят в состав фруктов, овощей, злаков, бобовых, орехов и т. д. Пищевые волокна (клетчатка) не перевариваются и не усваиваются организмом.

Несмотря на это, они настолько важны, что диетологи ставят их в один ряд с белками, жирами и углеводами, витаминами. И эти пищевые волокна являются своего рода регуляторами и дозаторами всасывания всех макро- и микроэлементов питания, представляют собой основу «пищевого комка». Определяют, что, в каком месте и когда будет перевариваться и всасываться из пищи.

Основные типы пищевых волокон: лигнин, некрахмалистые полисахариды, целлюлоза, нецеллюлозные полисахариды (гемицеллюлозы, пектиновые вещества, камеди, слизи, запасные полисахариды, подобные инулину и гуару).

В настоящее время существуют различные классификации пищевых волокон: по химическому строению, сырьевым источникам, методам выделения из сырья, водорастворимости, степени микробной ферментации в толстой кишке. Но наиболее важная сущность – это растворимость. Существует две разновидности пищевых волокон по этому признаку – растворимые и нерастворимые. И те и другие виды клетчатки имеют свои положительные свойства.

Растворимые (пектин, камеди, слизи, некоторые дериваты целлюлозы), попадая в организм, впитывают воду и увеличиваются в объеме. Набухая, растворимые волокна заполняют желудок и обеспечивают чувство насыщения. В большом количестве растворимые волокна содержатся в яблоках, апельсинах, моркови, картофеле, овсе, ячмене и фасоли.

Нерастворимая клетчатка (целлюлоза, лигнин) проходит через пищеварительный тракт, впитывает меньше воды и почти не изменяется в объеме. Она стимулирует работу кишечника, ускоряя выведение непереваренных остатков пищи и токсинов. Нерастворимой клетчаткой богаты отруби и многие виды цельного зерна, овощи.

Обе разновидности клетчатки объединяют под общим названием «пищевые волокна».

Пищевые волокна выполняют целый ряд известных на сегодня полезных функций:

– необходимы для нормальной работы кишечника, обладают детоксицирующим свойством;

– помогают контролировать аппетит и эффективнее снижать вес. Небольшая порция пищевых волокон надолго притупляет чувство голода;

– способствуют улучшению микрофлоры кишечника;

– снижают резистентность тканей к инсулину, т. е. снижают количество сахара в крови. Уменьшают количество холестерина в крови.

Суточная норма потребления пищевых волокон составляет 25–30 г; в обычном рационе человека содержится 12–15 г.

Увеличивать потребление клетчатки следует постепенно (в течение нескольких недель). Резкие изменения вызовут дискомфорт.

Дополнить свой рацион клетчаткой можно:

– фруктами, если готовить из них напиток, лучше сделать смузи;

– добавлением овощей в каждый из основных приемов пищи (завтрак, обед и ужин);

– максимально исключить из рациона привычную выпечку, а вместо нее употреблять цельнозерновой хлеб, мюсли и хлебцы.

– заменить шлифованный белый рис коричневым, диким рисом, ячменем, просо, фасолью, чечевицей и другими неочищенными зернами.

– применять отруби, которые легко добавлять в каши, любые напитки;

– дополнить рацион специализированными источниками клетчатки.

Добросовестный производитель всегда указывает на выходных данных своих соответствующих продуктов процентное соотношение или количество пищевых волокон (клетчатки).

Аминокислоты, белки (протеины)

Для достижения высокой спортивной формы, поддержания существующего состояния организма и для обеспечения роста спортсмену необходимо дополнительно принимать протеины (белки). Протеины осуществляют следующие функции: пластическую, ферментную, двигательную, энергетическую, транспортную, рецептивную, защитную (иммунную).

Аминокислоты (составные части белков) принимаются с целью создания мышечного объема, силы, скоростной выносливости и поддержки работоспособности в скоростно-силовых видах и в видах спорта с циклической структурой движения.

Известно, что все белки человеческого тела построены в основном на основе двадцати аминокислот, восемь из которых не могут быть синтезированы самим организмом, и, следовательно, должны поступать в него с пищей. Эти аминокислоты были названы «незаменимыми».

Незаменимые аминокислоты: Валин, Изолейцин, Лейцин, Лизин, Метионин, Треонин, Триптофан, Фенилаланин.

Заменимые аминокислоты: Аланин, Аргинин, Аспарагин, Аспартат, Гистидин, Глицин, Глютаминовая кислота, Инозитол, Орнитин, Пролин, Серин, Таурин, Тирозин, Цистеин, Цитруллин.

Свойства отдельных наиболее важных аминокислот.

Аргинин стимулирует выделение гормона роста, регенерацию тканей, сперматогенез, входит в состав костных и сухожильных клеток.

Аспартат участвует в образовании рибонуклеотидов (предшественников РНК), повышает уровень клеточной энергии, способствует защите печени, улучшает выведение избыточного аммиака.

Глицин замедляет процесс дегенерации мышц, способствует синтезу ДНК и РНК, участвует в синтезе креатина, стимулирует выделение гормона роста.

Орнитин повышает секрецию гормона роста, усиливает метаболизм избыточного жира. Его действие повышается в комбинации с аргинином и L-карнитином.

Пролин является главным составным компонентом коллагена, укрепляет хрящи, суставные соединения, связки и сердечную мышцу.

Серин участвует в мышечном росте, биосинтезе пурина, пиримидина, креатина.

Тирозин стимулирует синтез гормона роста.

Цитруллин способствует выработке энергии и восстановлению организма после усталости.

Валин необходим для нормализации обмена в мышцах, восстановления тканей и поддержания азотного баланса в организме.

Изолейцин ускоряет процесс выработки энергии, повышает выносливость и способствует восстановлению мышечных тканей. Подобным действием обладает и лейцин.

Лизин незаменимая аминокислота в строительстве белков, участвует в производстве гормонов, ферментов, способствует образованию коллагена, необходим для синтеза альбуминов.

Триптофан участвует в синтезе альбуминов и глобулинов, ускоряет выделение гормона роста.

Для адекватного функционирования организма спортсмена незаменимые аминокислоты должны поступать в сбалансированном соотношении.

BCAA – это так называемые аминокислоты с разветвленной цепью, которые можно выделить в отдельный класс. Своё название они получили из-за особенностей строения, что придает им уникальные свойства. К их числу относятся аминокислоты: валин, изолейцин, лейцин. Эти аминокислоты составляют 42 % в структуре мышечной ткани от общего числа составляющих их аминокислот, служат источником энергии на клеточном уровне, способствуют утилизации молочной кислоты в мышцах.

Анаболической активностью обладают следующие аминокислоты – аспартат, аргинин, орнитин, глицин, пролин, серин, тирозин, цитруллин, таурин, валин, изолейцин, лейцин, лизин, триптофан.

В настоящее время существует целая индустрия производства белковых препаратов (протеинов). Пищевая промышленность разных стран производит для спортсменов различные по композиции и сырьевому составу протеины. Протеины (наиболее простые) для дополнительного приёма при занятии спортом выпускаются на основе яичного, молочного белка и на растительной основе (соя), в последнее время и из рыбы. Яичный, молочный белок усваиваются хорошо, но на них может быть аллергия или индивидуальная непереносимость. Соя – растительный белок, и поэтому хуже усваивается. Не факт, что протеины не вырабатывается из ГМО сырья.

При выборе протеинов для дополнительного питания можно оказать доверие только известным фирмам, давно существующим на рынке. Не следует забывать о натуральном, наиболее легко «принимаемом» организмом белке – птице, рыбе, твороге, курином яйце.