БИОХИМИЯ ЧЕЛОВЕКА - Л. В. Капилевич - 2016

ЧАСТЬ 1. СПОРТИВНАЯ БИОХИМИЯ

БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПИТАНИЯ

Рацион качественно и количественно должен обеспечивать потребность организма в веществах, из которых в клетках и тканях могут синтезироваться собственные структуры, необходимые для процессов жизнедеятельности, приспособительных и защитных реакций.

Исходным материалом для создания живой ткани и ее постоянного обновления, а также единственным источником энергии для человека и животных являются органические и неорганические вещества, поступающие в организм вместе с пищей.

Принципы составления рациона

Исходя из концепции рационального сбалансированного питания, разработанной А. А. Покровским и другими учеными, при составлении рациона (т. е. количества и состава продуктов питания, необходимых человеку в сутки) следует соблюдать ряд принципов:

1. Калорийность рациона должна соответствовать энергетическим затратам организма на все виды жизнедеятельности.

2. Необходимо учитывать питательную ценность пищевых веществ. В рационе должно содержаться оптимальное для данного индивидуума или профессиональной группы количество белков, жиров и углеводов, минеральных веществ, витаминов и воды.

3. Важно правильное распределение калорийности рациона по отдельным приемам пищи в течение суток в соответствии с биоритмами, режимом и характером труда и иных видов деятельности.

4. Применение методов технологической обработки, обеспечивающей удаление вредных веществ, не вызывающей уменьшение биологической ценности пищи, а также не допускающей образования токсических продуктов.

5. Обеспечение органолептических достоинств пищи, способствующих ее перевариванию и усвоению.

6. Наличие в рационе пищевых волокон, способствующих выведению токсических продуктов распада из организма.

Калорийность рациона

Запас энергии в пище определяется в калориметрической бомбе - замкнутой камере, погруженной в водяную баню. Точно взвешенную пробу помещают в эту камеру, наполненную чистым кислородом, и поджигают. Количество выделившейся энергии определяется по изменению температуры воды, окружающей камеру.

При окислении:

✵ 1 г углеводов выделяется 17,17 кДж (4,1 ккал);

✵ 1 г жира - 38,96 кДж (9,3 ккал);

✵ 1 г белка - 22,61 кДж (5,4 ккал).

Слишком скудное питание, когда энергетическая ценность суточного рациона не покрывает производимые в течение суток затраты энергии, приводит к возникновению отрицательного энергетического баланса. При этом организм мобилизует все свои ресурсы на покрытие образовавшегося дефицита энергии. Организм начинает, во-первых, использовать как источник энергии все поступающие пищевые вещества, в том числе и белки, а во-вторых, сжигать накопленные энергетические запасы, причем не только жировые, но и белок тканей, что приводит к развитию белковой недостаточности.

Положительный энергетический баланс, когда калорийность суточного рациона существенно превышает расход энергии, также приводит к неприятным последствиям - возникновению ожирения и связанных с ним болезней: атеросклероза, гипертонии и многих других.

Таким образом, как положительный, так и отрицательный энергетический баланс неблагоприятно отражается на состоянии здоровья, вызывая нарушения обмена веществ, функциональные и морфологические изменения различных систем организма.

Любая деятельность человека сопровождается затратой энергии, ее количество от видов деятельности представлено в табл. 3.

Таблица 3. Энерготраты человека при различных видах деятельности

Кроме того, существует условная классификация трудовой деятельности, каждому виду соответствует определенный суточный расход энергии (табл. 4).

Таблица 4. Суточный расход энергии в зависимости от выполняемого труда

Сбалансированность рациона

Современные данные о потребности организма в пищевых веществах и взаимосвязи между ними обобщены в учении о сбалансированном питании. Согласно этому учению, для хорошего усвоения пищи и жизнедеятельности организма необходимо его снабжение всеми пищевыми веществами в определенных соотношениях между собой.

При оценке рациона учитывают его сбалансированность по многим показателям. Так, соотношение между белками, жирами и углеводами в норме принято за 1:1, 1:4, 1 для мужчин и женщин молодого возраста, занятых умственным трудом, и за 1:1, 3:5 - при тяжелом физическом труде. При расчетах за единицу принимают количество белков.

При оценке сбалансированности белков учитывают, что на белки животного происхождения должно приходиться 55 % общего количества белка. Из общего количества жиров в рационе растительные масла, как источники незаменимых жирных кислот, должны составлять до 30 %. Ориентировочная сбалансированность углеводов: крахмал - 75-80 %, легкоусвояемые углеводы - 15-20 %, клетчатка и пектины - 5 % от общего количества углеводов. Сбалансированность основных витаминов дана из расчета на 4,184 мДж (1000 ккал) рациона: витамин С - 25 мг, В1 - 0,6 мг, В2 - 0,7 мг, В6 - 0,7 мг, РР - 6,6 мг. В лечебном питании эти величины более высокие.

Лучшее для усвоения соотношение кальция, фосфора и магния - 1:1, 5:0,5.

Содержание витаминов и минеральных элементов в основных продуктах представлено в табл. 5.

Таблица 5. Содержание витаминов и минеральных элементов в основных продуктах питания (мг на 100 г продукта)

Режим питания

Чтобы процессы всасывания могли протекать с максимальной интенсивностью и организм мог полностью использовать поступающие с пищей вещества, необходимо не только построить питание в соответствии с возрастом и видом деятельности, но и обеспечить правильный режим питания.

Пищу следует принимать в определенные часы. Это имеет большое значение, т. к. деятельность пищеварительных желез в таких случаях начинается еще до принятия пищи. Несоблюдение режима питания приводит к расстройству этой налаженной деятельности пищеварительных желез. Для взрослого человека наиболее рациональным признан четырехразовый прием пищи или как минимум трехразовый. Чем более калориен рацион, тем больше кратность приемов пищи. Для спортсменов допустимо шести-восьмиразовое питание.

При трехкратном питании, которое может быть допущено для взрослого человека, пищу следует распределять следующим образом: на завтрак 30 % суточной нормы калорий, на обед 45-50 % и на ужин 20- 25 %. Распределение пищи при четырехкратном питании: первый завтрак - 25 %, второй завтрак - 10 %, обед - 45 %, ужин - 20 % суточного рациона.

Особенности питания спортсменов

Роль питания в подготовке высококвалифицированных спортсменов трудно переоценить. Уровень рекордов современного спорта требует и соответствующей подготовки спортсменов. Повышение тренировочных нагрузок и интенсификация соревновательной деятельности, частая смена климатических условий и временных поясов, проведение тренировок в среднегорье, а также повышение технической оснащенности спортсменов - все это входит в понятие спорта высших достижений и требует от спортсменов колоссального напряжения физических и моральных сил. Одним из важнейших компонентов обеспечения высокого уровня функционального состояния спортсменов является рациональное сбалансированное питание. Диеты, рекомендованные для спортсменов различных дисциплин, составлены с учетом этапа подготовки, времени года (в зимнее время потребность в энергии выше приблизительно на 10 %) и климатических условий, а также возраста, пола, веса, спортивного стажа и других индивидуальных показателей спортсмена. При этом рацион спортсмена должен:

1) соответствовать его энергозатратам в данный момент времени;

2) быть сбалансированным, т. е. содержать все необходимые питательные вещества (белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные соли, биологически активные вещества) в необходимых пропорциях;

3) содержать продукты как животного, так и растительного происхождения;

4) легко усваиваться организмом.

Весьма важной для спортивных диет является кулинарная обработка пищи. Особое внимание здесь должно уделяться максимальному сохранению естественных свойств продуктов, их разнообразию и оформлению блюд. Для высококвалифицированных спортсменов предпочтительно 4-х или 5-разовое питание.

Калорийность питания должна соответствовать энергозатратам спортсмена, которые, в свою очередь, определяются возрастом, полом, спортивным стажем и квалификацией и, в особенности, видом спорта. Количественное соотношение основных пищевых компонентов является строго индивидуальным для представителей различных видов спорта в зависимости от направленности их тренировочной и соревновательной деятельности. В табл. 6 представлены показатели суточной потребности в энергии и основных пищевых веществах для различных видов спорта на 1 кг массы тела. Спортсменам, специализирующимся в видах с преимущественным проявлением выносливости, рекомендуется рацион, при котором белки обеспечивают 14-15 % энергозатрат, в скоростносиловых видах спорта - 17-18 %, в отдельных случаях до 20 % (культуризм, штанга).

Таблица 6. Показатели суточной потребности в энергии и основных пищевых веществах для различных видов спорта на 1 кг массы тела

Прием белка в количестве более чем 3 г/кг не рекомендуется даже для спортсменов таких видов спорта, как тяжелая атлетика, метания, атлетическая гимнастика, т. к. организм, как правило, не в состоянии справиться с расщеплением и усвоением такой массы протеина. Но и недостаточный прием белка (менее чем 2 г на кг веса тела) также не способствует нормализации обменных процессов, т. к. при этом может наблюдаться повышение выведения из организма таких важных витаминов, как витамин С, тиамин, рибофлавин, придоксин, ниацин, а также солей калия. Наряду со своей пластической функцией, белки могут использоваться организмом как энергоносители. Так, 10-14 % поступающего в организм белка может окисляться и давать необходимую энергию. При этом особые требования предъявляются к качеству потребляемого белка, его аминокислотному составу, наличию в нем незаменимых аминокислот (табл. 7).

Таблица 7. Рекомендуемое суточное потребление незаменимых аминокислот (в мг на кг веса тела)

Считается, что наиболее оптимальным является содержание в рационе 55-65 % белков животного происхождения.

Перед интенсивными тренировками и соревнованиями количество жиров в рационе должно быть снижено, т. к. они плохо усваиваются при высоких физических и эмоциональных нагрузках. В период нагрузок максимальной и субмаксимальной мощности энергоснабжение организма осуществляется в основном за счет углеводов, для углеводного насыщения организма рекомендуется фруктоза. Ее преимущество по сравнению с глюкозой заключается в том, что прием фруктозы не сопровождается значительными колебаниями содержания сахара (глюкозы) в крови и не требует поэтому увеличения выброса инсулина поджелудочной железой. При этом содержание гликогена в скелетных мышцах снижается в значительно меньшей степени, чем при употреблении глюкозы.

Одним из важнейших компонентов сбалансированности питания является получение с пищей (или дополнительно с фармакологическими препаратами) соответствующего количества витаминов и минеральных веществ. Следует отметить, что приведенные в табл. 8 показатели в 1,5-2 раза превышают данные американских авторов, что, очевидно, связано с характером питания и качеством продуктов в США.

Необходимость дополнительного приема витаминов (помимо содержащихся в пище) отнюдь не означает, что их повышенный прием ведет к улучшению спортивных результатов. Напротив, передозировка витаминных препаратов может приводить к очень тяжелым последствиям для организма.

Таблица 8. Суточная потребность спортсменов различных дисциплин в витаминах (в мг)

Таким образом, можно с уверенностью считать, что полноценное сбалансированное питание является одним из важнейших компонентов медико-биологического обеспечения тренировочного процесса и соревновательной деятельности. Весьма важным для рационального фармакологического обеспечения является вопрос о взаимодействии лекарственных препаратов с компонентами пищи, а также выбор оптимального времени приема препаратов. Весьма важными факторами растворения и всасывания лекарств являются состав и температура пищи, наличие в кишечнике здоровой микрофлоры.

Часто лекарственные препараты смешивают с фруктовыми или овощными соками в попытке замаскировать их неприятный вкус или же для облегчения их приема внутрь. Однако соки содержат ряд органических кислот, в присутствии которых происходит разрушение некоторых соединений, в частности антибиотиков. Общей рекомендацией может быть назначение лекарств (если это не оговаривается особо) натощак, что позволяет исключить взаимодействие лекарственных средств с компонентами пищи и значительно ограничивает отрицательное воздействие пищеварительных соков, исключает задерживающее влияние пищи на всасывание препаратов. Этим обеспечивается максимальная доступность фармакологических препаратов для организма. Желчегонные средства целесообразно назначать за 5-10 минут до еды с тем расчетом, чтобы они стимулировали желчеотделение к моменту поступления пищи в двенадцатиперстную кишку. После еды, как правило, назначают препараты, нерастворимые в воде и растворимые в жирах (например, жирорастворимые витамины А, D, Е, К), а также препараты, содержащие соли калия, брома, натрия, восстановленное железо. При поступлении лекарств в организм до еды иногда возможно раздражение слизистой оболочки желудка, что может быть устранено запиванием лекарства водой, крахмальной слизью, молоком.

Вопросы для самоконтроля

1. В чем заключается роль питания?

2. Перечислите принципы рационального питания.

3. Какие существуют методы для определения калорийности продуктов питания?

4. Что обозначает термин «основной обмен»?

5. Какими методами можно оценить энергозатраты человека?

6. Сколько рекомендуется употреблять белка в сутки спортсменам?

7. Можно ли полностью отказаться от поглощения жиров?

8. Какие из органических веществ наиболее выгодны в энергетическом плане?

9. Зачем необходимо употребление балластных веществ?

10. От чего зависит кратность приемов пищи за сутки?

11. Какие существуют причины особенного питания спортсменов?

12. Какие условия предъявляются к рациону спортсмена?

13. От чего зависят энергозатраты спортсмена?

14. Какое количественное соотношение основных пищевых компонентов является оптимальным для таких видов спорта, как гимнастика, марафон, велоспорт?

15. Почему существует ограничение в количестве поглощаемого белка?

16. Какие аминокислоты относятся к незаменимым?

17. Почему предпочтительнее потреблять жиры растительного происхождения и молочные?

18. Чем рекомендуется запивать принимаемые лекарственные препараты?