Обмен минеральных веществ в организме характеризуется сложными взаимосвязями. Нарушение гомеостаза минеральных элементов может вызвать изменения фундаментальных клеточных реакций и привести к непредсказуемым эффектам, вплоть до токсических. В связи с этим в настоящее время активно изучаются как сам метаболизм макро- и микроэлементов, так и его изменения, наступающие при воздействии на организм различных стрессов, к которым относятся физические нагрузки [2-4, 9, 10, 13-16]. Однако пока еще нет окончательно установившейся картины метаболизма минеральных веществ при занятиях физической культурой и спортом.
Невзирая на это, нынешний рынок спортивного питания насыщен пищевыми продуктами и биологически активными добавками (БАД), содержащими различные минеральные вещества. Поскольку как недостаток, так и избыток одного или нескольких минеральных элементов может отрицательно сказаться на состоянии здоровья, нами проанализировано содержание минеральных веществ в нескольких видах спортивных продуктов. Объектами исследования в настоящей работе стали углеводно-электролитные растворы (категория В) и биологически активные добавки (категория D) [3]. Углеводно-электролитные растворы (углеводно-минеральные напитки) содержат природные минеральные вещества, а БАД, к которым относятся витаминно-минеральные комплексы и различные эссенциальные нутриенты, обогащают минеральными веществами для придания им особых функциональных свойств.
Вначале остановимся на углеводно-минеральных напитках, которые обычно характеризуются высокой заявленной эффективностью и применяются в основном для восполнения запасов жидкости в организме, поддержания нормального уровня глюкозы в крови и обеспечения энергией работающих мышц [1, 8, 13]. В качестве углеводов в этих напитках используют моно-, ди-, олиго- и полисахариды. Минеральные вещества (электролиты) представлены солями натрия, калия и (реже) магния. Несмотря на некоторые различия, состав многих спортивных углеводно-минеральных напитков практически одинаков: он характеризуется обязательным наличием воды, сахара и соли.
Известно, что восполнять запасы жидкости можно и чистой водой. Хотя в этом случае утоляется чувство жажды, однако оно сопровождается уменьшением в плазме крови концентрации растворенных в ней веществ, что, в свою очередь, стимулирует мочеотделение. Поэтому при приеме чистой воды достигается лишь кратковременная регидратация организма. Полное восстановление водно-солевого баланса происходит при совместном употреблении углеводов и электролитов, что объясняется взаимосвязанностью процессов всасывания в кишечнике воды, углеводов и других растворенных веществ. При этом решающее значение имеет осмолярность употребляемых жидкостей, т.е. концентрация растворенных веществ, за счет которой существуют 3 варианта растворов: изо-, гипо- и гипертонический.
Во время физических нагрузок организм теряет не только влагу, но и ряд таких минеральных элементов, как натрий (Na), калий (K), кальций (Са), магний (Mg) [2, 13]. Поэтому обязательным компонентом регидратационных спортивных напитков являются электролиты.
Таблица 1. Состав регидратационных напитков разных производителей
Наибольшими влагоудерживающими свойствами в организме обладает Na. Это основной катион углеводно-электролитных растворов (табл. 1). Он стимулирует усвоение сахара и воды в тонкой кишке и помогает поддерживать объем внеклеточной жидкости. Исследования показали, что положительный баланс жидкости в организме сохраняется при употреблении напитка с содержанием Na не менее 50 ммоль/л [13]. В обычных безалкогольных напитках и соках натрий практически отсутствует, поэтому эти пищевые продукты неэффективны для регидратации организма после физических нагрузок.
Калий присутствует в спортивных напитках в концентрации 3-6 ммоль/л, или 0,12-0,24 г/л (близки к таковым в плазме крови). Эти количества довольно малы по сравнению с общим суточным потреблением калия с обычными продуктами. Например, содержание калия в молоке составляет 35 ммоль/л, поэтому оснований для включения K в рецептуры спортивных напитков практически нет [13].
Дискуссионным остается вопрос о включении в состав спортивных напитков магния. Обычно при физической нагрузке снижение концентрации Mg в плазме крови незначительно, что объясняется простым перераспределением его запасов в организме [2, 11, 14].
Помимо указанных выше минеральных элементов, в состав ряда отечественных углеводно-электролитных напитков включены Са и Р. При этом в одних напитках (например, в "Лидер изоминерал газированный"), содержание Са не превышает 10% от суточной физиологической потребности, а количество Р составляет примерно 10%, а в 2 разновидностях указанного напитка ("Лидер L-карнитин" и "Лидер L-карнитин газированный") - лишь 0,01%. Неясно, чем обосновано такое отличие концентраций. К тому же между уровнем Са и Р нет соответствия. При этом следует отметить, что дополнительное введение любых минеральных элементов в углеводно-электролитные напитки увеличивает нагрузку на осмолярность раствора. Поэтому, очевидно, не все из представленных в табл. 1 напитков могут считаться регидратационными.
К пищевым продуктам категории D относят витаминно-минеральные комплексы и БАД, содержащие в основном эссенциальные нутриенты, прежде всего минеральные вещества. Эти продукты категории D служат для коррекции пищевого рациона, восполнения дефицита и обогащения организма спортсмена витаминами, макро- и микроэлементами, необходимыми для мобилизации и утилизации источников энергии, восполнения потерь солей и активации белкового метаболизма [5-7, 10, 16].
В составе витаминно-минеральных комплексов и БАД представлен широкий спектр минеральных веществ. Однако в описаниях продуктов нет единой схемы; одни и те же соединения позиционируются под разными названиями. Содержание компонентного состава часто указывается в абсолютном выражении - граммах, милли- и микрограммах. В таких случаях потребитель должен быть хорошо осведомлен о нормах потребления этих веществ. Крайне редко (как, например, в "Vita-Min Multiple Sport") даны особые указания: "Не следует превышать рекомендуемую суточную дозу. Не подходит для беременных, кормящих женщин и детей!".
В табл. 2 приведены минеральные вещества, потребление которых регламентируется методическими рекомендациями [12]. Как видно из табл. 2, многие из этих макро- и микроэлементов содержатся в витаминно-минеральных комплексах в весьма высоких по сравнению с физиологической нормой концентрациях. Это касается Ca, Mg, Zn, Cu, Mn, Se, Cr и Мо. В некоторых случаях содержание ряда минеральных веществ, например, Zn и Mn, превышает верхний допустимый предел. При этом следует напомнить, что потребление больших количеств витаминов и минеральных веществ, в десятки раз превышающих суточную потребность, не дает преимуществ в работоспособности и повышении спортивных результатов в любых видах спорта [16]. Хотя о потребности в других минеральных веществах убедительных данных нет, производители пищевых продуктов иногда дополнительно включают в их состав ряд микроэлементов, в частности олово, ванадий, бор и никель.
Следует отметить, что в описании некоторых витаминно-минеральных комплексов (например, "Лидер Восстановление") компонентный состав указан в процентах от дневной нормы, что весьма удобно для спортсменов. Однако и в этом случае отдельные позиции вызывают сомнение. Например, заявлено содержание хрома 42 мг. Очевидно, здесь неточно указаны единицы измерения (получается, что содержание хрома в 1000 раз превышает суточную физиологическую потребность). Подобные замечания можно высказать и в отношении других комплексов. Так, указанное содержание кремния в "Super Multi Vitamin" - 30 мг, а в "Cа-Zn-Mg" - 20 мг, что также в десятки раз больше физиологической потребности в этих минералах.
В категории D есть БАД, содержащие витаминно-минеральные комплексы узкой направленности. Они в основном используются для снижения массы тела, уменьшения содержания в организме жира, в качестве средств, предотвращающих повреждение суставов и связок в процессе спортивных физических нагрузок. Некоторые из этих БАД указаны в табл. 3. В этих добавках набор минеральных элементов ограничен: кальций и магний, только кальций или только магний. Прием таких добавок должен быть обоснован дефицитом данных минералов в рационе питания спортсменов.
Витаминно-минеральные комплексы, а также БАД, используемые спортсменами для снижения своей массы тела, обычно содержат хром, биологическая роль которого связана с усилением действия инсулина. Эти продукты включают пиколинат хрома в количестве 50 мкг, что соответствует физиологической потребности, однако в некоторых витаминно-минеральных комплексах и БАД количество этой соли повышено до 200 мкг.
Многие из рассматриваемых витаминно-минеральных комплексов и БАД включают цинк, который входит в состав большой группы ферментов - металлоэнзимов: дегидрогеназ, пептидаз, фосфатаз и пр. Цинк необходим и для стабилизации инсулина. Однако указанное содержание Zn в одной порции в ряде БАД ("Animal Flex" и "Joint Fuel") превышает суточную потребность, а в "Cyclin-GF" - даже верхний допустимый уровень.
Таблица 2. Содержание минеральных элементов в одной порции витаминно-минеральных комплексов разных производителей [5, 6]
Подобных недостатков немало. Так, в рекомендациях по использованию витаминно-минерального комплекса "Cal-mag-zinc liquid", в состав которого входит Са, для детей допускается прием 1-2 порции в сутки, для взрослых - 2-4 порции, но при этом содержание Са будет приближаться к допустимому суточному пределу, причем без учета содержания этого минерала в обычных пищевых продуктах. В рекомендациях по использованию некоторых БАД указывается на наличие у этих добавок специфических эффектов, что не подтверждено научно-обоснованными доказательствами. Например, БАД "Secretagogue-One", содержащую из всех минералов только К и Na, рекомендуется использовать как стимулятор гормона роста. С точки зрения минерального состава подобный эффект вызывает определенные сомнения.
Часто среди ингредиентов БАД (специальных добавок, энергетиков и т.д.) перечислены различные минералы (Mg, Cr, Ti и др.) без указания их количества [6, 7]. Это серьезный недостаток, поскольку в таких случаях невозможно рассчитать суммарную нагрузку минеральных веществ в рационе с учетом используемой БАД. Неточности встречаются и при маркировке. Так, 9 мг Mg составляют 2,25% от рекомендованной дневной дозы, а не 180%, как заявлено в "Glucosamine+". В "Joint Support" 2,7 мг магния составляют 0,68%, а не 77% от рекомендованной суточной нормы, как указано производителем.
Доступность в свободной продаже рассмотренных нами БАД и витаминно-минеральных напитков, сочетающаяся порой с навязчивой и даже агрессивной рекламой, может привести к тому, что суммарное количество минеральных веществ превысит рациональные нормы, провоцируя в организме нарушение баланса минеральных веществ и развитие побочных эффектов. При этом есть опасность не только срыва тренировочного процесса, но и возникновения алиментарно-зависимых заболеваний. Именно поэтому использование указанных углеводно-минеральных напитков, витаминно-минеральных комплексов и БАД в качестве спортивных продуктов нельзя рассматривать в отрыве от основного рациона. На основании сказанного можно прийти к выводу, что обеспечение спортсменов минеральными веществами должно осуществляться в основном за счет пищевых продуктов, а использование для этих целей углеводноминеральных напитков, витаминно-минеральных комплексов и специализированных добавок должно быть оправдано рекомендациями специалистов. Это справедливо не только в спорте высших достижений, но и для массового спорта, а также для лиц, занимающихся физической культурой для поддержания своей физической формы.
Таблица 3. Содержание минеральных элементов в одной порции биологически активных добавок
Литература
1. Арансон М.В. Питание для спортсменов. - М.: Физкультура и спорт, 2001. - 224 с.
2. Вировец О.А. // Вопр. питания. - 2009. - Т. 78, № 2. - С. 67-72.
3. Воробьева В.М., Шатнюк Л.Н., Воробьева И.С. и др. // Вопр. питания. - 2010. - Т. 79, № 6. - С. 64-68.
4. Зайцева И.П. // Вопр. питания. - 2011. - Т. 79, № 4. - С. 72-75.
5. Зайцева И.П. // Гиг. и сан. - 2010. - № 4. - С. 66-68.
6. Каталог спортивного питания (http://www.flexonline.ru, 30.03.2012).
7. Каталог спортивного питания (http://www.vitaminas.ru, 03.03.2012).
8. Колеман Э. Питание для выносливости: Пер. с англ. / Э. Колеман. - Мурманск: Тулома, 2005. - 192 с.
9. Насолодин В.В. // Гиг. и сан. - 2006. - № 2. - С. 44-47.
10. Насолодин В.В., Гладких И.П., Мещеpяков С.И. // Гиг. и сан. - 2001. - № 1. - С. 54-57.
11. Насолодин В.В., Гладких И.П. // Гиг. и сан. - 2007. - № 1. - С. 59-61.
12. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации: методические рекомендации. МР 2.3.1.2432-08. - М.: Минздрав РФ, 2008. - 41 с.
13. Пакен П. (ред.-сост.) Функциональные напитки и напитки специального назначения: Пер. с англ. - СПб.: Профессия, 2010. - 496 с.
14. Скальная М.Г., Нотова С.В. Макро- и микроэлементы в питании современного человека: эколого-физиологические и социальные аспекты.- М.: РОСМЭН, 2002. - 298 с.
15. Скальный А.В., Орджоникидзе З.Г., Громова О.А. Макро- и микроэлементы в физической культуре и спорте: Учеб. пособие для спортсменов. - М.: КМК, 2000. - 71 с.
16. Шатнюк Л.Н., Воробьева В.М., Михеева Г.А. и др. // Вопр. питания. - 2010. - Т. 79, № 6. - С. 69-75.