В настоящее время известен механизм действия в организме человека большинства минеральных веществ и установлены нормы их физиологической потребности без учета физической активности.
В РФ и за рубежом широко изучаются потребности макро- и микроэлементов для лиц, занимающихся физкультурой и спортом, с учетом вида и интенсивности физической нагрузки.
При интенсивных занятиях физкультурой и спортом потребность в минеральных веществах по сравнению с физиологической нормой возрастает [1-3, 6, 7, 11], однако конкретные уровни увеличения потребности для всех минеральных элементов не выяснены. К тому же некоторые авторы [12] считают, что при надежном обеспечении качественными продуктами питания на уровне, соответствующем рекомендуемым нормам, дополнительный прием микроэлементов в связи с занятиями спортом не требуется. Из сказанного следует актуальность работ, проводимых в этой области, поскольку в оценке адекватности питания спортсменов важен анализ минерального состава рациона, зависящий от наличия соответствующих веществ в пищевых продуктах, напитках и воде.
Цель данной работы - оценка фактического питания студентов, активно занимающихся спортом, путем изучения энергетической, пищевой ценности и содержания ряда минеральных веществ в рационе.
Материал и методы
Изучены рационы питания студентов 2-го курса факультета физической культуры (35 юношей и 20 девушек) Вологодского государственного педагогического университета. В учебном плане есть дисциплина "Биохимия", в рамках которой рассматриваются вопросы рационального питания. Следовательно, студенты имеют представление о компонентном составе продуктов и основных принципах рационального питания. Все испытуемые входили в возрастную группу 19-29 лет. Ежедневно проводимые тренировки по уровню физической активности относились к IV группе [9].
Наблюдения осуществляли в тренировочный период. Студенты придерживались 4-разового питания: 1-й завтрак и ужин - дома, 2-й завтрак и обед - в столовой университета. Продукты выбирали по усмотрению испытуемых. В расчет принимались 7 дней с наиболее традиционным рационом (т.е. исключались праздничные, разгрузочные дни и т.д.). Исследования выполняли опросно-весовым методом. Студенты были проинструктированы о ходе эксперимента и вносили данные о виде и количестве потребленных продуктов в заранее подготовленные опросные листы. Результаты и обсуждение
Результаты исследований, проведенных отдельно среди юношей и среди девушек, представлены в табл. 1.
Расчеты показали, что калорийность рационов студентов в обеих группах в целом ниже рекомендуемой: у юношей дефицит калорийности составил 16,2%, у девушек - 38,9%. При таком дефиците калорийности человек не может выполнять физические упражнения, требующие нужной интенсивности. Либо учащиеся выполняют спортивную нагрузку не в полную силу, либо происходит истощение запасов организма, при этом говорить о наращивании спортивных результатов и возможностей не приходится.
Более детальный анализ выявил нарушение соотношения основных пищевых макронутриентов - белков, липидов и углеводов. Общее потребление макронутриентов в суточных рационах и у юношей, и у девушек меньше рекомендуемого.
Как видно из табл. 1, в большей степени отклоняется от нормы потребление углеводов. Их содержание в суточном рационе юношей понижено на 23,5% по сравнению с рекомендуемым значением, у девушек - на 36,0%; это может приводить к истощению запасов гликогена в мышцах и ухудшению работоспособности.
Анализ углеводных компонентов рациона показал, что уменьшение происходит главным образом за счет полисахаридов. В рационах большинства испытуемых не хватает продуктов со средним гликемическим индексом, а также овощей и фруктов с пребиотическими свойствами. В результате наблюдается уменьшение количества пищевых волокон в ежедневном рационе, что может приводить к нарушению баланса симбиотической микрофлоры кишечника и ухудшению его работы. Недостаточное поступление овощей и фруктов, отличающихся богатым набором минеральных элементов, также может сопровождаться дефицитом ряда минералов.
В меньшей степени, чем углеводы, но занижено потребление жиров: на 8,7% у юношей и на 5,0% у девушек. Как известно, пищевым липидам сопутствуют различные минорные и эссенциальные соединения - жирорастворимые витамины, фосфолипиды и др. Дефицит таких биологически важных веществ ухудшает не только спортивную работоспособность, но и состояние организма в целом.
Такая же тенденция выявлена в потреблении белка - основного пластического материала для роста, развития и обновления организма. Дефицит общего белка в рационе у юношей составил 9,6%, у девушек - 25,1%. При этом наибольшее опасение вызывает снижение доли биологически полноценного белка животного происхождения. В этом случае недостаток алиментарных белков будет восполняться за счет тканей организма; это крайне нежелательно, если учитывать потребности молодого растущего организма студента.
Содержание макроэлементов в анализируемых рационах оценивали по сравнению с суточной физиологической нормой (рис. 1 и 2).
Таблица 1. Энергетическая ценность и содержание макронутриентов в рационах
У юношей дефицитным оказалось только содержание кальция (Са) - суточное поступление этого макроэлемента с продуктами меньше физиологической потребности на 15,5%. Это серьезное отклонение от нормы, если учесть ту роль, которую Са играет в формировании костного скелета, мышечного сокращения и других процессов, крайне важных не только для спортсменов, но и для людей с низким уровнем физической активности.
Рис. 1. Содержание некоторых макроэлементов в суточном рационе юношей
Рис. 2. Содержание некоторых макроэлементов в суточном рационе девушек
Еще более глубокий дефицит Са обнаружен в рационе у девушек - на 36,4% ниже физиологической потребности. Для женского организма это особенно опасно в будущем. Вследствие более низкой плотности минералов в костях и общей костной массы женщины больше подвержены остеопорозу, чем мужчины. Кроме того, с возрастом в организме женщины вырабатывается меньше эстрогенов, что ведет к ускорению костных потерь.
Пищевой Са оказывает свое самое благотворное воздействие на плотность минералов в костях в возрасте от 9 до 30 лет, когда еще не достигнут пик костной массы и формирование костной ткани превышает скорость ее резорбции. Величина костной массы к 30 годам сильно влияет на подверженность человека переломам в последующие годы [5]. Кроме того, регуляторная и сигнальная роль ионов Ca2+ как одного из универсальных внутриклеточных посредников доказана во множестве биохимических процессов в клетке - при росте, делении, возбудимости, сокращении, секреции и многих других [10].
Дефицит остальных минеральных элементов в рационе юношей не выявлено. Повышенные по сравнению с физиологической нормой уровни потребления Р, Mg, K, Na и Fe не вызывают опасений, так как у спортсменов расход этих минеральных элементов увеличен.
У девушек обнаружен дефицит еще 2 минералов: магния (Mg) - на 7,5% и железа (Fe) - на 1,5% (по сравнению с физиологической потребностью).
Однако, по мнению отечественных и зарубежных специалистов, потребность в минеральных элементах у спортсменов повышена и зависит от характера и вида физической нагрузки. Даже незначительное уменьшение по сравнению с физиологической нормой может привести к серьезному дефициту данных минералов и нежелательным отдаленным последствиям. Mg - второй по значимости (после K+) внутриклеточный катион. Роль магния важна в фосфорилировании АДФ на уровне субстрата и в образовании АТФ при участии протонной АТФсинтазы, в стабилизации транслирующей рибосомы и для нормальной деятельности аминоацилтРНК-синтетаз. Недостаток этого катиона может отрицательно сказаться на углеводном, белковом и других обменных процессах. Fe, как известно, кроме кроветворной функции, играет важную роль в различных окислительно-восстановительных процессах; недостаточное его потребление ведет к гипохромной анемии, миоглобиндефицитной атонии скелетных мышц, повышенной утомляемости, миокардиопатии, атрофическому гастриту [4].
Как отмечает Э. Колеман в книге "Питание для выносливости": "Мужчины-спортсмены обычно склонны к потреблению железа больше нормы, женщины-спортсменки имеют тенденцию потреблять железа меньше рекомендуемого. Это особенно актуально в тех видах спорта, где спортсменки ограничивают поступление энергии с целью поддержания низкой массы тела". Подобная зависимость обнаружена и нами (табл. 2).
Таблица 2. Содержание железа (мг/сут) в среднесуточных рационах
Дефицита K и Р в данном исследовании не выявлено, напротив, суточная физиологическая потребность в Р была превышена для юношей на 73,6%, для девушек -на 32,5%, а потребность в K - 33,1 и 42,1%. В РФ верхние допустимые уровни потребления для этих минералов не установлены [13]. В США регламентируется верхний уровень для Р - 4000 мг/сут [5]. Следовательно, содержание K и Р в рационах наблюдаемых студентов не достигало критических значений.
Таким образом, проведенное исследование показало, что рационы студентов 2-го курса факультета физической культуры Вологодского государственного педагогического университета по калорийности и соотношению макро- и микронутриентов не соответствуют физиологическим нормам. Дефицит калорийности рационов студентов в группах юношей и девушек обусловлен недостатком всех макро- и микронутриентов, но в большей степени - нехваткой углеводов со средним гликемическим индексом, а также овощей и фруктов, обладающих пребиотическими свойствами и богатым набором минеральных элементов.
Недостаток в рационе юношей общего белка (9,6%) и углеводов (23,5%) сопровождался нехваткой кальция (15,5%). В группе девушек выявлено уменьшение необходимого количества кальция, магния и железа соответственно на 36,4; 7,5 и 1,5%, которое проявилось на фоне снижения потребления общего белка на 25,1% и углеводов - на 36,0%. Это свидетельствует о необходимости рационализации и корректировки питания студентов, занимающихся спортом. Для улучшения биологической полноценности рациона студентам рекомендовано ежедневно использовать в питании молочные продукты и другие источники животного белка. Показана также необходимость регулярного введения овощей и фруктов как источника пищевых волокон и минеральных элементов.
Дефицит кальция и биологически полноценных белков животного происхождения в рационе студентов обеих групп можно устранить за счет использования различных молочных продуктов(особенно молока), в которых Са и Р находятся в легкоусвояемой форме и сбалансированном количестве. Несмотря на значительное содержание Са во многих продуктах питания (мясо, хлеб, крупы, овощи), из этих продуктов он усваивается с трудом. Исключение составляет Са молочных продуктов (молоко, творог, сыр и др.), в которых соотношение между Са и Р в молоке составляет 1:1-1,4:1, что полностью отвечает физиологической потребности (в то же время в мясе и рыбе оно равно соответственно 1:13 и 1:11). Подсчитано, что около 80% суточной потребности человека в Са удовлетворяется за счет молока и молочных продуктов. Например, прием 0,5 л молока обеспечивает поступление 600 мг усвояемого кальция, а 100 г твердого сыра - 800 мг Са при суточной потребности 1000 мг. В данном случае введение лишь 10-20 г творога или сыра в день значительно увеличит количество Са и скорректирует содержание животного белка в рационе [8].
Полученные данные хорошо согласуются с мнением большинства нутрициологов о необходимости в первую очередь оптимизировать питание [1, 2, 5, 11, 12]. Именно поэтому исследование пищевого статуса спортсменов и лиц, занимающихся физической культурой, является важным аргументом в оценке адекватности их питания.
Литература
1. Артемьева Н.К. // Теория и практика физической культуры и спорта. - 2004. - № 8. - С. 14-18.
2. Вировец О.А. // Вопр. питания. - 2009. - Т. 78, № 2. - С. 67-72.
3. Зайцева И.П. // Вопр. питания. - 2011. - Т. 79, № 4. - С. 72-75.
4. Журавская Э.Я. // Сибир. мед. журн. - 2011. - Т. 26, прил. 1. - С. 102-103.
5. Колеман Э. Питание для выносливости: Пер. с англ. - Мурманск: Тулома, 2005. - 192 с.
6. Насолодин В.В., Гладких И.П., Мещеpяков С.И. // Гиг. и сан. - 2001. - № 1. - С. 54-57.
7. Насолодин В.В., Елагин Н.Л. // Гиг. и сан. - 2006. - № 2. - С. 44-47.
8. Новокшанова А.Л. Особенности рационального питания занимающихся физической культурой и спортом. Молоко и молочные продукты. Учеб. пособие / Мин-во образов. и науки РФ, Волог. гос. пед. ун-т. - Вологда: ВГПУ, 2011. - 104 с.
9. 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.
10. Решетняк О.А. // Ученые записки Таврического национального университета им. В.И. Вернадского: серия "Биология, химия". - 2010. - Т. 23 (62), № 3. - С. 129-135.
11. Тутельян В.А., Никитюк Д.Б., Поздняков А.Л. // Вопр. питания. - 2010. - Т. 79, № 3. - С. 78-82.
12. Тухтаров Б.Э. // Гиг. и сан. - 2010. - № 2. - С. 65-67.
13. Химический состав российских пищевых продуктов: Справочник / Под ред. И.М. Скурихина, В.А. Тутельяна. - М.: ДеЛи принт, 2002. - 236 с.