Vitamin and mineral status of oarsmen during the training-competition cycles

• Rofail’ S. Rakhmanov
• L.V. Kuznetsova
• Blinova T.V.
• Strakhova L.A.
• V.E. Tsaryapkin

AbstractVitamin and minerals status of 30 sportsmen aged 16,8±0,2 years (trained in boat racing 5,0±0,3 years) during the training – competition cycles in autumn and winter has been studied. A significant decrease of vitamin A level in the range of reference limits was found in 30,8% of sportsmen during autumn season, but such decrease was revealed in 100% of examined sportsmen during winter. Vitamin B1 and B2 deficiency has been detected in both seasons.The portion of persons with vitamin B2 deficiency increased during training cycles. A significant decrease of magnesium (in 56,3% of sportsmen) and sodium level (in 33,3% of sportsmen) was detected during autumn season. Irrespective of the season a significant decrease of blood serum of calcium (in 40,0–66,7% of sportsmen); potassium (in 53,3–66,7% of sportsmen according to both absolute and individual data); chlorides (in 50,0–90,0% of sportsmen), and iron (in 53,3–60,0% of sportsmen) has been revealed. The data obtained indicate the need for diagnostics and correction of vitamin and minerals status in sportsmen.

Keywords:sportsmen, seasons, training-competition cycle, vitamin and mineral status

Одним из важных компонентов, обеспечивающих достижение результатов в спорте, является адекватное питание. Питание спортсменов должно быть не только сбалансировано по количеству пищевых веществ в рационе, но и иметь дифференцированную количественную характеристику в зависимости от вида спорта и этапа подготовки атлета [2, 4, 13].

Вопрос о метаболической роли витаминов и минеральных веществ при интенсивных физических нагрузках остается актуальным. Имеющиеся данные о влиянии витаминов и минеральных веществ на физическую форму спортсменов свидетельствуют о том, что при нормальной обеспеченности организма этими нутриентами достигается максимальный уровень работоспособности и выносливости атлетов; недостаточная же обеспеченность может снизить их физическую работоспособность [3, 4].

Специфическая функция большинства витаминов состоит в том, что они в виде образующихся из них в организме коферментов или простетических групп входят в состав активных центров белков-ферментов и, таким образом, принимают участие в ферментативном катализе многообразных реакций обмена веществ, лежащих в основе всех процессов жизнедеятельности и функций организма, причем их оптимальное поступление с рационом необходимо при высоких физических и психоэмоциональных нагрузках, воздействии неблагоприятных факторов окружающей среды для повышения адаптационного потенциала организма [11, 16]. Минеральные вещества в организме могут выступать в качестве активаторов или ингибиторов различных ферментов. Состояния дефицита, избыток или дисбаланс минеральных веществ в организме приводят к микроэлементозам, отражающимся на здоровье человека [14, 15]. Однако имеются лишь единичные работы, посвященные оценке обеспеченности организма спортсменов этими нутриентами по их содержанию в крови в зависимости от конкретного вида спорта [4-7, 12, 17].

Цель исследования - оценка витаминно-минерального статуса спортсменов - гребцов по академической гребле в ходе тренировочно-соревновательных циклов в различные сезоны года.

Материал и методы

Под наблюдением в течение 2 лет находилась группа спортсменов, занимающихся академической греблей (n=30). В группу вошли кандидаты в мастера спорта и лица, имеющие первый взрослый разряд. В начале исследований возраст спортсменов составил 16,8±0,2 года, продолжительность занятий гребным спортом составила 5,0±0,3 года.

Спортсмены участвовали в обследовании на основе добровольного информированного согласия.

В первый год исследования были проведены в осенний период (сентябрь-ноябрь). Тренировочный цикл характеризовался тем, что это был пред- и соревновательный период: проводилась подготовка по планам тренеров, после которой спортсмены принимали участие в соревнованиях.

Спортсмены были обследованы трижды: до начала, через 15 дней и еще через 1 мес тренировок (после проведения соревнований).

Во второй год были проведены 5 исследований в зимний период (декабре-феврале) в период тренировочно-соревновательного цикла: в исходном состоянии в начале цикла, после 1 мес тренировок, через 15 дней после участия в соревнованиях, через 15 дней восстановительного периода и через 15 дней после проведения чемпионата области.

Во время обследований спортсмены проживали в домашних условиях. Завтракали и ужинали спортсмены самостоятельно, обед был организован в школе олимпийского резерва, где они проходили обучение. Специализированные пищевые продукты для спортивного питания или функциональные продукты в рационе спортсменов отсутствовали. Дополнительной витаминизации пищи или индивидуальный прием витаминноминеральных комплексов в периоды наблюдения не проводили.

В сыворотке крови определяли концентрацию минеральных веществ. Использовали наборы реагентов фирмы "Ольвекс диагностикум" (Россия).

Исследования проводили на биохимическом анализаторе "ClIMA МС-15" [1]. Концентрацию железа и магния определяли колориметрическим методом без протеинизации c использованием хромогенов Nitro-PAPS и ксилидилового синего [23, 24], концентрацию калия - нефелометрическим методом без протеинизации с использованием тетрафенилбората [22]. Концентрацию кальция определяли унифицированным методом с о-крезолфталеин комплексоном [18]. Неорганический фосфор в сыворотке определяли спектрофотометрическим методом без протеинизации. Метод основан на способности фосфатов образовывать с молибдатом аммония фосфорно-молибдатный комплекс, оптическая плотность которого пропорциональна концентрации неорганического фосфора в исследуемом образце [21]. Концентрацию натрия определяли колориметрическим методом с использованием осаждающего реагента [20], хлоридов - колориметрическим методом с использованием тиоцианата ртути [19].

Содержания в сыворотке крови цинка и меди определяли с помощью атомно-абсорбционного спектрометра "Квант-2А" [12].

Для определения содержания витаминов А, Е (в сыворотке крови) и В 2 (в цельной крови) использовали анализатор биожидкостей "Флюорат-02-АБЛФ-Т". Анализ проводили в соответствии с методическими рекомендациями (методика М-2001), НПФ "Люмекс" (Санкт-Петербург).

Метод определения витамина А основан на измерении флуоресценции ретинола в гексановом экстракте сыворотки, предварительно подвергнутой воздействию воды и этанола. Определяемый диапазон концентраций 0,1-1,0 мкг/см 3 [11]. Метод определения витамина Е основан на измерении флуоресценции α-токоферола в гексановом экстракте сыворотки, предварительно подвергнутой воздействию воды и этанола. Определяемый диапазон концентраций - 2-15 мкг/см 3 [10].

Об обеспеченности витамином В 1 косвенно судили по содержанию продукта распада пировиноградной кислоты (ПВК), повышение уровня которого служит показателем снижения обеспеченности организма этим витамином. Принцип метода основан на взаимодействии ПВК с 2,4-дифенилгидразином с образованием гидразона: в щелочной среде он приобретает коричнево-красную окраску, интенсивность которой прямо пропорционально концентрации ПВК. Определяемый диапазон содержаний кислоты - 2,5-20 мкг/см 3 без разбавления пробы [8].

Определение витамина В 2 в цельной крови проводили по методике выполнения измерений массовой концентрации витамина по Берчу, Бессею и Лоури. Определяемый диапазон концентраций - 0,1-1,0 мкг/см 3 без разбавления пробы [9].

Метод основан на извлечении различных форм рибофлавина из крови трихлоруксусной кислотой с последующим кислотным гидролизом флавинадениндинуклетида (ФАД) и флуориметрическим определением содержания рибофлавина.

Кровь отбирали в одно и то же время, натощак, начиная с 8.00, на следующие дни после проведения контрольных испытаний или участия в соревнованиях.

Результаты и обсуждение

Результаты исследований в осенний период показали, что в динамике наблюдения концентрация витамина А в сыворотке крови не изменялась (табл. 1). Вместе с тем на момент промежуточного обследования у 30,8% лиц уровень этого витамина снизился до 0,36±0,06 мкг/мл (р=0,026). В последующий срок было отмечено восстановление содержания витамина А до исходного уровня.

Уровень витамина Е в крови был в пределах референсных границ.

Содержание ПВК по периодам наблюдения достоверно не изменялось, превышая у всех 100% спортсменов уровень нормы на 78,4-85,5%, что свидетельствовало о низком уровне обеспеченности организма витамином В1 .

Недостаточная обеспеченность организма витамином В 2 в исходном состоянии определялась у 40,0% спортсменов (7,17±0,9 против 20,0±4,4, р=0,037). Уже ко второму исследованию уровень витамина В 2 достоверно снижался на 10,9%, а к концу наблюдения - на 45,9%. Ко второму обследованию достоверно сниженный уровень данного витамина определялся у 54,1% спортсменов (φ=2,803), а к концу наблюдения - у всех спортсменов (100,0%) он был ниже нормы (φ=2,789, по критерию Фишера).

Обеспеченность организма медью, железом, магнием, кальцием, фосфором и цинком достоверно не изменялась. К промежуточному обследованию у 30,7% спортсменов в пределах референсных границ было определено достоверное снижение уровня железа: до 10,6±2,8 против 18,02±1,7 мкмоль/л у остальных спортсменов (р=0,021). К концу наблюдения у 53,3% обследованных была выявлена недостаточная обеспеченность организма этим минералом (φ=2,936).

В пределах референсных границ отмечена тенденция к снижению уровня магния: к промежуточному обследованию - в 33,3% случаев, к концу наблюдения - у 100,0%. При этом у 56,3% спортсменов отмечено достоверное снижение исходного уровня ниже референсных границ (φ=4,76).

Также в пределах референсных границ была отмечена тенденция к снижению насыщенности организма на 11,7% цинком (определено у 53,3% обследованных). В целом по группе отмечена тенденция к снижению уровня кальция. При этом ко второму обследованию недостаточная обеспеченность организма кальцием была определена у 15,3% лиц (φ=1,136, различия недостоверны), а к концу наблюдения - достоверно у 40,0% (φ=3,392). Было установлено достоверное снижение уровня калия - на 20,4-18,4% по периодам наблюдения, причем ко второму обследованию снижение было определено у 46,7%, но оно было недостоверным (φ=0,142), а к концу наблюдения - достоверным у 53,3% спортсменов (φ=2,845).

У 100% спортсменов к промежуточному и завершающему обследованию отмечено снижение уровня натрия - на 11,0-11,7%. При этом к завершающему обследованию у 33,3% уровень натрия достоверное снизился (φ=2,734). Снижение уровня хлоридов достигало 22,3-15,1%; при этом у 90,0-80,0% обследованных он в сыворотке крови был достоверно ниже нормы (φ=2,731).

В зимний период у 62,3% спортсменов (в начале наблюдения) была выявлена повышенная обеспеченность организма витамином А. В последующие обследования отмечено достоверное снижение в пределах референсных границ обеспеченности организма этим витамином, достигающее 22,6-25,8% (табл. 2). При этом к концу наблюдения увеличивалась и доля лиц, у которых было выявлено снижение витамина А (табл. 3). Достоверное снижение содержания витамина Е было определено ко второму и третьему обследованиям (табл. 2).

В дальнейшем обеспеченность организма оставалась в пределах референсных границ. В всех случаях у спортсменов во все периоды наблюдения обеспеченность организма витамином В1 была ниже нормы.

В исходном состоянии концентрация витамина В2 была ниже нормы, и по этапам наблюдения продолжала снижаться. К концу наблюдения у спортсменов было отмечено достоверное ухудшение обеспеченности витамином В2 (на 16,9%), причем это снижение выявлено у 66,7% обследованных.

Уровни меди, цинка, магния, натрия, фосфора в сыворотке крови по периодам наблюдения достоверно не различались. Вместе с тем по индивидуальным показателя был установлен рост доли лиц (тенденция по этапам исследования), у которых снижались уровни меди и натрия. К концу наблюдения произошло достоверное снижение концентраций кальция (на 5,4-4,6%), калия (на 8,6%), хлоридов (на 9,6%). С начала проведения тренировок потребность в железе увеличилась, что привело к снижению его уровня в крови. При этом в различные периоды практически у половины спортсменов уровень железа был ниже референсных границ или снижался относительно исходной величины (табл. 3).

Таким образом, можно констатировать, что значительные физические нагрузки могут приводить к снижению обеспеченности организма спортсменов как витаминами, так и минеральными веществами.

Если в осенний период у спортсменов было выявлено снижение обеспеченности организма (в пределах референсных границ) витамином А у 30,8% спортсменов, то в зимний период - у всех обследованных. В оба периода была определена недостаточная обеспеченность организма витаминами В1 и В2 . В ходе тренировочных циклов возрастала доля лиц с недостаточной обеспеченностью витамином В2 . В осенний период было определено достоверное снижение обеспеченности магнием (у 56,3%) и натрием (у 33,3%).

Независимо от сезона отмечено достоверное снижение в сыворотке крови уровней: кальция - у 40,0-66,7% обследованных лиц; калия, как по абсолютным данным, так и по индивидуальным показателям (у 53,3-66,7%); хлоридов (при этом в зимний период это снижение менее значительно, чем в осенний); железа - у 53,3-60,0%.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о необходимости и целесообразности для профессиональной надежности в спорте и достижения результатов проведения контроля витаминно-минерального баланса организма и его своевременной коррекции у спортсменов конкретной профессиональной принадлежности.

Литература

1. Биохимия. Каталог "Ольвексдиагностикум". - СПб., 2011. - 72 с.

2. Воробьева В.М., Шатнюк Л.Н., Воробьева И.С. и др. // Вопр. питания. - 2011. - Т. 80, № 1. - С. 70-77.

3. Закревский В.В., Гончарова Т.А., Макарова Г.Г. Питание и здоровье: Материалы IХ Всерос. конгр. диетологов и нутрициологов. - М., 2007. - С. 38.

4. Коденцова В.М., Вржесинская О.А., Никитюк Д.Б. // Вопр. питания. - 2009. - Т. 78, № 3. - С. 67-77.

5. Коденцова В.М., Вржесинская О.А., Никитюк Д.Б. // Леч. физкульт. и спорт. медицина. - 2010. - № 3. - С. 36-46.

6. Коденцова В.М., Вржесинская О.А., Спиричев В.Б. // Вопр. питания. - 2010. - Т. 79, № 3. - С. 68-72.

7. Коденцова В.М., Спиричев В.Б., Вржесинская О.А. и др. // Леч. физкульт. и спорт. медицина. - 2011. - № 8. - С. 16-21.

8. Лабораторные исследования в ветеринарии / Под ред. Б.И. Антонова. - М.: Агропромиздат, 1991. - 287 с.

9. Медицинские лабораторные технологии: Справочник / Под ред. А.И. Карпищенко. - СПб.: Интермедика, 2002. - 2 т.

10. Методические указания по измерению массовой концентрации витамина Е в сыворотке крови на анализаторе биожидкости "Флюорат-02-АБЛФ". Методика М 07-02-2001. - СПб., 2001 (утв. директором НФП "ЛЮМЭКС" 27.03.2001).

11. Методические указания по измерению массовой концентрации витамина А в сыворотке крови на анализаторе биожидкости "Флюорат-02-АБЛФ". Методика М 07-02-2001. - СПб., 2001 (утв. директором НФП "ЛЮМЭКС" 25.02.2001).

12. Определение химических соединений в биологических средах: Сборник методических указаний/ МУК 4.1.777-99.М.: Минздрав России, 2000. - С. 128-135.

13. Пшендин П.И. Рациональное питание спортсменов. - СПб.: Гиорд, 2002. - 98 с.

14. Скальный А.В. Химические элементы в физиологии и экологии человека. - М.: ОНИКС 21 век; Мир, 2004. - 216 с.

15. Скальный А.В., Рудаков И.А. Биоэлементы в медицине. - М.: ОНИКС 21 век; Мир, 2004. - 272 с.

16. Спиричев В.Б. // Вопр. питания. - 2010. - Т. 79, № 5. - С. 4-15.

17. Спиричев В.Б., Вржесинская О.А., Коденцова В.М. и др. // Вопр. дет. диетологии. - 2011. - Т. 9, № 4. - С. 39-45.

18. Barnett R.N. et. al. // Am. J. Clin. Pathol. - 1973. - Vol. 59. - P. 836.

19. Fried R. et al. // J. Clin. Chem. Clin. Biochem. - 1972. - Vol. 10. - P. 280.

20. Guder W. et al. Normalbereiche Rlin. Chem. (1982): Weissman N., Pilegg V.J. Clinical Chemistry - Principle and Technics. - 1974. - Р. 642-643.

21. Нenry R.J. Clinical Chemistry, Principles and Techniques. 2 nd ed. - Harper and Rou, 1974. - P. 525.

22. Hilmann et al. // J. Clin. Chem. Clin. Biochem. - 1967. - Vol. 5. - P. 93.

23. Mann C.K. // Anal. Chem. - 1956. - Vol. 28. - P. 202.

All articles in our journal are distributed under the CC BY-NC-ND 4.0 (Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International)

© GEOTAR-Media Publishing Group. The use of textual and illustrative content from this publication for the training of any artificial intelligence systems - including machine learning models and neural networks - is strictly prohibited without the prior written consent of the copyright holder.