Уровень СЖК в крови определяет степень вовлеченности липидов в процесс энергообеспечения мышечной деятельности и экономичность энергетических систем. Так как «в пламени углеводов сгорают жиры», степень сопряжения между липидным и углеводным обменом является показателем экономичности работоспособности спортсмена.
В норме содержание СЖК в крови составляет 0,1–0,4 ммоль/л.
При длительных физических нагрузках количество СЖК увеличивается.
Продукты перекисного окисления липидов (ПОЛ) – являются одним из факторов, лимитирующих физическую работоспособность при физических нагрузках.
Содержание ПОЛ в крови определяют по: малоновому диальдегиду, диеновым конъюгатам, а также активности ферментов глутатионпероксидазы, глутатионредуктазы и каталазы. Эти показатели при биохимическом контроле характеризуют степень реакции организма на физическую нагрузку и глубину деструктивных процессов.
Кетоновые тела (ацетоуксусная и β-оксимасляная кислоты) – промежуточный продукт липидного обмена. Уровень кетоновых тел в крови отражает скорость окисления жиров.
Кетоновые тела образуются из ацетил-КоА при окислении жирных кислот, поступают в кровь из печени и используются как энергетический субстрат. Излишек кетоновых тел выводится из организма.
Содержание кетоновых тел в крови в норме до – 8 ммоль/л.
В моче кетоновые тела в норме не выявляются.
При накоплении кетоновых тел в крови до 20 ммоль/л (кетонемия), они появляются в моче (кетонурия) – чего в норме не должно быть.
Кетонурия у спортсменов выявляется при выполнении физических нагрузок большой мощности и/или длительности. Появление кетонури возможно при голодании, исключении углеводов из рациона питания.
Увеличение содержания кетоновых тел в крови и появление их в моче при мышечной активности определяет переход энергообразования с углеводных источников на липидные.
Кровь для исследования содержания липидов берется из вены, обязательно натощак – через 12–14 ч после приема пищи. Если пренебречь этим правилом, результаты исследования будут искажены, так как через 1–4 ч после еды наступает алиментарное (пищевое) повышение содержания липидов в плазме крови.
Более раннее подключение липидных источников энергии отображает экономичность аэробных механизмов энергообеспечения мышечной деятельности и более высокий уровень тренированности спортсмена.
Для ускорения преобразования жиров в транспортабельную и пригодную для усвоения организмом форму необходимы липотропные факторы: некоторые действуют напрямую, другие – опосредованно, путем стимуляции обменных процессов. Подробно применение регуляторов липидного обмена можно найти в специальной литературе, посвященной фармакологии спорта.
В качестве регуляторов липидного обмена могут выступать витамины А, В2, В6, В12, В15, С, Вс; минерал хром.
Более раннее снижение высоких уровней лактата (молочной кислоты) в организме снимает блок с активности липаз.
Кроме того, в качестве факторов, усиливающих липотропный эффект тренировочной нагрузки, можно назвать:
– исключение приема легкоусвояемых углеводов во время тренировки;
– восполнение во время тренировки потерь воды и микроэлементов;
– прием перед тренировкой препарата "Карнитин";
– прием до и/или после тренировки аминокислот с разветвленными цепями ВСАА (аминокислотные комплексы в составе валин, лейцин, изолейцин);
– достаточное потребление с пищей белка для взрослых спортсменов (не менее 1,2–1,3 г белка в день на 1 кг массы тела);
– хорошая вентиляция легких во время тренировки – бег на открытых площадках, «свежем воздухе»;
– значительная длительность тренировки в циклическом режиме – не менее 50 минут;
– уровень нагрузки – аэробный, средний по ЧСС;
– регулярность длительных тренировок (не менее трех раз в неделю);
– соединение аэробных тренировок с силовыми тренировками.
Некоторые спортсмены, ограниченные «весовыми категориями» или стремящиеся любым способом снизить свой вес, резко ограничивают потребление жиров. Другие, стремясь повысить уровень выносливости, увеличивают потребление углеводов для создания запасов гликогена.
В любом случае диеты с низким содержанием жиров (менее 20 % от потребностей по калорийности) не соответствуют энергетическим потребностям показателей выносливости. Кроме того, питание с низким содержанием жиров в течение длительного времени может способствовать развитию у спортсменов дефицита незаменимых жирных кислот и жирорастворимых витаминов. Минеральные элементы кальций и цинк при такой диете также плохо усваиваются.
Рост и развитие молодых спортсменов может задерживаться при длительной маложировой диете, что мы можем наблюдать в видах спорта с ранней специализацией и высокой квалификацией в детском возрасте.
У женщин-спортсменок с низким процентным соотношением жировой массы тела к собственно массе тела (меньше 8-10 %), диеты с очень низким содержанием жиров могут вызвать менструальную дисфункцию, снизить спортивные результаты и нарушить в будущем репродуктивную способность. У мужчин-спортсменов при такой диете наблюдается низкий уровень тестостерона в крови, что не прибавляет ни силы, ни выносливости. Поэтому спортсменам не рекомендуется диета с очень низким содержанием жира.
Кроме того, жировая масса человека разнится по своему составу. То, что откладывается на ягодицах и на талии, это белая жировая ткань, состоящая преимущественно из белых адипоцитов (жировых клеток). Их функция – запасать разнообразные липиды, и выглядят адипоциты как огромная жировая капля. Цитоплазма, ядро и другие компоненты клетки в них есть, но они находятся на периферии рядом с мембраной.
Иначе выглядят клетки бурого жира: в них жировых капель несколько, и в цитоплазме очень много митохондрий, которые благодаря железосодержащим белкам придают клеткам более темный, бурый цвет.
С биохимической точки зрения клетки бурого жира устроены на первый взгляд бессмысленно. В их митохондриях разорвана связь между окислением органических молекул (то есть липидов) и синтезом энергетических молекул АТФ. В ходе окисления молекул в митохондриях на их внутренних мембранах создается градиент протонов: по одну сторону мембраны протонов больше, чем по другую. Этот градиент нужен для того, чтобы работал встроенный в мембрану фермент для синтеза АТФ: энергия, запасенная в химических связях АТФ, легко высвобождается и используется в подавляющем большинстве молекулярных процессов в клетке.
В буром жире энергия от окисляемых продуктов в качестве АТФ почти не запасается. Она уходит в тепло. Бурая жировая ткань густо пронизана кровеносными сосудами, по ним с током крови не только подводится субстрат, но и отводится тепло.
Всем клеткам в той или иной степени приходится тратить получаемую энергию для поддержания благоприятных температурных условий биохимических процессов, однако клетки бурого жира специализированы именно на этой функции – создавать тепло из запасенных липидов. Таким образом, бурые адипоциты служат важным элементом системы терморегуляции у человека и теплокровных животных.
Зоологи давно заметили, что бурый жир особенно развит у зверей, впадающих в зимнюю спячку. Поддерживать температуру тела с помощью других механизмов, например дрожанием (непроизвольным сокращением мышц), «спящие» звери не могут, и здесь бурый жир полноценно выполняет свою роль. Бурый жир защищает от переохлаждения и младенцев – у них он составляет до 5 % от массы тела. У взрослых людей, как полагали до недавнего времени, бурые адипоциты перестают выполнять свою функцию, теряют митохондрии и превращаются в подобие обычных белых жировых клеток.
Однако несколько лет назад выяснилось, что это не так. Оказалось, какая-то его часть остается в районе шеи, плеч и верхней части грудной клетки. Более того, выяснилось, что количество бурого жира у взрослых увеличивается на холоде, что понятно, ведь бурый жир нужен именно для обогрева. Когда человек чувствует холод, мозг дает сигнал белым, адипоцитам расщепить триглицериды, и получившиеся в результате жирные кислоты с кровью приходят в бурый жир, где и «сгорают». Превращению клеток белого жира в бурые способствуют и мышечные нагрузки.
Клетки бурого жира находят не только в специальных «депо», но и в толще белого жира. Исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха выяснили, что белый жир и бурый жир могут непосредственно превращаться друг в друга. Удалось даже найти нервные клетки, которые дают сигнал к расщеплению жиров, – ими оказались некоторые нейроны гипоталамуса. Они контролируют метаболическую активность клеток бурого жира. Мозг может управлять бурым жиром не только с помощью собственно нейронных сигналов, но и с помощью гормонов-нейропептидов, называемых орексинами. Эти нейропептиды синтезируются также в гипоталамусе, участвуют в регуляции циклов сна/бодрствования и влияют на энергетический обмен и аппетит. Выяснилось, что орексины напрямую действуют на клетки белого жира, способствуя их превращению в бурые адипоциты. Возможно, что одним лишь прямым влиянием дело не ограничивается, поскольку орексины включены в сложную систему нескольких нейропептидов, контролирующих метаболизм, и могут действовать на бурый жир через своих «агентов влияния».
Деятельное участие в превращении одного вида жировой ткани в другой принимает иммунная система. Макрофаги, присутствующие в белом жире, понуждают жировые клетки при понижении температуры стать бурыми. Удалось выяснить связь иммунных сигналов управляющих макрофагами, с работой мышц.
При физических упражнениях, и опять-таки при понижении окружающей температуры, из мышц высвобождается особый гормон (называемый метеорин-подобным гормоном), который через иммунные сигнальные белки интерлейкины действует на макрофаги, находящиеся в жировой ткани, а дальше всё разворачивается по описанному сценарию.
Кроме интенсивности и объема физической нагрузки на энерготраты оказывают влияние климатогеографические условия тренировки, гендерная принадлежность, температура тела и повышенный основной обмен спортсмена, потери на процессы пищеварения. Спортсмен участвует и в повседневных бытовых и социальных делах, которые требуют энерготрат.
Точное определение суммарных энергозатрат представляет значительные трудности, и у разных авторов нет полной идентичности в определении энергетической стоимости одного и того же вида деятельности. Следовательно и достаточное восполнение энергии представляется делом непростым, осуществляемое на практике методом проб.
Аминокислоты также, в составе нативных белков, вносят определенный вклад в энергообеспеченность организма спортсмена при значительных физических нагрузках.
III. Роль пищевых волокон
Пищевые волокна ‒ вещества растительного происхождения, которые входят в состав фруктов, овощей, злаков, бобовых, орехов и т. д.
Они настолько важны, что биологи и диетологи ставят их в один ряд с белками, жирами и углеводами, витаминами. Пищевые волокна являются своего рода регуляторами и дозаторами всасывания всех макро- и микроэлементов питания, представляют собой основу «пищевого комка». Они определяют что, в каком месте и когда будет перевариваться и всасываться из принятой пищи.
Основные типы пищевых волокон: лигнин, некрахмальные 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:
‒ нормализуют функции желудочно-кишечного тракта: влияют на опорожнение желудка, скорость всасывания пищевых веществ в тонкой кишке, время их транзита через кишечник;
‒ способствуют улучшению микрофлоры кишечника;
‒ снижают резистентность тканей к инсулину, т. е. снижают количество сахара в крови;
‒ уменьшают количество холестерина в крови;
‒ обладают детоксицирующим свойством;
‒ помогают контролировать аппетит и эффективнее снижать вес (небольшая порция пищевых волокон надолго притупляет чувство голода);
Дополнить свой рацион клетчаткой можно:
‒ фруктами, если готовить из них напиток, лучше сделать его с мякотью;
‒ добавлением овощей в каждый из основных приемов пищи (завтрак, обед и ужин);
– включить в рацион коричневый дикий рис, ячмень, просо, фасоль, чечевицу и другие неочищенные зерна;
‒ применять отруби, которые легко добавлять в любые напитки, супы, каши;
‒ дополнить рацион специализированными источниками клетчатки;
‒ максимально исключить из рациона привычную выпечку, а вместо нее употреблять цельнозерновой хлеб, мюсли и хлебцы;
‒ исключить шлифованный белый рис.
Суточная норма потребления пищевых волокон составляет 25–30 г; в обычном рационе человека содержится 12–15 г. Спортсменам рекомендуется иметь в рационе не менее чем 30 г/сут. пищевых волокон.
Увеличивать потребление клетчатки следует постепенно (в течение нескольких недель). Резкие изменения вызовут дискомфорт.
Добросовестный производитель всегда указывает в выходных данных своих продуктов процентное соотношение или количество пищевых волокон (клетчатки).
IV. Организация питания различных видов спорта
Прогресс спортивной результативности и поддержание уровня тренированности зависят от интенсивности конкретной тренировки и мероприятий по последующему восстановлению. Спортсмен всегда должен знать, какой интенсивности предстоит тренировка, чтобы иметь возможность с максимальной пользой использовать нагрузку, подготовить свой организм к тренировочному процессу диетическими приемами с энергетической точки зрения.
Кроме того, спортсмены и тренеры хорошо понимают важность достижения и поддержания оптимальной массы тела (МТ) для демонстрации высоких спортивных результатов. Боевой вес – оптимальная масса тела спортсмена, соответствующая состоянию его наилучшей функциональной спортивной подготовки.
Идеальный тип тела не одинаков для каждого вида спорта. Например, бегуны на длинные дистанции стремятся свести к минимуму массу, которую необходимо перемещать во время продолжительного забега. Спортсмены с разной массой тела успешно выступают, например, в футболе в зависимости от игрового амплуа. В других видах спорта существуют жесткие требования к массе тела спортсменов. Это относится к видам спорта, где введены так называемые весовые категории, например, в борьбе, боксе, пауэрлифтинге и т. д.
Размеры, форма и состав тела во многом предопределены генетически. Это, однако, не означает, что нельзя изменить или улучшить эти компоненты физического профиля. Если размер тела и телосложение можно изменить лишь незначительно, то состав тела можно существенно изменить с помощью диеты и физических упражнений. Соотношение составляющих массу тела может значительно колебаться в зависимости от потребностей вида спорта и конкретной специализации.