4. Біохімічний контроль та організація харчування спортсменів

Основними хімічними компонентами їжі є наступні шість груп речовин: постачальники енергії (вуглеводи, жири, білки), незамінні амінокислоти, незамінні жирні кислоти, вітаміни, мінеральні речовини і вода. Кожна речовина виконує конкретну функцію в життєдіяльності організму і впливає на виконання фізичної роботи.

Основними джерелами енергії в тканинах організму є вуглеводи і жири. Жири виконують також структурну функцію. Білки можуть використовуватися як енергетичне джерело, однак основна їхня функція – структурна. Вітаміни входять до складу багатьох ферментів і являються регуляторами різних метаболічних процесів. Мінеральні речовини також виконують регуляторну роль і входять у структуру різноманітних тканин, особливо кісткової та крові. Вода створює внутрішнє середовище організму і забезпечує протікання хімічних реакцій.

Організм людини здатний синтезувати і запасати багато поживних речовин, однак деякі з них в організмі не синтезуються. Вони називаються незамінними есенціальними факторами харчування і повинні надходити з їжею. При їхньому недонадходженні порушуються обмінні процеси, а також процеси адаптації при м'язовій діяльності та можуть розвиватися захворювання.

Роль вуглеводів у забезпеченні м'язової діяльності

Вуглеводи займають одне з найважливіших місць у харчуванні людини, так як є основним джерелом енергії при інтенсивній м'язовій діяльності. Від запасів вуглеводів у скелетних м'язах і печінці залежить тривалість аеробної фізичної роботи чи прояв високого рівня витривалості, а також час настання стомлення. Вуглеводи їжі забезпечують певний рівень глюкози в крові, що є основним енергетичним субстратом мозку, а також нагромадження запасів глікогену в скелетних м'язах і печінці.

Особливості застосування окремих типів вуглеводів. Вуглеводи знаходяться в основному в продуктах рослинного походження (хлібі, крупах, макаронах, картоплі, цукрі, овочах і фруктах) у виді моно-, ди- і полісахаридів. Ди- і полісахариди їжі в системі травлення піддаються ферментативному гідролізу і перетворюються переважно в глюкозу.

Моносахариди їжі представлені в основному глюкозою і фруктозою, що містяться в багатьох фруктах, меді і називаються цукрами. В організм вони надходять у вільному виді або утворюються в процесі травлення з ди- і полісахаридів їжі. Надходження в організм великої кількості вільної глюкози і швидке її всмоктування в кров (уже через 15-20 хв після прийому їжі вона виявляється в крові) приводить до гіперглікемії крові, що активує функцію підшлункової залози, що виділяє гормон інсулін, і забезпечує надходження глюкози в тканини, де вона використовується для синтезу глікогену, а при значному надлишку – і для синтезу жирів. Після дії інсуліну рівень глюкози в крові знижується, що може привести до гіпоглікемії і загальної слабості. Систематична активація підшлункової залози може сприяти розвитку захворювання цукровим діабетом. Тому кількість моносахаридів у харчуванні людей, особливо в літньому віці, повинна бути обмежена і не перевищувати 25-35 % загальної кількості споживаних вуглеводів.

Вільна глюкоза використовується в клініці для швидкого підвищення її концентрації в крові і поліпшення харчування тканин. У спортивній практиці глюкозу застосовують під час рухової роботи, а також у період відпочинку для прискорення відновлення запасів глікогену. Вживати глюкозу за 1,5-3 год до початку тривалих фізичних навантажень не рекомендується, особливо під час змагань, тому що це прискорює вичерпання запасів глікогену і гальмує використання жирів. Часто замість глюкози для нагромадження глікогену в печінці використовують фруктозу. Фруктоза з меншою швидкістю всмоктується в кров зі шлунково-кишкового тракту і не активує функцію підшлункової залози, однак відновлює глікоген у два рази повільніше, ніж глюкоза й інші вуглеводи.

Дисахариди рослинної їжі представлені сахарозою – основним компонентом харчового цукру і багатьох насолод (цукерок, тортів, варення). При розщепленні полісахаридів у системі травлення утворюється дисахарид мальтоза, що розщеплюється на дві молекули глюкози. Сахароза розпадається на глюкозу і фруктозу. Одночасне вживання великої кількості сахарози, як і моносахаридів, може викликати гіперглікемію та її наслідки, тому виправдано тільки при необхідності швидкого відновлення запасів енергії.

У молоці і молочних продуктах знаходиться дисахарид лактоза – „молочний цукор“. Це основний вуглевод їжі дітей першого року життя. В дорослому організмі може порушуватися засвоєння лактози. У зв'язку з цим розроблені окремі рекомендації про виключення молочних продуктів з раціону харчування. Однак лікарі спростовують таку думку, тим більше, що кисломолочні продукти не містять лактози.

Полісахариди їжі представлені в основному крохмалем, що знаходиться в рослинних продуктах (картоплі, крупах, хлібі, рисі та ін.), а також глікогеном –„тваринним крохмалем“. У системі травлення людини крохмаль повільно розщеплюється до молекул глюкози, які поступово всмоктуються в кров, що не викликає гіперглікемії в крові. Тому в раціоні харчування повинні переважати полісахариди (до 65 %). Глікоген надходить з продуктами харчування в малих кількостях (5-15 мг/добу).

Окремі групи вуглеводів розрізняються доступністю для гідролітичних ферментів у шлунково-кишковому тракті і швидкістю надходження глюкози в кров, що позначається як глікемічний індекс. Розрізняють продукти з високим, середнім і низьким глікемічним індексом, використання яких приводить до різного збільшення рівня глюкози в крові.

Харчові волокна – це полісахариди рослин, що в організмі людини в процесі травлення не розщеплюються. До них відносяться целюлоза (клітковина), геміцелюлоза, а також пектин і лігнін. Вони проходять шлунково-кишковий тракт без змін і тому називаються баластовими речовинами.

Харчові волокна не є поживними речовинами, однак відіграють важливу регуляторну роль у процесах травлення різних речовин. Вони підсилюють просування харчової маси, утворення кишечного соку, жовчевиділення, стимулюють виведення з організму холестеролу, сповільнюють процес всмоктування глюкози при великому споживанні цукру, а також зв'язують отруйні речовини і виводять їх з кишечника. Постійне надходження волокон в організм людини знижує вірогідність захворювання атеросклерозом, раком, а також поліпшує функцію шлунково-кишкового тракту. Проте надлишкова їхня кількість зменшує всмоктування мінеральних речовин (Fе, Са, Мn, Сu), а також жиророзчинних вітамінів. Харчові волокна містяться в житньому хлібі, овочах (капусті, буряку, моркві), фруктах (яблуках, чорносливі). Норма споживання їх – 10-15 мг/добу.

Споживання вуглеводів після фізичних навантажень. Добова потреба у вуглеводах для дорослої людини залежить від енерговитрат організму і складає в середньому 300–400 мг/добу. Для спортсменів норми споживання вуглеводів збільшуються у зв’язку з додатковою витратою енергії при виконанні роботи. У деяких видах спорту її витрата майже в 1,5–2 рази більше, ніж у людей, зайнятих фізичною працею. Тому потреба у вуглеводах збільшується і складає в середньому 400–700 мг/добу. Оскільки витрата енергії залежить від маси тіла і рівня рухової активності, кількість вуглеводів, необхідна для поповнення витраченої енергії, з урахуванням цих показників можна розрахувати, помноживши масу тіла (кг) на кількість вуглеводів (мг/кг на добу), що відповідає рівню рухової активності .

У видах спорту на витривалість при інтенсивних тренуваннях і в перші доби після них рекомендується споживати 10 мг вуглеводів на 1 кг маси тіла на добу, а в силових і швидкісно-силових – 7 мг на 1 кг маси тіла, що складає 700 і 490 мг/добу відповідно при масі тіла 70 кг.

Для спортсменів допускається збільшення норми споживання простих вуглеводів (цукру) до 100 мг/добу і більше. Для людей, що ведуть малорухливий спосіб життя, і в літньому віці споживання цукру не повинно перевищувати 50 г.

Зменшення вмісту вуглеводів у їжі нижче 300 г підсилює розпад клітинних білків, окислення жирів та утворення кетонових тіл, що може привести до ацидозу. Систематичне надлишкове надходження вуглеводів з їжею може привести до ожиріння, атеросклерозу, цукрового діабету, тому що частина вуглеводів перетворюється в жири і холестерол.

Запаси глікогену в скелетних м'язах і печінці вичерпуються після 2–3 год інтенсивного фізичного навантаження, що відповідає 60–80 % МСК. Вони можуть вичерпатися і за більш короткий час при роботі високої потужності в межах 90–130 % МСК, однак відновлюються досить повільно – 5 % за годину. Тому в період відпочинку створюються умови для більш швидкого відновлення запасів глікогену.

Швидкість відновлення запасів глікогену в м'язах і печінці після фізичних навантажень залежить від швидкості надходження вуглеводів в організм, типу вуглеводів, вибору часу для вживання вуглеводів у період відпочинку.

Для повного відновлення запасів глікогену в м'язах після тривалих фізичних навантажень при споживанні їжі, багатої вуглеводами, потрібно близько 20 год, а при нераціональному харчуванні – ще більше. Правильний вибір часу прийому вуглеводів їжі після змагань чи напруженого тренування сприяє більш ефективному протіканню відновлення запасів глікогену. Встановлено, що прийом вуглеводів (50 г і більше) відразу після великих навантажень (перші 20 хв), зв'язаних із проявом витривалості, а потім через кожні 2 год, сприяє більш швидкому відновленню вмісту глікогену в м'язах. Більш швидкий ресинтез глікогену м'язів відбувається при споживанні глюкози і сахарози (але не фруктози) при використанні продуктів з високим гліколітичним індексом.

Спортивний результат у циклічних видах спорту багато в чому залежить від запасів глікогену в м'язах і печінці, тому до змагань необхідно підходити з максимальними запасами глікогену в м'язах. Для цього використовують метод „глікогенного завантаження“, чи насичення вуглеводами. Спочатку виснажують запаси глікогену в м'язах і печінці під впливом напруженого тренування протягом декількох днів і обмеження споживання вуглеводів, а потім у наступні три дні використовують богату вуглеводами дієту, для того щоб до змагань досягти фази надвідновлення глікогену. Такий метод сприяє збільшенню запасів глікогену в м'язах на 20–40 %.

У період змагань витрата енергії при виконанні однаковій по обсягу роботі збільшується на 26–29 % у порівнянні з тренуванням, тому вживання вуглеводів варто збільшити. Для запобігання розвитку стомлення, зв'язаного зі зниженням запасів глікогену при тривалих фізичних навантаженнях, необхідно щогодини з моменту початку змагань приймати близько 30–60 г високоглікемічних вуглеводів, бажано в рідкому виді.