Харчування спортсменів

1. Енергоспоживання організму і його залежність від виконуваної роботи

Раціональне харчування передбачає дотримання енергетичної рівноваги в організмі відповідно до наступного принципу: кількості енергії, що надійшла, повинне відповідати кількості витраченої енергії.
Енергія в організм людини надходить із їжею у вигляді вуглеводів, жирів і білків. У клітинах організму в процесі їхніх хімічних перетворень енергія витягається й використовується для різних потреб. Як відомо, при окислюванні 1 г вуглеводів, як і білків, виділяється 4 ккал (17 кДж), а жирів - 9 ккал (37 кДж) енергії. Знаючи хімічний склад харчових продуктів й їхню калорійність, що наведені в спеціальних таблицях, можна розрахувати калорійність будь-якого меню або дієти. Звичайно калорійність або енергетична цінність продуктів виражається в кілокалоріях на 100 г продукту або на рекомендовану порцію.
Калорійність добового раціону людини змінюється залежно від кількості енергії, що витрачає людина. При короткочасному недонадходженні енергії (калорійності їжі) організм витрачає запасні речовини, головним чином жири й складні вуглеводи, а при тривалому - використовуються не тільки жири й вуглеводи, але й білки, що призводить до зменшення маси тіла, атрофії м'язів, анемії, затримці росту, зниженню фізичної працездатності. При надлишковому надходженні енергії зменшується її утилізація, тому частина вуглеводів і жирів відкладається в тканинах у вигляді жиру, що може призвести до ожиріння.
Добові енерговитрати організму людини включають основний обмін (мінімальна кількість енергії, необхідне для підтримки основних функцій організму й процесів біосинтезу в стані відносного спокою), специфічно-динамічна дія їжі, або енерговитрати на травлення й всмоктування їжі (при змішаному харчуванні - у середньому 10-15% добової витрати енергії), а також енерговитрати на різні види діяльності.
Основний обмін залежить від віку, статі, маси тіла, зовнішніх умов, індивідуальних особливостей людини й становить у середньому у дорослого чоловіка з масою тіла 65 кг - 1600-1800 ккал, а у жінок з масою тіла 55 кг 1300-1400 ккал. У дітей розраховуючи на одиницю маси тіла основний обмін в 1,5 рази вище, ніж у дорослих, а в людей похилого віку - нижче, ніж у дорослих.
Специфічно-динамічна дія їжі може мати різні витрати енергії залежно від вмісту в їжі білків, вуглеводів і жирів. Найбільша витрата енергії відбувається під час перетравлювання білків (до 30-40 %). Для жирів він становить 4-14 %, а для вуглеводів - 4-7 %. Навіть випита чашка рідини підвищує основний обмін приблизно на 8 %. При збалансованому надходженні окремих компонентів їжі спостерігається збільшення основного обміну в середньому на 10-15 %.
Під час різних видів діяльності, особливо м'язовій активності, істотно збільшуються енерговитрати людини. Так, якщо читання книги збільшує основний обмін всього на 16 %, то фізичне навантаження - у кілька разів більше. Загальні енерговитрати й калорійність раціону харчування для населення визначаються відповідно до дієтичних норм, які рекомендує Всесвітня організація охорони здоров'я (ВООЗ). Однак у різних країнах вони мають свої особливості, тому що в розрахунок беруться різні параметри: вік, маса тіла, основний обмін, фактор активності й ін. Середньодобове споживання енергії чоловіками студентського віку (19-24 роки) становить 2900 ккал/добу, а жінками такого ж віку - 2200 ккал/добу. Для людей з іншою масою тіла і вищою руховою активністю, зайнятих у різних сферах діяльності, енерговитрати залежно від важкості роботи можуть становити приблизно 2200-2500 ккал/добу - у чоловіків і 1800- 2200 ккал/добу - у жінок, зайнятих розумовою працею, тоді як у людей, зайнятих важкою фізичною працею, - до 4300 ккал/добу у чоловіків і до 3000 ккал/добу - у жінок. Отже, їхнє харчування повинне покривати витрати енергії, тобто бути більш калорійним. Проте постійне переважання добової калорійності їжі над енерговитратами на 300 ккал (калорійність 100-грамової здобної булочки; призводить до нагромадження резервного жиру в межах 15-30 г у день, що становить близько 5-10 кг у рік).
Енерговитрати спортсменів різних спеціалізацій залежать від інтенсивності виконуваної фізичної роботи, виду спорту й коливаються від 2000 ккал/добу для шахістів і гімнастів до 7000 ккал/добу для штангістів і спортсменів, що займаються видами спорту на витривалість (наприклад, для велогонщиків).
Аналіз величин добового енергоспоживання в представників різних видів спорту показав широкий діапазон розходжень у споживанні енергії між представниками різних видів спорту і навіть усередині групи спортсменів одного виду спорту. Для представників ігрових видів спорту також характерно високе споживання енергії, оскільки її витрата у баскетболістів чоловіків може становити близько 5500 ккал/добу. Найбільша витрата енергії відзначається в спортсменів циклічних видів спорту, де потрібно більша загальна витривалість.
Як видно з наведених даних, витрата енергії в спортсменів співставна з людьми, що виконують важку фізичну праця. Однак під час виконанні роботи максимальної потужності витрачається дуже велика кількість енергії за одиницю часу. Така робота виконується в анаеробному режимі (в умовах кисневого боргу).
Витрата енергії в спортсменів залежить від їхньої спортивної майстерності. Із зростанням спортивної майстерності витрата енергії при виконанні стандартної роботи зменшується. На величину витрати енергії впливає також емоційний стан спортсмена. Так, у передстартовому стані або в період змагань енерговитрати при виконанні однакової роботи збільшуються на 26-29 % у порівнянні із тренуванням.
Добова витрата енергії спортсменів різних видів спорту компенсується за рахунок енергонадходження за рахунок вуглеводів, жирів і білків їжі, а також із запасів поживних речовин нагромаджених в організмі раніше (жирова клітковина, глікоген, білки м’язів).

2. Збалансованість живильних речовин у раціоні спортсмена

Збалансованість надходження вуглеводів, жирів і білків. На сьогодні встановлено, що найбільш сприятливе забезпечення енергетичних і пластичних потреб людини досягається при збалансованому надходженні в організм вуглеводів, жирів і білків у співвідношенні 4:1,2:1. Вуглеводи в такому випадку повинні становити 50-55 %, жири - 30-35 %, білки - 10-15 % загальної калорійності раціону харчування.
Для спортсменів співвідношення вуглеводів, жирів і білків може варіювати залежно від специфіки виду спорту, обсягу й інтенсивності виконуваної роботи й становити 40-70% загального споживання енергії вуглеводів, 20-42% - жирів й 10-22% - білків. Загальна закономірність збалансованості раціону харчування спортсмена така, що у видах спорту на витривалість збільшується кількість вуглеводів до 55-65-70% загальної добової калорійності за рахунок зменшення кількості жирів до 20-30% і білків - до 10-12%.
З вуглеводів у раціоні харчування більша частина (до 65%) повинна забезпечуватися складними вуглеводами (полісахаридами). Добова потреба жирів у раціоні харчування повинна забезпечуватися на 70% жирами тваринного походження й на 30% - рослинного походження, які містять моно- і поліненасичені жирні кислоти. Джерелами повноцінного білка є продукти тваринного походження.
Кислотність і лужність харчових продуктів. Харчові продукти містять певну кількість кислот і лугів, тому можуть впливати на кислотно-лужну рівновагу в організмі, зміщаючи його в кислу або лужну сторону. Буферні системи, що перебувають в організмі, протидіють цьому. Однак можливості її обмежені, а під час м'язової діяльності накопичуються кислі продукти метаболізму. Тому необхідно обмежувати надходження в організм кислих продуктів харчування після інтенсивних фізичних навантажень, для того щоб запобігти посиленню закислення внутрішнього середовища організму спортсмена.
До закислюючих відносяться хліб й інші зернові продукти, а також м'ясо, риба, яйця, кислотність яких визначають по реакції золи харчових продуктів. На нагромадження кислих і лужних компонентів у тканинах впливають вітаміни. Так, при дефіциті вітаміну В1 в організмі обмежується окислення піровиноградної й інших органічних кислот, що сприяє закисленню внутрішнього середовища організму і підвищує сприйнятливість до захворювань.

3. Роль окремих хімічних компонентів їжі в забезпеченні м'язової діяльності

Основними хімічними компонентами їжі є наступні шість груп речовин: постачальники енергії (вуглеводи, жири, білки), незамінні амінокислоти, незамінні жирні кислоти, вітаміни, мінеральні речовини й вода. Кожна речовина виконує конкретну функцію в життєдіяльності організму й впливає на виконання фізичної роботи.
Основними джерелами енергії в тканинах організму є вуглеводи й жири. Жири виконують також структурну функцію. Білки можуть використовуватися як енергетичне джерело, однак основна їхня функція-структурна. Вітаміни входять до складу багатьох ферментів й є регуляторами різних метаболічних процесів. Мінеральні речовини також виконують регуляторну роль і входять у структуру різних тканин, особливо кісткової, і крові. Вода створює внутрішнє середовище організму й забезпечує протікання хімічних реакцій.
Організм людини здатний синтезувати й запасати багато живильних речовин, однак деякі з них в організмі не синтезуються. Вони називаються незамінними есенціальними факторами харчування й повинні надходити з їжею. При їхньому недонадходженні порушуються багато обмінних процесів, а також процеси адаптації під час м'язової діяльності, можуть розвиватися захворювання.

4. Роль вуглеводів у забезпеченні м'язової діяльності

Вуглеводи займають одне з найважливіших місць у харчуванні людини, оскільки є основним джерелом енергії при інтенсивній м'язовій діяльності. Від запасів вуглеводів у м'язах і печінці залежить тривалість аеробної фізичної роботи або 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 м'язах і печінці.
Особливості застосування окремих типів вуглеводів. Вуглеводи перебувають в основному в продуктах рослинного походження (хлібі, крупах, макаронах, картоплі, цукрі, овочах і фруктах) у вигляді моно-, ди- і полісахаридів. Ди- і полісахариди їжі в системі травлення піддаються ферментативному гідролізу й перетворюються переважно в глюкозу.
Моносахариди їжі представлені в основному глюкозою й фруктозою, які втримуються в багатьох фруктах, меді й називаються цукрами. В організм вони надходять у вільному виді або утворяться в процесі травлення з ди- і полісахаридів їжі. Надходження в організм великої кількості вільної глюкози й швидке її всмоктування в кров (уже через 15-20 хв після прийому їжі вона виявляється в крові) приводить до підвищення її концентрації в крові, що активує функцію підшлункової залози, що виділяє гормон інсулін, що забезпечує надходження глюкози в тканини, де вона використовується для синтезу глікогену, а при значному надлишку - 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, повинне бути обмежене й не перевищувати 25- 35 % загальної кількості споживаних вуглеводів.
Вільна глюкоза використається в клініці для швидкого підвищення її концентрації в крові й поліпшення харчування тканин. У спортивній практиці глюкозу застосовують під час рухової роботи, а також у період відпочинку для прискорення відновлення запасів глікогену. Застосовувати глюкозу за 1,5- 3 год до початку тривалих фізичних навантажень не рекомендується, особливо під час змагань, тому що це прискорює вичерпання запасів глікогену й придушує використання жирів. Часто замість глюкози для нагромадження глікогену в печінці використають фруктозу. Фруктоза з меншою швидкістю всмоктується в кров зі шлунково-кишкового тракту й 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 й багатьох солодощів (цукерок, тортів, варення). При розщепленні полісахаридів, особливо крохмалю, у системі травлення утворюється дисахарид мальтоза, що розщеплюється на дві молекули глюкози. Сахароза розпадається на глюкозу й фруктозу. Одночасне споживання великої кількості сахарози, як і моносахаридів, може викликати гіперглікемію, тому воно виправдане тільки при необхідності швидкого відновлення запасів енергії.
У молоці й молочних продуктах перебуває дисахарид лактоза – «молочний цукор». Це основний вуглевод їжі дітей першого року життя.
Полісахариди їжі представлені переважно крохмалем, що перебуває в рослинних продуктах (картоплі, крупах, хлібі, рисі й ін.), а також глікогеном - «тваринним крохмалем». У системі травлення людини крохмаль повільно розщеплюється до глюкози, яка поступово всмоктуються в кров, що не викликає різкого підвищення її концентрації в крові. Тому в раціоні харчування повинні переважати полісахариди (до 65%). Глікоген вноситься із продуктами харчування в малих кількостях близько 15 мг/добу).
Окремі групи вуглеводів відрізняються 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, які в організмі людини в процесі травлення не розщеплюються. До них ставляться целюлоза (клітковина), геміцелюлоза, а також пектин і лігнін. Вони проходять шлунково-кишковий тракт без змін і тому називаються баластовими речовинами.
Харчові волокна не є живильними речовинами, однак грають важливу регуляторну роль у процесах травлення різних речовин. Вони підсилюють просування харчової маси, утворення кишкового соку, жовчовиділення, стимулюють виведення з організму холестерину, сповільнюють процес усмоктування глюкози при великому споживанні цукру, а також зв'язують отруйні речовини й виводять їх з кишечнику. Постійне надходження волокон в організм людини знижує ймовірність захворювання атеросклерозом, раком, а також поліпшує функцію шлунково-кишкового тракту. Проте надлишкова їхня кількість зменшує усмоктування мінеральних речовин (Fe, Ca, Mg, Сu), а також жиророзчинних вітамінів. Харчові волокна втримуються в житньому хлібі, овочах (капусті, буряку, моркві), фруктах (яблуках, чорносливі). Норма споживання їх - 10-15 г/добу.
Споживання вуглеводів після фізичних навантажень. Добова потреба у вуглеводах для дорослої людини залежить від енерговитрат організму й становить у середньому 300-400 г/добу.
Для спортсменів норми споживання вуглеводів збільшуються у зв'язку з додатковою витратою енергії при виконанні роботи. В окремих видах спорту її витрата майже в 1,5-2 рази більше, ніж у людей, зайнятих фізичною працею. Тому потреба у вуглеводах збільшується й становить у середньому 400-700 г/добу. Оскільки витрата енергії залежить від маси тіла й рівня рухової активності, кількість вуглеводів, необхідне для заповнення витраченої енергії, з урахуванням цих показників можна розрахувати, помноживши масу тіла (кг) на кількість вуглеводів (г */кг * добу), що відповідає рівню рухової активності.
У видах спорту на витривалість при інтенсивних тренуваннях й у першу добу після них рекомендується споживати 10 г вуглеводів на 1 кг маси тіла в добу, а в силові й швидкісно-силових - 7 г на 1 кг маси тіла, що становить 700 й 490 г доб-1 відповідно при масі тіла 70 кг.
Для спортсменів допускається збільшення норми споживання простих вуглеводів (цукру) до 100 г доб-1 і більше. Для людей, ведучих малорухомий спосіб життя, і в літньому віці споживання цукру не повинне перевищувати 50р.
Зменшення змісту вуглеводів у їжі нижче 300 г підсилює розпад клітинних білків, окислювання жирів й утворення кетонових тіл, що може привести до ацидозу. Систематичне надлишкове надходження вуглеводів з їжею може привести до ожиріння, атеросклерозу, цукровому діабету, тому що частина вуглеводів перетворюється в жири й холестерин.
Запаси глікогену в кістякових м'язах і печінці вичерпуються після 2-3 ч інтенсивні фізичні навантаження, що відповідає 60-80 % МСК. Вони можуть вичерпатися й за більше короткий час при роботі високої потужності в межах 90-130 % МСК, однак відновлюються досить повільно - 5 % у годину. Тому в період відпочинку створюються умови для більше 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 прийому вуглеводів до періоду відпочинку.
Для повного відновлення запасів глікогену в м'язах після виснажливих фізичних навантажень при споживанні їжі, багатої вуглеводами, потрібно близько 20 ч, а при нераціональному харчуванні - ще більше. Правильний вибір часу прийому вуглеводів їжі після змагань або напруженого тренування сприяє більше ефективному протіканню відновлення запасів глікогену. Установлено, що прийом вуглеводів (50 м і більше) відразу після більших навантажень (перші 20 хв), пов'язаних із проявом витривалості, а потім через кожні 2 год, сприяє більше швидкому відновленню змісту глікогену в м'язах. Більше швидкий ресинтез глікогену м'язів відбувається при споживанні глюкози й 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»