Питание — главный фактор восстановления работоспособности

В процессе напряженных тренировок и особенно соревнований питание является одним из ведущих факторов повышения работоспособности, ускорения восстановительных процессов в организме спортсмена и борьбы с утомлением. Благодаря обмену энергией — одному из главных и постоянных проявлений жизнедеятельности организма — поддерживаются стабильность морфологических структур, способность их к самообновлению и самовосстановлению, а также высокая степень функциональной организации биологических систем.

Изменения в обмене веществ, обнаруживаемые при высоком физическом и нервно-эмоциональном напряжении, показывают увеличение потребности организма в некоторых питательных веществах, в частности в белках и витаминах. Рост физической нагрузки ведет к повышению расхода энергии (табл. 53). Из таблицы видим, например, что медленная ходьба увеличивает расход энергии по сравнению со сном в 3 раза, а бег на короткие дистанции — более чем в 40 раз.

Таблица 53

Расход энергии в покое и при физической нагрузке

Существенно влияет на энергетические траты уровень тренированности. Спортивная тренировка уменьшает расход энергии, предохраняет организм спортсмена от переутомления, укорачивает период восстановления сил после работы, дает возможность развивать в короткие сроки значительное напряжение. Достигается это лучшей координацией движений, большей приспособляемостью сердечно-сосудистой и дыхательной систем к работе, а также определенными сдвигами в обменных процессах. Научными исследованиями Г.Е. Владимирова и др. установлены тонкие изменения в обмене веществ при повторной мышечной работе, в частности, уменьшение сдвигов уровня молочной кислоты в крови (что свидетельствует либо об ускорении ресинтеза, либо о меньшем образовании молочной кислоты), а также более быстрое устранение кислородной задолженности и некоторое снижение дыхательного коэффициента. Последнее говорит о том, что при повторной мышечной работе происходит переключение на неуглеводные источники энергии. Авторы на основании проведенных исследований приходят к заключению, что ход химических процессов в мышцах цри работе одинаковой величины может существенно изменяться в зависимости от предшествующего состояния мышц и регулирующих систем организма.

Физическая работоспособность человека и уровень максимальных энерготрат в значительной мере определяются функциональными возможностями сердечно-сосудистой и дыхательной систем. С увеличением интенсивности физической нагрузки потребность в пище возрастает.

В результате продолжительной мышечной деятельности (например, при беге на длинные дистанции) может создаться ситуация, аналогичная голоданию, когда должны использоваться энергетические резервы организма. Рассчитано, например, что затраты энергии при марафонском беге составляют около 2000 ккал, общая же энергетическая ценность резервных углеводов в организме человека составляют примерно 650 ккал. Следовательно, при марафонском беге в мышцах должно, по-видимому, происходить окисление жирных кислот. При изучении энергетики процесса в целом установлено, что утилизация глюкозы при марафонском беге замедляется и потому значительного истощения резервных углеводов не происходит.

Углеводы используются в качестве источника энергии для мышечной работы (табл. 54). Однако запасы эндогенных углеводов в мышечной ткани настолько ограничены, что, если бы они были единственным видом «топлива», они бы полностью исчерпались через минуты или даже секунды мышечной работы.

Таблица 54

Содержание углеводов в продуктах питания

Глюкоза крови также служит «топливом» для мышечного сокращения, если сосудистая система мышц обеспечивает поступление глюкозы с достаточной скоростью. Используемая в процессе мышечного сокращения глюкоза крови может пополняться за счет запасов гликогена в печени, которые также ограничены (они составляют около 100 г, и этого количества достаточно для того, чтобы обеспечить сократительную активность мышц в течение 15 мин бега).

Фактически не ограничены в организме запасы жиров (табл. 55). Их преимущество как источника энергии в том, что при окислении 1 г жиров может быть получено приблизительно в 9 раз больше энергии, чем при окислении 1 г запасного гликогена. Значит, для того чтобы накопить эквивалентное количество «топлива» исключительно в форме гликогена, его энергетический резерв должен быть в 9 раз тяжелее, что является проблемой для спорта.

Таблица 55

Содержание жиров в продуктах питания

Продукты	Содержание жиров в 100 г продукта, г
Масло сливочное	82,3
Шпиг свиной	92,8
Маргарин молочный	82,3
Масло растительное	99,9
Молоко	3,2
Мясо	7,0
Яйца	11,5
Шоколад	37,2
Орехи грецкие	55,4

Были попытки использования углеводной диеты с целью повышения запасов гликогена (создания депо гликогена). Но практика спорта отвергает эти методы как не физиологичные. Только сбалансированное питание отвечает требованиям, предъявляемым к большому спорту.

Существуют убедительные данные об использовании жиров в организме человека, особенно при длительной физической нагрузке. Какая доля энергии высвобождается за счет окисления жиров, зависит от различных факторов: интенсивности совершаемой работы, длительности упражнений, вида спорта и т.д.

Если скорость поступления жирных кислот и кислорода в мышцы достаточна для обеспечения энергетических потребностей мышечной ткани, то утилизация гликогена и глюкозы может быть сокращена до минимума, и мышцы будут довольно долго сокращаться без истощения.

По мере увеличения интенсивности работы величина дыхательного коэффициента приближается к 1, что свидетельствует об увеличении скорости утилизации глюкозы и гликогена.

Глюкоза играет важную роль в качестве первичного источника субстратов «дыхания» для многих тканей, и, следовательно, ее концентрация в крови должна'регулироваться. Если концентрация глюкозы в периферической крови превышает пороговую концентрацию для реабсорбции в почках, то некоторая часть глюкозы выводится с мочой. Печень обладает способностью к удалению больших количеств глюкозы из крови воротной вены в тех случаях, когда концентрация глюкозы превышает нормальный уровень.

Гликоген содержится почти во всех тканях, однако особое значение для обмена веществ во всем организме имеет его присутствие в печени и мышцах.

Спортсмен, занимающийся видами спорта, требующими повышенной выносливости, ежедневно расходует значительную часть своих запасов гликогена и должен употреблять пищу, содержащую большое количество углеводов (70%).

Гликоген печени частично используется организмом в промежутках между приемами пищи, но в большей степени — во время ночного сна. Физическая работа также ведет к повышенному распаду гликогена в печени. Для его полного восстановления в мышцах после выполнения интенсивных нагрузок необходимо более 24 ч.

В мышцах гликоген используется исключительно в качестве резервного «топлива» для образования АТФ во время физической работы. Активность фосфорилазы в мышце, как правило, очень высока, поскольку гликоген должен расщепляться быстро, чтобы обеспечить выход энергии в количестве, достаточном для мышечного сокращения.

Скелетные мышцы можно условно подразделить на два типа: «красные» (аэробные) и «белые» (анаэробные), которые различаются как по внешнему виду, так и по характеру обмена в них. «Красные» мышцы хорошо снабжаются кровью и содержат много митохондрий. Они обладают высокой способностью к аэробному окислению глюкозы или жирных кислот (т.е. им свойственна высокая активность ферментов, участвующих в окислении жиров, в цикле трикарбоновых кислот и в транспортировке электронов). С кровью эти энергетические ресурсы должны поставляться в количестве, достаточном для обеспечения энергией мышц при умеренной механической работе.

Если для мышечного сокращения требуется больше энергии, чем это может обеспечить окисление глюкозы и/или жирных кислот, то дополнительное образование энергии может в течение сравнительно длительного периода времени происходить за счет окисления гликогена. Но если потребность в энергии окажется выше, чем это может обеспечить аэробный обмен (т.е. если снабжение мышц кислородом будет лимитирующим фактором), то превращение гликогена может пойти по анаэробному пути с образованием лактата и дополнительного количества АТФ в ходе гликолиза. В этом случае гликоген должен расщепляться очень быстро, так как выход АТФ при гликолизе составляет менее 10% его выхода при аэробном обмене. Однако запасы гликогена быстро истощаются, поэтому добавочное образование АТФ возможно лишь в течение короткого периода. Запасов гликогена в «белых» мышцах несколько больше, чем в «красных».

В табл. 56, 57 представлены данные об энергозатратах при различных видах деятельности. С их помощью, зная продолжительность времени, затраченного в течение суток на те или иные виды деятельности, включая сон, приемы пищи и отдых, можно подсчитать общий расход энергии. Учитывая недостаточную точность метода, полученную сумму энергозатрат надо увеличить на 10—15%. Данные таблицы рассматриваются как средние, поскольку энергозатраты при одном и том же виде деятельности могут колебаться в зависимости от степени тренированности человека, внешних условий и других факторов.

Определив суточный расход энергии, устанавливают величину потребности в пище (калорийность суточного рациона).

Подсчет суточного расхода энергии нужен для определения потребности спортсмена в пище, калорийности его суточного рациона. Основное значение питания заключается в доставке энергетического и пластического материалов для восстановления расхода энергии, построения тканей и органов тела.

Пища представляет собой смесь животных и растительных продуктов, содержащих белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные соли и воду.

Калорийность суточного рациона спортсмена зависит от характера тренировки и величины нагрузки (с учетом ее объема и интенсивности). Качественная полноценность рациона зависит от правильного соотношения основных питательных веществ — белков, жиров, углеводов (14%, 30%, 56%).

Таблица 56

Расход энергии при различных видах деятельности

Таблица 57

Расход энергии при различных видах спортивной деятельности, ккал

На основании этой формулы рассчитывают энергетическую ценность каждого из пищевых продуктов, а затем с помощью энергетических коэффициентов вычисляют содержание основных пищевых веществ в весовых единицах. Например, при общей калорийности рациона в 3000 ккал на долю белка приходится 420 ккал, жира — 900 ккал, углеводов ~ 1690 ккал. Зная энергетические коэффициенты основных пищевых продуктов при окислении их в организме (1 г белка дает 4,1 ккал; 1 г жира — 9,3 ккал; 1 г углеводов — 4,1 ккал), можно высчитать содержание в рационе каждого из пищевых веществ в граммах. В данном примере будет белка 102 г, жира — 97 г, углеводов — 410 г. В табл. 58, 59 приводятся данные о суточной потребности человека в пищевых и биологически активных веществах.

Из табл. 59 видно, что потребление белков в скоростно-сило-вых видах спорта и единоборствах увеличено по сравнению с другими группами. Потребность в углеводах наибольшая у представителей циклических видов спорта, у них же самое низкое содержание жиров в суточном рационе.

Таблица 58

Средняя потребность взрослого человека в пищевых веществах

Продолжение табл.

Общая калорийность (ккал) — 3000.

Таблица 59