Рис. 15.7. Снижения уровня мышечной деятельности в результате обезвоживания организма. Данные
Салтена и Костилла (1988)
Помимо потерь воды во время продолжительной физической деятельности, из организма с потом выводятся многие питательные вещества, особенно минералы.
Таблица 15.7. Влияние дегидратации (обезвоживания) на некоторые физиологические параметры и
мышечную деятельность
БАЛАНС ЭЛЕКТРОЛИТОВ ВО ВРЕМЯ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ
Как уже отмечалось, нормальное функционирование организма зависит от баланса воды и электролитов.
Мы выяснили, как влияют потери воды на мышечную деятельность. Рассмотрим теперь влияние электролитов. При значительных потерях воды, например, при выполнении физической нагрузки, равновесие между содержанием воды и электролитов быстро нарушается. В следующих разделах мы рассмотрим влияние физических нагрузок на баланс электролитов.
В ОБЗОРЕ... 1. Водный баланс зависит от баланса электролитов и наоборот.
2. В состоянии покоя потребление воды соответствует ее потере. Потребление воды включает воду, потребляемую с продуктами питания и напитками, а также образуемую в процессе метаболизма. Большая часть потерь воды приходится на выделяемую почками. Кроме того, вода выделяется с фекалиями, а также вследствие потоотделения и испарения.
3. Во время мышечной деятельности образование воды вследствие метаболических процессов увеличивается, поскольку возрастает интенсивность метаболизма.
4. Во время физической нагрузки потери воды повышаются, поскольку увеличивается образование тепла в организме и, следовательно, повышается потоотделение. Во время физической нагрузки основные потери воды происходят с потом, поскольку почки сокращают экскрекцию воды, пытаясь предотвратить обезвоживание.
5. Если дегидратация составляет более 2 % массы тела, значительно нарушается работоспособность во время продолжительной физической нафузки. Дегидратация вызывает повышение ЧСС и температуры тела.
Потери электролитов с потом Человеческий пот представляет собой фильтрат плазмы крови, поэтому в нем содержится множество веществ: натрий, хлор, калий, магний, кальций. Несмотря на солоноватый привкус в нем содержится меньше минералов, чем в плазме или в других жидкостях организма. В действительности на 99 % он состоит из воды.
В поте и крови доминируют ионы хлора и натрия. Как видно из табл. 15.8, концентрации натрия и хлора в поте едва равны 1/3 их содержания в плазме и в 5 раз меньше, чем в мышцах. В таблице показана осмоляльность этих трех жидкостей, т.е. соотношение растворенных веществ (таких, как электролиты) и жидкости. Концентрация электролитов в поте значительно колеблется у разных людей. Она зависит от интенсивности потоотделения, уровня подготовленности и степени акклиматизации к высокой температуре окружающей среды.
При повышенной интенсивности потоотделения, например, во время мышечной деятельности, требующей проявления выносливости, в поте большое количество натрия и хлора и небольшое калия, кальция и магния.
В одном исследовании изучали влияние потерь нота порядка 4,1 кг (9 фунтов), что соответствовало уменьшению массы тела на 5,8 %. Исходя из оценок общего содержания электролитов в теле спортсмена, подобные потери пота приведут к снижению содержания натрия и хлора в организме всего на 5 — 7 %.
Содержание калия и магния — двух ионов,
находящихся преимущественно внутри клеток, понизится в этом случае на 1 %. Подобные потери вряд ли могут повлиять на уровень мышечной деятельности спортсмена.
Таблица 15.8. Концентрация и осмоляльность электролитов в поте, плазме крови и мышечной ткани после 2-часовой нагрузки в условиях повышенной температуры окружающей среды При потере электролитов с потом остальные ионы перераспределяются по тканям организма. Например, калий диффундирует из активных мышечных волокон по мере их сокращения во внеклеточную жидкость.
Повышение уровня внеклеточного калия в этом случае не соответствует количеству К^ выделяемому из активных мышц, так как калий используется неактивными мышцами и другими тканями по мере того как он выделяется из активных мышц. Во время восстановления содержание внутриклеточного калия быстро нормализуется. По мнению некоторых ученых, подобные реакции калия во время физической нагрузки могут способствовать развитию утомления, изменяя потенциалы нейронов и мышечных волокон и тем самым затрудняя передачу импульсов.
Выделение электролитов с мочой Помимо выведения из крови продуктов распада и регуляции содержания воды в организме, почки также реагируют на содержание электролитов в организме. Образование мочи — другой существенный источник потерь электролитов. В состоянии покоя электролиты экскретируются с мочой, что обеспечивает под- держание гомеостатических уровней. С увеличением потерь воды во время выполнения физической нагрузки образование мочи значительно уменьшается. Организм пытается сохранить запасы воды. Таким образом, снижаются потери электролитов.
Почки регулируют содержание электролитов в организме и по-другому. Если, например, человек потребляет 250 мэкв соли (NaCI), почки экскретируют такое же количество электролитов, поддерживая их постоянную концентрацию. Однако при интенсивном потоотделении и дегидратации надпочечники выделяют гормон аль-достерон, стимулирующий почечную реабсорб-цию натрия. Следовательно, организм задерживает больше натрия, чем обычно после продолжительной физической нагрузки. Это приводит к повышению концентрации натрия, ведущему к увеличению осмоляльности внеклеточных жидкостей.
Повышение содержания натрия вызывает чувство жажды, человеку хочется пить больше воды, которая затем задерживается во внеклеточном компартменте. Повышенное потребление воды восстанавливает нормальную осмоляльность во внеклеточных жидкостях, однако увеличивает их объем, что ведет к разбавлению концентрации содержащихся в них веществ. Увеличение объема внеклеточных жидкостей не оказывает отрицательного влияния и является временным явлением. Спустя 48 — 72 ч после физической нагрузки уровни жидкости нормализуются.
В ОБЗОРЕ... 1. Значительные потери воды могут нарушить баланс электролитов, хотя последние разведены в поте, который на 99 % состоит из воды.
2. Потери электролитов во время выполнения физической нагрузки происходят главным образом путем потери воды с потом. В поте больше всего натрия и хлора.
3. В состоянии покоя избыток электролитов экскретируется почками с мочой, однако при выполнении физической нагрузки образование мочи значительно уменьшается, вследствие чего значительно сокращаются потери электролитов.
4. Дегидратация посредством гормона альдостерона обеспечивает задержку почками Nа+ и Сl-, что приводит к повышению их концентрации. Это, в свою очередь, обусловливает возникновение чувства жажды.
ВОСПОЛНЕНИЕ ПОТЕРЬ ЖИДКОСТИ
При
интенсивном потоотделении теряется больше воды, чем электролитов. Это приводит к повышению осмотического давления жидкостей, поскольку повышается концентрация электролитов. Вследствие этого потребность в восполнении потерь воды превышает потребность в электролитах, так как восполнение запасов воды обеспечит восстановление нормальной концентрации электролитов. Но откуда об этом известно организму?
Чувство жажды При возникновении чувства жажды вы что-нибудь пьете. Чувство жажды регулируется гипоталамусом.
Оно возникает при повышении осмотического давления плазмы. К сожалению, механизм жажды недостаточно точно определяет или оценивает состояние дегидратации организма. Чувство жажды возникает только после начала дегидратации. Даже в состоянии дегидратации желание выпить возникает лишь через определенные промежутки времени.
Как контролируется чувство жажды, не совсем понятно. При потреблении жидкости в зависимости от чувства жажды организму человека требуется 24 —48 ч, чтобы полностью восполнить потери воды с потом.
В то же время собаки и ослики могут выпить количество воды, соответствующее 10 % общей массы тела в первые минуты после физической нагрузки или пребывания в условиях повышенной температуры окружающей среды, полностью восполнив потери воды. Ввиду замедленного возникновения потребности восполнить запасы воды, и для предотвращения хронического обезвоживания организма людям реко- мендуется выпивать больше жидкости, чем этого требует чувство жажды. Ввиду повышенных потерь воды во время выполнения физической нагрузки спортсмены должны потреблять достаточное количество воды для удовлетворения потреб-ностей организма, а также осуществлять регидратацию во время и после выполнения физической нагрузки.
Положительное влияние потребления жидкости во время физической нагрузки Потребление напитков при продолжительной физической деятельности, особенно в условиях повышенной температуры окружающей среды, оказывает очевидное положительное воздействие. Потребление жидкости сводит к минимуму обезвоживание организма, повышение температуры тела и нагрузку на сердечно- сосудистую систему.
Как видно из рис. 15.8, при обезвоживании организма испытуемых во время продолжительного (несколько часов) бега на тредбане при высокой температуре окружающей среды (40°С) и без восполнения запасов воды у них прогрессивно повышается ЧСС. Без потребления жидкости испытуемые достигали состояния изнеможения и не могли закончить 6-часовую физическую нагрузку. Потребление воды или физиологического раствора в количестве, соответствующем потерям массы тела, предотвращало дегидратацию и значительное повышение ЧСС. Даже потребление теплых напитков (равных температуре тела) обеспечивает некоторую защиту организма от перегревания, вместе с тем прохладные напитки ускоряют процесс охлаждения тела, поскольку тепло из глубины тела используется для их согревания.
Рис. 15.8. Влияние выполнения продолжительной физической нагрузки в условиях повышенной температу-ры окружающей среды на ЧСС испытуемых, не потреблявших никакой жидкости (1), потреблявших солевой раствор (2) и воду (3) Гипонатриемия Несомненно, восполнение запасов воды в организме крайне важно, однако не может ли потребление слишком большого количества жидкости привести к отрицательным последствиям? В последние несколько лет были замечены случаи ги-понатриемии у спортсменов, занимающихся циклическими видами спорта. С клинической точки зрения гипонатриемия характеризуется концентрацией натрия в крови ниже нормального уровня — 136— 143 ммоль-л"'. Признаки гипонатриемии проявляются поэтапно: слабость, дезориентировка, эпилептические припадки и кома. Как возникает гипонатриемия?
Процесс регуляции объема жидкостей и концентрации электролитов отличается высокой эффективностью, поэтому в обычных условиях довольно трудно
достичь разведения электролитов плазмы, потребляя достаточное количество воды. Марафонцы при потерях пота порядка 3 — 5 л, потребляя 2 — 3 л воды, поддерживают нормальные концентрации натрия, хлора и калия в плазме. У бегунов на длинные дистанции, пробегающих 25 — 40 км в день в жаркую погоду, которые не добавляют соль в пищу, не возникает дефицит электролитов в организме. Нормальные уровни электролитов поддерживаются даже при потреблении всего
30 % калия, при потерях пота 3 — 4 л ежедневно в течение 8 дней подряд [9].
Результаты ряда исследований показывают, что гипонатриемия может возникать при беге на сверхдлинные дистанции (более 42 км, млм 26,2 миль). Исследование в 1983 г. двух бегунов, впавших в коллапс после завершения дистанции в 160 км (100 миль), показало, что концентрация натрия у них снизилась со 140 (нормальная) до 123 и 118 мэкв-л
1
[15]. У одного из них случился эпилептический припадок, у второго нарушилась ориентация. Анализ потребления жидкости этими бегунами и потребления натрия в процессе бега показали, что они разбавили содержание натрия в организме, потребляя напитки, содержавшие очень незначительное количество натрия. В то же время исследование, проведенное Барром и соавт., показало, что потребление более 7 л чистой воды во время выполнения физической нагрузки при высокой температуре воздуха в течение 6 ч приводит лишь к незначительному снижению концентрации натрия в плазме (около 3,9 ммоль-л
1
) [2].
Наиболее оптимальный вариант — восполнять запасы воды с интенсивностью, соответствующей интенсивности их потерь, или добавлять в потребляемую жидкость натрий, чтобы избежать возникновения гипонатриемии. В этой связи следует отметить, что напитки для спортсменов, содержащие менее 25 ммоля натрия-л"', слишком "слабые", чтобы предотвратить разбавление натрия, тогда как более высокие концентрации трудно переносимы. Точная причина возникновения гипонатриемии остается невыясненной.
В ОБЗОРЕ... 1. Потребность в восполнении потерь воды значительно превышает потребность в восполнении запасов электролитов.
2. Механизм чувства жажды человека недостаточно точно определяет состояние дегидратации, вследствие чего рекомендуется потреблять больше воды, чем хочется.
3. Потребление воды при продолжительной физической нагрузке снижает риск дегидратации и повышает функцию сердечно-сосудистой и терморегуляторной систем.
4. Потребление слишком большого количества жидкости, содержащей небольшое количество натрия, в некоторых случаях приводит к гипонатриемии (низкие уровни натрия в плазме), что
может вызвать дезориентировку, спутанность сознания и даже эпилептические припадки.
РАЦИОН ПИТАНИЯ СПОРТСМЕНА Спортсмены предъявляют повышенные требования к своему организму вследствие ежедневных интенсивных тренировок. Тело спортсмена должно быть максимально подготовлено. Этому в большой степени способствует оптимальный режим питания. Очень часто спортсмены прилагают значительные усилия, затрачивая много времени на совершенствование своих способностей и достижение максимального уровня подготовленности, забывая при этом о питании и режиме сна. Ухудшение спортивных результатов очень часто обусловлено неадекватным питанием.
Таблица 15.9. Сравнение рациона питания 22 бегунов с рекомендуемыми ежедневными дозами
Примечание. Цифры в скобках представляют средние показатели содержания в рационе питания
жителей США и могут не отражать уровень, необходимый для обеспечения нормального состояния
здоровья. Даже низкий показатель, например, витамина Е не обязательно свидетельствует о дефиците,
поскольку рекомендуемые дозы в некоторой степени произвольны.
'Рекомендуемая доза не определена. Показатель приблизительный
К сожалению, мы мало знаем о пищевых привычках спортсменов. Для получения информации проводили учет питания бегунов высокого уровня на длинные дистанции в процессе тренировок и за три дня до соревнований (табл. 15.9). 22 бегуна (11 мужчин и 11 женщин) имели опыт выступлений от любительского до международного уровня, что не сказалось на их пищевых привычках. Рацион питания практически не влиял на спортивные результаты. Несмотря на определенные различия в рационе питания, анализ содержания жиров, белков и углеводов, витаминов и минералов не показал значительных различий.
Любопытно, что рацион питания спортсменов был очень близким к рекомендуемому. Он включал 50 % углеводов, 36 % жиров и 14 % белков. На первый взгляд, количество углеводов представляется слишком низким. Однако в действительности спортсмены потребляли их значительно больше. Общая энергетическая ценность потребляемой пищи оказалась почти на 50 % выше, чем у нетренированных людей с таким же строением тела (масса тела около 65,8 кг, или 145 фунтов), следовательно, общее потребление углеводов спортсменами было выше среднего.
Большинство бегунов не потребляли дополнительное количество витаминов. Вместе с тем потребляемое ими количество витаминов и минералов, по меньшей мере, соответствовало рекомендуемым дозам.
Продолжительное недопотребление витаминов влияло на мышечную деятельность. Только два бегуна потребляли недостаточное количество витамина В.-,. Испытуемые также потребляли в достаточном количе- стве клетчатку — необходимый компонент для поддержания хорошего состояния здоровья.
В последние три дня накануне соревнований испытуемые изменили структуру тренировки и рацион питания. Они сократили среднюю дистанцию, пробегаемую за день, с 13,7 км (8,5 миль) до 3,7 км (2,3 мили).
Чтобы "нагрузить" мышцы гликогеном, бегуны увеличили калорийность потребляемой пищи с 3 012 ккал до
3 730 ккал.
У некоторых спортсменов потребление энергии составляло более 5 000 ккал/день, что в два раза превышало энергозатраты, теоретически такое переедание могло отрицательно влиять на спортивную деятельность. В этот период марафонцы сократили отрезок пробегаемой на тренировке дистанции, поэтому затраты энергии составляли всего около 2 526 ккал/день, а потребляли они 3 730 ккал/день. Ежедневный излишек в 1 204 ккал за три дня составил лишний фунт (0,45кг) ненужного организму жира (1 фунт жира — 3 500 ккал). Следует, однако, отметить, что для повышения эффективности мышечной деятельности лучше
потреблять больше пищи, особенно углеводов, чем "недогрузить" мышцы и печень гликогеном накануне соревнований.
Заметим, что полученные результаты, естественно, не отражают характерный для спортсменов рацион питания. Рацион питания спортсменов, занимающихся различными видами спорта, может значительно отличаться.
ВЕГЕТАРИАНСКАЯ ДИЕТА
Многие спортсмены являются поклонниками вегетарианской диеты, употребляя в пищу только продукты растительного происхождения. Лакто-вегетарианцы употребляют также молочные продукты, а ово вегетарианцы добавляют в рацион питания яйца. Лакто-ововегатерианцы употребляют молочные продукты, яйца и продукты растительного происхождения.
Могут ли спортсмены находиться на вегетарианской диете? Могут! Однако чистым вегетарианцам следует тщательно подбирать продукты растительного происхождения, чтобы обеспечить организм соответствующим количеством незаменимых аминокислот, рибофлавина, витаминов А, В,D
, кальция, железа, а также достаточным количеством калорий. Некоторые профессиональные спортсмены отмечали значительное снижение спортивных результатов после перехода на вегетарианскую диету. Проблема чаще всего заключается в неправильном подборе продуктов питания. Включение в рацион яиц и молока значи- тельно снижает вероятность дефицита питательных веществ. Прежде чем перейти на вегетарианскую диету, следует ознакомиться с соответствующей литературой или проконсультироваться у специалиста.
ПИЩА, ПОТРЕБЛЯЕМАЯ НАКАНУНЕ СОРЕВНОВАНИЙ
Многие годы спортсмены за несколько часов до соревнования получали традиционный бифштекс. Эта традиция, очевидно, возникла вследствие предположения, что мышца как бы "потребляет" себя саму, чтобы получить энергию для осуществления сокращений, а бифштекс обеспечит организм спортсмена достаточным количеством белков, которые восполнят потери. Теперь мы знаем, что бифштекс, пожалуй, — самый худший продукт, который можно есть перед соревнованием. В нем высокое содержание жиров, для усвоения которых требуется несколько часов, поэтому во время соревнования пищеварительная система будет конкурировать с мышечной системой за кровоснабжение. Кроме того, ввиду высокого нервного напряжения накануне соревнований даже самый вкусный бифштекс вряд ли "придется" по душе спортсмену. Бифштекс можно съесть (и то нежелательно) вечером накануне соревнования или после его окончания. Если бифштекс не подходит, что же тогда должен есть спортсмен?
Хотя пища, потребляемая за несколько часов до соревнований, вряд ли увеличит запасы мышечного гликогена, тем не менее она может
обеспечить нормальный уровень глюкозы крови, а также предотвратить возникновение чувства голода. Ее калорийность не должна превышать 200 —250 ккал и она должна состоять главным образом из продуктов, содержащих углеводы, которые легко усваиваются. Это могут быть зерновые, сок, гренки, которые быстро усваиваются и не вызывают чувство переполненного желудка. Есть следует по крайней мере за 2 ч до начала соревнований. Интенсивность усвоения пищи очень индивидуальна, поэтому рассчитывать время ее приема можно на основании предыдущего опыта.
Жидкая пища, потребляемая перед соревнованием, вряд ли может вызвать тошноту, рвоту, нервную диспепсию, колики в животе. Ее рекомендуют как до соревнования, так и в промежутке между отдельными видами. Также не рекомендуется есть менее чем за 1 ч до начала соревнований. Довольно трудно покормить спортсмена, который должен выступать в серии предварительных и финальных соревнований. В этих условиях единственным приемлемым решением является жидкая пища, содержащая большое количество углеводов и незначительное — жиров.
ГЛИКОГЕННАЯ НАГРУЗКА
Как уже указывалось, различные диеты по-разному влияют на запасы мышечного гликогена в организме, и результат в циклических видах спорта во многом зависит от величины этих запасов. Считается, что чем больше запас гликогена, тем выше потенциальные возможности спортсмена в циклических видах спорта, поскольку отсрочивается наступление утомления. Поэтому рекомендуется начинать соревнования с максимальными запасами гликогена в организме.
Основываясь на исследованиях с использованием пункционной биопсии, проведенных в середине 60-х годов, Астранд предложил план помощи спортсменам в накоплении максимального количества гликогена [1|
— так называемую гликоген-ную нагрузку. Согласно рекомендациям Астранда, спортсмены готовятся к соревнованиям, проводя изнурительные тренировочные занятия в течение 7 дней до начала. Затем в течение
3 дней потребляется пища, содержащая исключительно жиры и белки, с тем, чтобы лишить мышцы углеводов. Это приводит к повышению активности гликогенсин-тазы — фермента, обеспечивающего синтез гликогена. В оставшиеся дни спортсмены потребляют пищу, богатую углеводами. Вследствие повышенной активности гликогенсинтазы увеличенное потребление углеводов приводит к накоплению большего количества гликогена в мышцах. Объем и интенсивность тренировочных занятий в течение этих 6 дней следует заметно снизить, чтобы не допустить дополнительного истощения запасов гликогена и тем самым увеличить резервы гликогена в мышцах и печени.
Этот метод позволяет
увеличить запасы мышечного гликогена вдвое, однако он не совсем подходит для сильнейших спортсменов. В течение 3 дней потребления пищи с низким содержанием углеводов тренировочный процесс затрудняется. Кроме того, повышается раздражительность спортсменов и они оказываются не в состоянии выполнять интеллектуальные задачи. Довольно часто снижается содержание сахара в крови, что проявляется в мышечной слабости и дезориентации. Более того, изнурительные тре- нировочные занятия на протяжении 7 дней перед соревнованиями характеризуются незначительным тренировочным эффектом и могут привести к уменьшению, а не увеличению запасов гликогена в организме.
Повышается риск получения травмы или перетренированности.
В связи с изложенным многие специалисты предлагают отказаться от изнурительных занятий, направленных на истощение запасов гликогена, а также от потребления пищи с низким содержанием углеводов. Вместо этого рекомендуется просто снизить интенсивность тренировочных занятий за неделю до начала соревнований и потреблять обычную смешанную пищу, содержащую 55 % калорий за счет углеводов, до тех пор, пока до начала соревнований не останется 3 дня. В эти оставшиеся 3 дня объем тренировки следует еще больше снизить, проводя лишь 10— 15-минутные разминки и потребляя пищу, богатую угле- водами. Если следовать этому плану (рис. 15.9), уровень гликогена повысится до 200 ммоль-кг' мышцы, т.е. на столько же, как и при использовании метода Астранда, однако при этом спортсмен подойдет к началу соревнований лучше отдохнувшим.
Диета также играет важную роль в подготовке печени к физической деятельности циклической направленности. Запасы гликогена печени очень быстро уменьшаются, если человек не потребляет углеводы в течение всего лишь 24 ч, даже находясь в состоянии покоя. После 1 ч интенсивной физической нагрузки концентрация гликогена в печени снижается на 55 %. Следовательно, интенсивные тренировочные занятия в сочетании с определенным рационом питания с низким содержанием углеводов могут привести к опусто- шению запасов гликогена в печени. Однако потребление пищи, содержащей углеводы, очень быстро восстанавливает концентрацию гликогена в печени. Естественно, потребление пищи, богатой углеводами, накануне соревнований значительно увеличит содержание гликогена в печени и сведет к минимуму риск возникновения гипогликемии во время самого соревнования.
Скачать 1.93 Mb.