Биохимия питания спортсмена

При изучении темы «Биохимия питания спортсмена» студент должен знать:

1. Основные принципы питания спортсмена;
2. Факторы, определяющие ценность продуктов питания.

Уметь:

1. Составлять рацион питания в соответствии с этапом тренировочного процесса;
2. Грамотно применять биологические активные добавки к пище для повышения спортивной результативности.

Владеть:

Базовыми понятиями темы (питание, рацион, калорийность, витамины, основной обмен, суточные энергозатраты).

Питание – это поступление пищи в организм, превращение ее в системе пищеварения, всасывание в кровь основных компонентов пищи и усвоение их тканями организма. Для достижения высоких спортивных результатов необходима правильная программа питания, которая должна учитывать специфику вида спорта, пол, возраст спортсмена, а также условия тренировки и график тренировочного процесса.

Правильное питание спортсмена способствует повышению физической работоспособности, ускорению восстановления, адаптации к нагрузкам, снятию стресса и т.д. Рациональное питание предусматривает соблюдение принципа: количество поступившей энергии должно соответствовать количеству израсходованной энергии.

Пища человека содержит множество химических соединений, как органических, так и минеральных. В пище помимо полезных, могут содержаться и ненужные организму вещества, а также вредные для него. Главную долю органических веществ составляют белки, жиры, углеводы. Часть органических веществ – это витамины, которые требуются организму в небольших концентрациях.

Пищевые вещества могут быть заменимыми и незаменимыми. Заменимые – те, которые могут образовываться в организме из других веществ. Например, жиры могут образоваться из углеводов, углеводы – из аминокислот, некоторые аминокислоты – из других аминокислот и углеводов. Незаменимые пищевые вещества в организме не синтезируются и поэтому обязательно должны поступать с пищей.

К незаменимым аминокислотам относятся: валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, фенилаланин, триптофан, лизин. Если в организм не поступает хотя бы одна незаменимая аминокислота, то останавливаются процессы биосинтеза белка. Содержание этих аминокислот определяет пищевую ценность любого белка. Пищевая ценность высока, если белок содержит все незаменимые аминокислоты в необходимых человеку пропорциях. Такому требованию удовлетворяют многие белки животных. В растительных белках часто отмечается недостаток метионина, триптофана, лизина.

Наиболее важная проблема питания – удовлетворение потребностей человека в белке, которая складывается из потребности в общем азоте и незаменимых аминокислотах. Удачное сочетание продуктов растительного и животного происхождения позволяет полностью удовлетворить потребность организма в белке.

Белковая недостаточность питания ведет к серьезным нарушениям работы организма. Снижаются процессы обновления тканей, синтез ферментов и гормонов белково-пептидной природы, снижается иммунитет. У детей могут наблюдаться нарушения в физическом и умственном развитии.

Незаменимые жирные кислоты. Большинство жирных кислот, необходимых человеку, может синтезироваться в организме из углеводов. К числу незаменимых относятся линолевая и линоленовая кислоты. Линолевая кислота является предшественником арахидоновой кислоты, из которой синтезируются тканевые гормоны – простагландины. Совокупность перечисленных выше кислот называют витамином F. Основными пищевыми источниками полиненасыщенных жирных кислот являются растительные масла. Особого внимания заслуживают фосфолипиды, которые участвуют в построении клеточных мембран. Фосфолипиды содержатся в нерафинированных растительных маслах, желтке яиц. В продуктах растительного и животного происхождения содержатся стерины, важнейшим из которых считается холестерин. Из холестерина в организме синтезируются желчные кислоты, половые гормоны, кроме того, он является предшественником витамина Д. Порядка 20-30% холестерина поступает с пищей, а основная часть его синтезируется в организме человека. Наиболее богаты холестерином яйца, сыры, сливочное масло, субпродукты.

Резкое уменьшение поступления жиров с пищей моет привести неблагоприятным явлениям: дистрофии, ослаблению иммунитета, уменьшению жирорастворимых витаминов, ухудшению состояния и функций клеточных мембран.

Витамины – важнейшая группа незаменимых пищевых веществ. Известно около двух десятков витаминов. Исходя из растворимости, их делят на водорастворимые и жирорастворимые. К жирорастворимым относятся А, Д, Е, К; все остальные – к водорастворимым. Помимо витаминов есть группа веществ, которые по механизму участия в обмене веществ не относят к витаминам. Это так называемые витаминоподобные вещества. Состояние, при котором в организме снижен уровень витаминов, называется гиповитаминоз, избыточное потребление витаминов – гипервитаминоз.

Многие спортсмены используют не только естественные продукты пи­тания, но и специальные — так называемые эргогенные вещества, которые повышают уровень физической работоспособности, как правило, эргогенные вещества — это биологически активные вещества, которые влияют на про­цессы энергообразования или механизмы их регуляции. Наиболее часто употребляемыми являются: карнитин, креатин, креатинфосфат и фос­фаты, а также некоторые органические кислоты.

Питание помогает повысить физическую работоспособность, ускорить процессы восстановления, улучшить механизмы адаптации к систематическим физическим нагрузкам, снять стресса и др. Поэтому важно учитывать вид спорта, также этапы подготовки или соревнований, условия их проведения. Таким образом, при составлении рациона спортсмена необходимо учитывать:

· энерготраты спортсменов;

· компонентный состав рациона;

· подбор продуктов повышенной биологической ценности;

· употребление спортсменами витаминов;

· ухудшение работы пищеварительной системы при физической на­грузке и др.

Калорийность суточного рациона человека изменяется в зависимости от количества расходуемой энергии. При недо­статочном поступлении энергии с пищей организм расходует запасные вещества, главным образом жиры и сложные углеводы, а при длитель­ном начинает расщеплять еще и белки, что приводит к уменьшению массы тела, атрофии мышц, анемии, задержке роста, сни­жению физической работоспособности.

При избыточном поступлении энергии уменьшается ее расход, поэтому часть углеводов и жиров от­кладывается в тканях в виде жира, что может привести к ожирению.

Суточные энерготраты организма человека включают:

· основной обмен (минимальное количество энергии, необходимое для поддержания основ­ных функций организма и процессов биосинтеза в состоянии относитель­ного покоя),

· специфическое — динамическое действие пищи, или энерго­траты на пищеварение и всасывание пищи (при смешанном питании — в среднем 10—15% суточного расхода энергии),

· энерготраты на различные виды деятельности.

Основной обмен зависит от:

· возраста;

· пола;

· массы тела;

· внешних ус­ловий;

· индивидуальных особенностей человека.

В среднем у взрослого мужчины с массой тела 65 кг он составляет 1600—1800 ккал, а у женщин с массой тела 55 кг — 1300—1400 ккал. У детей в расчете на единицу мас­сы тела основной обмен в 1,5 раза выше, чем у взрослых, а у пожилых лю­дей, соответственно, ниже.

Средние величины энерготрат спортсменов представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Суточная потребность спортсмена в энергии (ккал)

№	Виды спорта	Мужчины (вес 70кг)	Женщины (вес 60кг)
1.	Акробатика, гимнастика, легкая атлетика (барьерный бег, метания, прыжки, спринт), настольный теннис, стрельба, тяжелая атлетика, фехтование, фигурное катание.	3500-4500	3000-4000
2.	Бег на 400, 1500 и 3000 м, бокс, борьба (вольная, классическая, самбо), плавание, многоборье, современное пятиборье, спортивные игры	4500-5500	4000-5000
3.	Альпинизм, бег на 1000м, биатлон, велогонки на шоссе, коньки, лыжные гонки, марафон, спортивная ходьба	5500-6500	5000-6000
4.	Марафон, лыжные гонки и др. виды спорта при исключительном напряжении тренировочного режима и в период соревнований	до 8000	до 7000

Питание во время соревнований и на дистанции имеет ряд особенностей. Перед стартом очень важно повысить в организме уровень углеводов и витаминов. Решить эту задачу позволяет употребление небольшого количества напитков, содержащих глюкозу, сахарозу и др. вещества.

Если спортсмену предстоит очень длительная нагрузка, то на дистанции обеспечивается питание спортсмена. Питание должно соответствовать следующим требованиям:

• быстро восполнять запас энергии;
• устранять чувство жажды и сухости во рту;
• не повышать диурез;
• должно быть привычным на вкус;
• не должно обременять ЖКТ.

Вопросы для самопроверки

1. Дайте понятие «Питание спортсмена».
2. Чем определяется ценность продуктов питания?
3. Какие составляющие определяют суточные энергозатраты человека?
4. От чего зависит величина основного обмена?
5. Обоснуйте разлиную калорийность пищевого рациона в разных видах спорта.
6. В чем заключаются особенности питания на дистанции и перед стартом?

Заключение

Изучение биохимии мышечной деятельности позволяет тренеру и спортсмену построить спортивную тренировку на высоком научно-методическом уровне с учетом биохимических закономерностей развития адаптации к физическим нагрузкам.

Развитие спортивных качеств предполагает знание механизмов энергообразования и энергообеспечения мышечной деятельности. Все возрастающее стрессовое воздействие в спорте высших достижений необходимо определенным образом корректировать, чтобы не допустить развития перетренировки.

Каждый спортсмен, обладая необходимыми знаниями по анатомии, физиологии и биохимии спорта способен грамотно организовать свою деятельность, ускорить процессы восстановления, повысить уровень работоспособности.

Варианты контрольных работ для студентов заочной формы обучения

Вариант 1.

1. Биохимический состав живых организмов. Понятие о макро-, микро-, ультрамикроэлементах.
2. Стероидные гормоны. Механизм действия. Особенности применения стероидов в спортивной практике.
3. Гликолиз и его регуляция при мышечной деятельности.

Вариант 2.

1. Общая характеристика аминокислот. Свойства, классификация, биологическое значение.
2. Биоэнергетика мышечной деятельности. Аэробные и анаэробные механизмы ресинтеза АТФ.
3. Динамика биохимических процессов в период отдыха после мышечной работы.

Вариант 3.

1. Белки. Классификация. Свойства, структура, элементный состав, биологическая роль.
2. Энергия в клетке. Биологическая роль макроэргических соединений.
3. Биохимическая характеристика утомления. Особенности развития утомления при выполнении упражнений различной мощности и продолжительности.

Вариант 4.

1. Ферменты. Классификация ферментов. Механизм действия ферментов в организме.
2. Обмен веществ в организме. Виды, этапы и регуляция обмена веществ.
3. Транспорт кислорода и его потребление при мышечной деятельности. Понятие о кислородном долге и кислородном дефиците.

Вариант 5.

1. Биосинтез белка и факторы, влияющие на скорость этого процесса
2. Обмен воды и минеральных веществ при мышечной деятельности
3. Основные принципы питания спортсмена. Роль и соотношение белков, жиров, углеводов в пищевом рационе спортсмена.

Вариант 6.

1. Общая характеристика углеводов и их классификация. Биологическая роль углеводов.
2. Ресинтез АТФ и его особенности при выполнении упражнений различной мощности и продолжительности.
3. Структура и функции мышечного волокна. Химический состав мышечной ткани

Вариант 7.

1. Общая характеристика липидов. Классификация липидов. Биологическая роль липидов.
2. Преобразование энергии в живых организмах. Биологическое окисление как основной механизм освобождения энергии в живых организмах.
3. Тренировка. Закономерности биохимической перестройки мышц под влиянием тренировки.

Вариант 8.

1. Пептидные гормоны. Структура, механизм действия.
2. Обмен липидов. Нарушения липидного обмена. Влияние мышечной деятельности на обмен липидов.
3. Допинг-контроль и влияние допингов на организм человека.

Вариант 9.

1. Общая характеристика витаминов. Роль витаминов в питании человека. Витаминоподобные вещества. Антивитамины.
2. Свободное окисление. Сопряженное окисление. Окислительное фосфорилирование.
3. Закономерности развития адаптации при физических нагрузках. Принципы тренировки.

Вариант10.

1. Характеристика жирорастворимых витаминов.
2. Биологическое окисление. Типы окислительных реакций (прямое присоединение кислорода, отщепление водорода, перенос электронов, дыхательная цепь)
3. Биохимическая характеристика процессов восстановления при мышечной деятельности

Вариант 11.

1. Характеристика водорастворимых витаминов.
2. Взаимосвязь и регуляция процессов обмена веществ.
3. Биохимические основы методов скоростно-силовой подготовки спортсменов.

Вариант 12.

1. Обмен углеводов в организме при мышечной деятельности.
2. Важнейшие белки мышц. Молекулярное строение миофибрилл.
3. Биохимия скоростно-силовых качеств спортсмена. Методы скоростно-силовой подготовки.

Вариант 13.

1. Обмен белков, азотистый баланс. Зависимость скорости обменных процессов от возраста, пола, мышечной активности.
2. Адаптация и тренировочный эффект. Специфичность и обратимость адаптации.
3. Биохимическая характеристика тренированного организма. Биохимические процессы в организме при перетренировке.

Вариант 14.

1. Использование особенностей протекания восстановительных процессов при построении спортивной тренировки.
2. Факторы, лимитирующие спортивную работоспособность. Аэробная и анаэробная работоспособность спортсменов.
3. Молекулярный механизм мышечного сокращения.

Вариант 15.

1. Биохимические факторы выносливости. Методы тренировки, способствующие развитию выносливости.
2. Явление сверхвосстановления (суперкомпенсации). Использование особенностей восстановительных процессов при построении тренировки.
3. Биохимические изменения в различных органах и тканях при мышечной работе.

Вариант 16.

1. Понятие об алактатном, гликолитическом и аэробном компонентах выносливости.
2. Биохимический контроль в спорте.
3. Особенности питания спортсмена.

Методические рекомендации

В рамках изучения курса «Биохимия» студенты, обучающиеся на заочном отделении, большой объем информации осваивают самостоятельно. Они учатся анализировать материал, овладевать содержанием, выявлять особенности по изучаемой проблеме, давать оценку явлениям, использовать полученные знания на практике, уметь сравнивать, соотносить, сопоставлять.

Выполнение контрольной работы по биохимии спорта требует от студентов знания базовых (школьных) курсов биологии и химии, а также разделов биохимии:

1. Статическая биохимия, в рамках которой студент получает представление об элементном и молекулярном составе организма человека.
2. Динамическая биохимия, которая изучает особенности обмена веществ и энергии в организме человека.

Качество письменной контрольной работы оценивается по следующим критериям:

- единство содержания (четкая формулировка главной идеи, однонаправленность используемого для ее раскрытия материала);

- четкость композиции (связь между всеми разделами, частями);

- использование конкретных фактов (для подкрепления основной мысли);

- грамматическая правильность.

Выполняя работу, руководствуйтесь следующими правилами:

1. работа оформляется в соответствии с требованиями, которые предъявляются к заданиям такого рода;

2. для комментариев преподавателя оставляйте поля слева;

3. страницы должны быть пронумерованы, заголовки вопросов и подпунктов четко выделены в соответствии с планом;

4. в тексте обязательно делайте сноски на используемую литературу в соответ­ствии с требованиями ГОСТа;

5. список используемой литературы приводится в конце работы в алфавитном порядке; это составная часть работы, в определенной мере отражающая сте­пень изученности проблемы студентом.

Литература

Основная:

1. Биохимия/ Под ред. Меньшикова В.В., Волкова Н.И. – М.: Физкультура и спорт, 1986.
2. Волков Н.И., Несен Э.Н., Осипенко А.А., Корсун С.Н. Биохимия мышечной деятельности – Киев: Олимпийская литература, 2000.
3. Динамическая биохимия: учебно-методическое пособие для студентов ФФКиС/ Сост. А.А.Говорухина. – Сургут: РИО СурГПИ, 2003
4. Статическая биохимия: учебно-методическое пособие для студентов ФФКиС/Сост. А.А.Говорухина. – Сургут: РИО СурГПИ, 2002.
5. Проскурина И.К. Биохимия – М.: Владос – Пресс, 2003.

Дополнительная:

1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия – М.: Медицина, 1998.Кнорре Д.Г., Мызина С.Д. Биологическая химия – М.: ВШ, 2000.
2. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и заданиями / Под ред. Северина Е.С., Николаева А.Я. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2002.
3. Бышевский А.Ш., Терсенов ОА. Биохимия для врача – Екатеринбург: Издательско-полиграфическое предприятие «Уральский рабочий», 1994.
4. Николаев А.Я. Биологическая химия – М.: ООО «Медицинское информационное агентство, 1998.
5. Филиппович Ю.Б. Основы биохимии – М.: Агар, 1999