На ряду с основными усвояемыми веществами (белки, жиры, углеводы) организм человека нуждается в ряде минеральных веществ, которые поступают с пищей и водой и относятся к незаменимым факторам питания. В зависимости от содержания их в организме и величины потребности, все минеральные вещества условно разделены на макро- и микроэлементы. В первую группу вошли кальций, калий, натрий, фосфор и магний. Во вторую — все остальные минеральные элементы, в том числе железо, медь, кобальт, цинк, йод, селен и др. Рассмотрению роли макроэлементов посвящена эта статья.
В организме человека содержится около 3,5 кг минеральных веществ, на их долю приходится 4-5% массы тела. Содержание отдельных элементов и потребность в них организма колеблется в очень широких пределах: от нескольких граммов в сутки до долей миллиграмма.
Кальций
В организме «эталонного» мужчины содержится около 1,0 кг кальция, т.е. примерно 1,5% массы тела. Основное количество кальция находится в костях, лишь около 1% находится в других клетках и крови, однако, и это незначительное количество выполняет ряд важнейших функций: обеспечивает механизм свертывания крови, участвует в регуляции возбудимости нервной системы, обеспечивает механизм мышечного сокращения и т.д.
Сколько нужно кальция в сутки
В связи с участием кальция в обеспечении этих важнейших функций необходимо его поступление с пищевым рационом в оптимальных количествах. Согласно нормам питания, суточный рацион взрослого человека должен содержать 0,8 г кальция. Дети и подростки имеют повышенную относительную и абсолютную потребность в кальции в связи с формированием скелета.
Спортсменам также рекомендуется повышенное потребление кальция (до 2 г в сутки). Это объясняется рядом причин:
- во-первых, важной ролью кальция в обеспечении механизма мышечного сокращения,
- во-вторых, у спортсменов под влиянием физических нагрузок повышается минерализация костей.
Особое внимание достаточному поступлению кальция должны уделять спортсменки, это связано с рядом особенностей обмена веществ в женском организме.
Уровень кальция в крови
Уровень кальция в крови, как важное условие проявлений его функций, сохраняется в достаточно узких пределах (8,5-12,0 мг) и зависит, как от поступления из желудочно-кишечного тракта (рациона), так и от гормональной регуляции. При недостаточном потреблении кальций поступает в кровь из костей, что при длительном дефиците может привести к деминерализации скелета.
Для нормального всасывания кальция из кишечника необходима оптимальная обеспеченность организма витамином Д, что особенно важно для юных спортсменов, у которых возможно даже возникновение симптомов рахита. Наряду с потреблением продуктов, содержащих витамин D, следует рекомендовать пребывание на солнце или искусственное облучение, что обеспечит синтез витамина D из холестерина самим организмом. Утилизация кальция зависит также от поступления фосфора. Рекомендуется, чтобы отношение кальция к фосфору было 1:1,5. Обычные рационы питания, как правило, характеризуются избытком фосфора и относительным дефицитом кальция.
В каких продуктах содержится кальций
Основными источниками кальция в рационе являются продукты животного происхождения. На долю молочных продуктов приходится более 60% поступающего в организм кальция. Так, например, один литр молока обеспечивает полторы суточные нормы кальция для взрослого человека, сыр же можно рассматривать в качестве продукта с повышенным его содержанием (634-1075 мг на 100г в зависимости от сорта). Растительные продукты содержат существенно меньше кальция (6-115 мг на 100 г). Усвояемость кальция снижается при повышенном содержании жира, а также при наличии в продуктах щавелевой кислоты или фитина.
Иногда с целью повышения поступления кальция в организм используют специальные препараты. Однако при этом следует иметь в виду, что это не совсем безобидная практика и желательно предварительно проконсультироваться у врача.
Избыточное поступление кальция в виде специальных препаратов может привести к нежелательным последствиям, чего, кстати, не наблюдается при потреблении рационов с повышенным содержанием кальция.
Магний
В теле человека содержится около 20 г магния, более половины которого находится в скелете, а около 40% — в других тканях и крови. Наиболее высокая концентрация магния в мышцах, где он принимает участие в механизмах мышечного сокращения. Магний также входит в состав многих ферментов, в том числе участвующих в окислении глюкозы, синтезе нуклеиновых кислот и ряде других реакций.
Сколько нужно магния в сутки
Нормами питания для населения предусмотрено содержание магния 0,4 г в сутки. Спортсменам рекомендуется повышенное потребление магния (до 0,8 г в сутки), что, как полагают исследователи, обеспечит оптимальные условия для сокращения мышц и функционирования сердечно-сосудистой системы.
В каких продуктах содержится магний
Основным источником магния в рационе являются зерновые продукты: хлеб из муки грубого помола, крупы, бобовые. В связи с преимущественным потреблением хлеба из муки высших сортов, а также недостаточным потреблением круп и бобовых, дефицит магния встречается сравнительно часто.
Разъясняя роль ряда групп продуктов в обеспечении потребности организма в различных нутриентах, в некоторых случаях следует рекомендовать использование препаратов, содержащих магний, чтобы избежать возможного возникновения перетренированности при повышенных спортивных нагрузках.
Фосфор
В теле человека содержится около 0,8 кг фосфора, основная масса которого находится в костях, преимущественно в виде солей кальция. Фосфор входит в состав многих соединений организма — фосфолипоидов, нуклеиновых кислот, адезинтрифосфата (АТФ), креатинфосфата и др. Соли фосфорной кислоты образуют в крови и тканях организма фосфатный буфер, который принимает участие в сохранении постоянства внутренней среды.
Сколько нужно фосфора в сутки
Нормами питания для взрослых рекомендуется 1,2 г фосфора в сутки, подросткам — 1,8 г. Спортсменам специалисты рекомендуют употреблять до 4,0г фосфора в сутки. Это обусловлено рядом причин. Во-первых, упоминавшаяся ранее повышенная минерализация скелета, во-вторых, большее выведение фосфора, обусловленное работой фосфатного буфера.
Особенно высоки потери фосфора при выполнении физических упражнений, приводящих к повышению концентрации лактата и кетоновых тел в крови. Под влиянием таких нагрузок, выполняемых систематически, в организме может возникнуть дефицит фосфора (хотя случается это достаточно редко).
В каких продуктах содержится фосфор
Источниками фосфора могут служить самые разнообразные продукты питания. Так, стандартный набор продуктов (разработанный Институтом питания и утвержденный Минздравом суточный перечень рекомендованных продуктов питания) содержит более 2,5 г фосфора.
Фосфор лучше усваивается из продуктов животного происхождения (рыба, мясо, молоко). Вполне удовлетворительным источником фосфора является хлеб из муки грубого помола и ряд других обычных для нашего рациона продуктов.
Натрий
Биологическое действие натрия многообразно. Он играет важную роль в процессах внутриклеточного и межтканевого обмена. Соли натрия присутствуют преимущественно в внеклеточных жидкостях (лимфа, сыворотка крови). Исключительно важная роль принадлежит соединениям натрия в образовании наиболее емкой буферной системы (бикарбонатная) крови, обеспечивающей постоянство внутренней среды. Соли натрия обеспечивают постоянство осмотического давления протоплазмы и биологических жидкостей организма. Натрий принимает активное участие в водном обмене, способствует задержке связанной воды.
Сколько нужно натрия в сутки
Нормальное потребление натрия составляет около 4,5 г в сутки, что соответствует 10-15 г поваренной соли. Такое потребление натрия считается безвредным. Избыточное содержание натрия в рационе нежелательно, так как способствует задержке воды в организме, а систематическое повышенное потребление его является фактором, предрасполагающим к развитию гипертонической болезни.
В каких продуктах содержится натрий
В обычном наборе продуктов содержится вполне достаточно натрия(3-5 г в расчете по хлориду натрия), еще 3-5 г содержится в суточной норме хлеба и примерно столько же добавляется в процессе приготовления пищи.
Обычно натрий потребляется в избытке, что обусловлено, прежде всего, привычками, а также использованием в питании продуктов, для консервации которых используется поваренная соль. Следует отметить, что потребность спортсменов в этом элементе практически не отличается от потребности в нем лиц, не занимающихся спортом, и обычно с избытком покрывается суточным рационом питания.
Калий
В организме взрослого мужчины содержится около 140 г калия, т. е. примерно 0,2% от массы тела. В отличие от натрия, калий находится преимущественно в клетках организма.
В каких продуктах содержится калий
Источниками поступления калия служат практически все продукты рациона. В обычном наборе продуктов содержится около 6,0 г калия и он обеспечивает потребность организма взрослого человека в этом элементе (3-5 г в сутки). Потребность организма спортсменов в калии повышена, средней нормой в этом случае большинство исследователей считает 5-6 г в сутки.
Повышенная потребность организма спортсменов в калии обусловлена участием калия в регуляции возбудимости мышц, особенно сердечной мышцы. Его недостаток может привести к возникновению судорожных сокращений скелетных мышц, снижению сократительной способности сердечной мышцы и нарушению ритма сердечных сокращений. Под влиянием повышенного нервно-эмоционального и физического напряжения возникают специфические гормональные сдвиги (увеличение продукции минералокортикоидов и др.), благодаря чему усиливается выход калия в кровь и возрастает его выведение с мочой.
Дефицит калия в организме
При систематическом повторении таких ситуаций может возникнуть дефицит калия в организме с неблагоприятными последствиями. Другая возможная причина дефицита — недостаточное потребление овощей и фруктов, в том числе картофеля, который является основным поставщиком калия в рационе населения нашей страны.
Иногда для компенсации недостатка поступления калия используют препараты, содержащие этот элемент. Хотя случаев отрицательного влияния на организм препаратов этой группы практически не описано, тем не менее не следует пренебрегать советами врача, обратите внимание на набор продуктов суточного рациона, повысив в нем долю тех, которые являются поставщиками этого элемента.
Характеристики макроэлементов
Элементы | Метаболические характеристики | Пищевые продукты |
Кальций | Возбуждение нервных и мышечных клеток, свертывание крови, активация ферментов, строительный материал для зубов и костей | Молоко, молочные продукты, овощи, орехи, фрукты |
Фосфор | Составная часть богатых энергией фосфорных соединений, нуклеиновых кислот, строительный материал для зубов, костей, клеток | Молоко, молочные продукты, мясо, рыба, яйца, орехи, бобовые |
Магний | Активация ферментов, возбуждение нервов и мышц | Зеленые овощи, картофель, орехи, бобовые, фрукты |
Натрий | Регуляция осмотического давления, активация ферментов | Поваренная соль, копченые продукты, колбасы, сыр |
Калий | Регуляция осмотического давления, возбуждение нервных и мышечных клеток, активация ферментов, синтез коллагена | Овощи, картофель, орехи, бобовые, фрукты |
Рассмотрение роли основных минеральных элементов в питании спортсменов убеждает в том, что, хотя они и не являются источниками энергии для выполнения мышечной работы, их оптимальное поступление в организм является условием высокой работоспособности и сохранения здоровья.