Как вода помогает мышцам

XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2021

ВОДНЫЙ БАЛАНС И ЕГО ИЗМЕНЕНИЕ ПРИ МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Значение воды для человека трудно переоценить, поскольку каждый из нас знает, что тело взрослого человека на 50-65% состоит из воды, у детей – на 80% и более. Вода является составной частью всех клеток и тканей и в организме находится в виде солевых растворов. Содержание воды на единицу массы в разных органах и тканях не одинаково: в мышцах воды содержится 70%,а в жировой ткани – 30% [4].

C уточный водный баланс взрослого человека при обычной температуре и влажности внешней среды составляет 2,2 – 2,8 л. Около 1,5 л жидкости – поступает в организм в виде выпитой воды, 600-900мл – в составе пищевых продуктов, 300-400мл – образуется в результате окислительных реакций [4]. Функцию поддержания нормального содержания в организме воды выполняют почки.

Водный баланс складывается из трех процессов:

— поступления воды в организм с питьем и пищей;

— образования воды при обмене веществ (эндогенная вода);

— выведения воды из организма.

Количество выпиваемой воды приблизительно эквивалентно диурезу, а количество воды, поступающей с пищей примерно равно потерям при потоотделении и со слизистых дыхательных путей [2].

Все процессы в организме происходят при помощи воды:

проникая внутрь человека, она осуществляет функцию обогащения клеток питательными веществами и очищения их от шлаков;

принимает непосредственное участие в дыхательных процессах и процессах терморегуляции.

Почки обеспечивают: выделение избытка воды из организма в виде гипотонической мочи при увеличенном содержании воды (гипергидратация) и задерживают воду и выводят мочу, гипертоническую по отношению к плазме крови, при обезвоживании организма (дегидратация).

Содержание жидкости является важным условием для нормальной жизнедеятельности человека. К типовым формам нарушения водного обмена относятся [ 2 ]:

Гипогидратация (гипогидрия, обезвоживание) – форма нарушения водно-электролитного обмена, когда имеет место отрицательный водный баланс (выведение воды из организма превышает ее поступление). Синдром обезвоживания характеризуется: потерей воды и электролитов, расстройствами кровообращения, ацидозом, нарушением деятельности центральной нервной системы, почек, желудочно-кишечного тракта и других органов и систем. Причинами могут быть острые кровопотери, кишечная аутоинтоксикация, понос, рвота, усиленное потоотделение и т.д.

Гипергидратацию (гипергидроз) – форма нарушения водно-электролитного обмена, возникающая вследствие избыточного поступления воды в организм (водное отравление), либо недостаточного ее выведения, т.е. когда имеет место положительный водный баланс. Возникает при некоторых заболеваниях почек, в послеоперационный период и т.д. При водном отравлении увеличивается объем циркулирующей крови, возникает относительное уменьшение содержания белков и электролитов крови, гемоглобина. Когда поступление воды в организм превышает экскреторную способность почек, может быть появление отёков, развитие асцита, комы и т.д.

Таким образом, избыток воды вызывает нарушение водного баланса в организме человека, заставляет и выделительную систему работать с повышенной нагрузкой – лишняя жидкость выводится с потом и мочой. Это не только приводит к дополнительной работе почек, но и способствует избыточной потере полезных веществ. Все эти процессы в итоге нарушают водно-солевой баланс и значительно ослабляют организм.

При недостатке воды, например, при первичной её потере (кровопотери, интоксикации) развивается обезвоживание, повышение вязкости крови, нарушение микроциркуляции с последующим нарушением постоянства внутренней среды и функции различных органов и систем. Особое место при этом принадлежит нарушению деятельности сердечно-сосудистой системы. Нарушение кровообращения сопровождается снижением артериального давления, гиповолемией, приводящими к расстройствам деятельности ЦНС, дыхания, почек [2].

Изменение водного баланса при мышечной деятельности.

У спортсменов частичное обезвоживание организма может быть вызвано большими потерями воды с потом и выдыхаемым воздухом при выполнении ими большого объема тренировочных и соревновательных нагрузок [3]. Даже незначительные потери воды в организме спортсмена приводят к заметному ухудшению физической работоспособности: так потеря 1% воды от массы тела вызывает жажду;2% — снижение выносливости; 3% — снижение силы;4-5% вызывает апатию, мышечную слабость, снижение слюноотделения и мочеобразования;9-12% — несовместимо с жизнью.

Необходимо также иметь в виду, что после интенсивных физических нагрузок в моче у спортсменов нередко определяется большое количество солей и молочной кислоты, вследствие чего часто наблюдается мочекислый диатез, таким образом, адекватное восполнение жидкости является одним из методов профилактики МКБ (мочекаменной болезни) [5].

Изменение водного баланса в организме спортсменов зависит: от специфики вида спорта, условий окружающей среды:

1.Высокие температуры. Если спортсмены на дистанции не пьют достаточного количества жидкости, чтобы восполнить потери воды, у них развивается (в той или иной степени) дегидратация. Когда потребление воды равно потерям ее с потом (водный баланс), температура тела ниже, чем во время такой же работы с меньшим потреблением воды, а тем более без приема воды. Прием жидкости во время соревнований в жарких условиях уменьшает угрозу перегревания тела, увеличивает её предельную продолжительность (работоспособность). Жидкость в виде растворов углеводов позволяет не только восполнить потери воды, но и поддерживать нормальное содержание глюкозы в крови для сохранения высокой работоспособности при нагрузках большой продолжительности. Надо употреблять прохладные гипотонические растворы с содержанием сахара (углеводов) до 2,5%. 500 мл воды (без содержания в ней углеводов) следует выпить примерно за полчаса до старта для создания небольшого водного резерва. На дистанции каждые 10-15 мин необходимо выпивать 150-200 мл гипотонического раствора.

2.Низкие температуры: Если соревнования проходят в нейтральных или холодных условиях (лыжные гонки), когда нет опасности перегрева и дегидратации, питьевой режим должен быть иным. Объем и частота приема жидкости могут быть существенно уменьшены, а содержание в ней углеводов увеличено (до 25%), В этом случае даже медленное перемещение раствора из желудка в кишечник будет обеспечивать кровь углеводами.

а) Легкая атлетика: при продолжительной тяжелой работе, сопровождающейся сильным потоотделением, может возникать большой дефицит воды в теле. Например, марафонцы могут терять во время соревнований в жарких условиях до 6 л воды с потом (спортсмен теряет около 2—3 л воды в час). Даже при некотором восполнении потерь воды приемом жидкостей на дистанции вес тела у марафонцев снижается в среднем на 5%, а в предельных случаях — на 8% с потерей 13-14% общего количества воды. Если обезвоживание достигает 4—5 % массы тела, то работоспособность такого спортсмена снижается на 30%.

b ) Плавание: после активной тренировки пловцов или ватерполистов высокого уровня, в бассейне становится заметно больше воды, чем было до тренировки. Во время тренировки в воде человек также потеет и теряет много жидкости, как и на суше, или даже больше. Тренировка в воде по потере жидкости приравнивается к занятию в жаркой среде, где человек теряет огромное количество воды [1].

c ) Анаэробные нагрузки: обезвоживание практически не влияет на результативность выполнения кратковременной мышечной работы (спринтерский бег, прыжки, тяжелая атлетика). При анаэробной нагрузке (например, поднятия тяжестей) обязательно нужно пить воду примерно по 1-2 глотка каждые 5-10 минут, в зависимости от типа, темпа и характера нагрузок и целей самой тренировки. Если не употреблять воду во время тренировки, в то время как процент воды в вашем организме будет падать, и сократиться всего лишь на 2-4%, то вы будете чувствовать усталость и лень, вследствие чего упадёт КПД, а соответственно пользы от такой тренировки будет катастрофически мало.

Изменение минерального баланса в организме спортсменов взаимосвязано с водным обменом и зависит: от специфики вида спорта, уровня квалификации спортсменов, условий окружающей среды.

При кратковременных физических нагрузках уровень отдельных минеральных веществ в организме снижается только на 5—7 %, что не оказывает существенного влияния на мышечную деятельность. Тем более что при физической работе наблюдается перераспределение минеральных веществ между активно работающими (мышцы) и неактивными тканями.

Существенные нарушения минерального обмена происходят в организме спортсменов, которые специализируются в видах спорта на выносливость. При этом из-за значительного увеличения потоотделения снижается содержание натрия, калия и хлора в плазме крови [1] При анаэробных физических нагрузках спортсмены теряют много фосфора, так как часть его не успевает использоваться для ресинтеза АТФ и выводится из организма. (Ресинтез — процесс обратного восстановления исходного сложного химического соединения из «осколков», образовавшихся при его распаде или метаболизме).

Спортсменам можно привезти следующие практические рекомендации по потреблению жидкости:

За два часа до тренировочного занятия или соревнования следует выпить 500 мл жидкости, так организм должен быть перед нагрузкой насыщен водой. Пока выпитая жидкость из желудка будет доставлена к кожным покровам для потоотделения, пройдет около 10–20 минут.

Во время двигательной активности рекомендуется каждые 15-20 минут потреблять 150-300 мл жидкости, так как интенсивность абсорбции жидкости во время физических нагрузок колеблется в пределах 1015 мл на 1 кг массы тела за 1 час.

Выполнение физических нагрузок в условиях высокой температуры или влажности воздуха требует потребления большего, чем обычно, количества жидкости.

Во время физической нагрузки чувство жажды не является надёжным показателем потребности организма в жидкости; чувство жажды во время двигательной активности может отражать снижение массы тела на 2%.

Потребление во время двигательной активности напитков, содержащих углеводы (4-8%, т.е. 40-80 г углеводов на 1000 мл), обеспечивает организм экзогенной энергией и жидкостью.

После тренировки следует обеспечить регидратацию из расчёта 1000 мл жидкости на 1 кг «потерянной» массы тела, плюс ещё 250-500 мл для компенсации потерь жидкости с мочой.

Для восполнения ионов натрия, калия, хлора — основных электролитов, следует потреблять специальные «спортивные» напитки. В данное время существует большой выбор готовых углеводно-минеральных напитков: верофит, изостар, регидрон, изотоник [5].

В заключении хочется отметить, что мир и технологии не стоят на месте и, для эффективного и простого контроля водного баланса, сегодня существует ряд полезных приложений (Daily Water Tracker Reminder, Hydro Coach и др.)

Waterbalance — приложение позволяет контролировать уровень воды в организме. При этом настройка индивидуальных параметров (роста, веса, возраст, пол и образ жизни) делает данный контроль точным и эффективным. Установка таймера в приложении поможет вовремя получать сигналы-напоминания о том, что пора восполнить запас воды в организме.

Лицам, активно занимающихся спортом и профессиональным спортсменам, необходимо помнить, что одним из важных условий для естественного повышения физической работоспособности и естественного ускорения постнагрузочного восстановления, является адекватное возмещение дефицита жидкости и электролитов.

Коц Я.М. Спортивная физиология. Учебник для институтов физической культуры. М.: Физкультура и спорт, 1998. — 200 с.

Попутников Д.М, Меленчук Е.В., Висмонт Ф.И. «НАРУШЕНИЯ ВОДНО-ЭЛЕКТРОЛИТНОГО ОБМЕНА» (патофизиологические аспекты) Учебно-методическое пособие [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.bsmu.by/downloads/kafedri/k_pat_fiz/19.pdf (дата обращения: 17.12.2020).

Власов В.Н. «Биохимия человека» Сборник учебно-методических материалов Тольятти: ТГУ, 2011. – 135 с.

Солодков А. С, Сологуб Е. Б. Физиология человека. Общая. Спортивная. Возрастная: Учебник. Изд. 2-е, испр. и доп. — М.: Олимпия Пресс, 2005. —528 с, ил.

Источник

Питьевой режим спортсменов

Питьевой режим в спорте – насколько важно?

Питьевой режим занимает особое место в жизни профессиональных спортсменов. Вода участвует в регуляции теплообмена, синтезе энергии и выводе отработанных продуктов обмена веществ.

Поддержание грамотного питьевого режима является необходимым фактором здоровья и выносливости при интенсивных спортивных нагрузках.

При высокой спортивной активности в организме усиливается обмен веществ, повышается температура тела, что сопровождается обильным потоотделением. Во время одной интенсивной тренировки, продолжительностью 60-90 минут, спортсмены теряют около 4% жидкости. Учитывая критический уровень значения в 7 %, не сложно осознать всю важность поддержания нормального питьевого режима, во избежание обезвоживания организма.

Симптомы обезвоживания

При умеренной активности в течение первых 60 минут потеря воды может составлять около 1 литра. Даже при 2% общей потери жидкости резко ухудшается самочувствие, появляется усталость и снижается концентрация внимания.

Постепенно начинает густеть кровь, а значит, ей сложнее продвигаться по сосудам. Повышение вязкости крови влечет за собой риск образования тромбов. При этом при обильном потоотделении, из организма выводится не просто вода, но и полезные минеральные соли, которые участвуют в построении костной ткани.

Критическая потеря жидкости и недостаток минеральных солей ухудшает метаболизм, хрупкость костной ткани и может спровоцировать судороги. Резкий вывод вместе с потом калия, магния и других необходимых микроэлементов приводит к нарушению электролитного состава крови.

Даже небольшая потеря жидкости сразу же отражается на общем самочувствии и состоянии органов. У организма нет водного резерва, поэтому дефицит жидкости сразу дает о себе знать следующими симптомами:

общее ухудшение самочувствия;

ухудшение координации движений;

судороги в мышцах.

Таким образом, спортсмену, регулярно тренирующемуся в зале, необходимо постоянно следить за количеством потребляемой воды.

3 правила потребления жидкости во время тренировки

Конечно, объем потребляемой жидкости должен рассчитываться исходя из климатических условий и интенсивности занятий. Однако есть общие правила, которых следует придерживаться сохранения необходимого водного баланса.

1. Оптимальная температура воды для тренировки должна быть ниже комнатной – 12-15 0 С. Холодная или горячая жидкость может вызвать нарушение теплообмена, увеличивая нагрузку на сердечную мышцу.

2. Пить нужно небольшими порциями каждые 10-15 минут.

3. За час тренировки общее потребление жидкости не должно превышать 0,5-0,7 литра.

Кроме питьевого режима во время тренировки, за час до занятий следует выпить 250-400 мл жидкости.

После тренировки можно увеличить количество потребляемой воды, чтобы восстановить уровень гидратации в организме. Пить можно до полного исчезновения жажды.

При этом детям и юным спортсменам дозу нужно увеличить на 100-125 мл, подросткам – на 200-250.

Следует понимать, что сигнал о жажде поступает гораздо позже, чем организму необходима новая порция жидкости, поэтому важно придерживаться питьевого режима независимо от ощущений.

Что пить во время тренировок?

До тренировок и в течение всего дня нужно также следить за поступлением жидкости в организм, чтобы избежать риска тромбообразования.

Средняя суточная норма потребления воды составляет 1,5-2 литра.

При непродолжительной тренировке с пониженной активностью достаточно пить простую родниковую воду небольшими глотками. В случае повышенной физической активности, одной воды будет недостаточно. Следует подключать специальные гипертонические напитки. Добавление в состав напитков кофеина позволяет усилить эффективность и выносливость во время тренировки.

Если речь идет об профессиональных занятиях спортом, то оптимальным вариантом возмещения потери влаги станет употребление специальных коктейлей. Углеводно-электролитные напитки (изотоники) эффективно восполняют потерю минеральных солей, насыщают кровь кислородом и дают достаточно энергии для занятий.

Для поддержания водного баланса можно использовать:

овощные и фруктовые соки;

А вот от газированных напитков и любой жидкости, которая содержит сахар или красители, спортсменам лучше отказаться.

При выборе изотоников, следует учитывать уровень физической нагрузки, вес, возраст и цель тренировки. В целом, базовый состав всех углеводно-электролитных напитков одинаковый и содержит необходимое количество микроэлементов и витаминов. Также могут быть добавлены глютамин, креатин, L-carnitin для повышенного сжигания жира и другие вещества.

Идеальный водный баланс до начала и во время соревнований

Спортсменам, принимающим участие в соревнованиях, необходимо строго следить за равновесием жидкости до нагрузки и во время.

Отрицательный водный баланс перед стартом соревнований может привезти к резкому обезвоживанию.

Поэтому, за час до старта важно «запастись» водой, выпив 250-300 мл жидкости.

После финиша следует сразу же восполнить потерю влаги с помощью специальных напитков.

Возьмем водный баланс под контроль!

Для эффективного и простого контроля водного баланса, сегодня существует ряд полезных приложений.

Waterbalance — приложение позволяет контролировать уровень воды в организме. При этом настройка индивидуальных параметров (роста, веса, возраст, пол и образ жизни) делает данный контроль точным и эффективным. Установка таймера в приложении поможет во время получать сигналы-напоминания о том, что пора восполнить запас воды в организме.

Диагностика состава тела – приложение позволяет определить, в каких точно пределах находится та, или иная жидкость (общая, внутриклеточная, внеклеточная). Это приложение будет полезно профессиональным спортсменам.

Источник