Селен в питании спортсменов: физиологические и гигиенические аспекты

Одним из важнейших факторов, влияющих на состояние здоровья, работоспособность, устойчивость к неблагоприятным условиям окружающей среды и эффективность тренировочного процесса спортсменов в любом виде спорта, является фактор питания. Полноценное питание способствует сохранению здоровья, повышению работоспособности, адаптационных возможностей организма спортсменов, ускорению восстановительных процессов после тренировочных и соревновательных нагрузок и достижению высоких спортивных результатов. С другой стороны, несоблюдение принципов оптимального питания приводит к нарушениям обмена веществ, повышает риск возникновения алиментарно-зависимых заболеваний (ожирения, сахарного диабета, атеросклероза, остеопороза и др.), негативно влияет на уровень физической работоспособности, эффективность тренировочных мероприятий и результативность профессиональной деятельности спортсменов [1].

Среди нутриентов, имеющих особое значение для поддержания здоровья, умственной и физической работоспособности человека, важная роль принадлежит микроэлементам. Микроэлементы (железо, медь, цинк, марганец, йод, селен и др.) содержатся в пищевых продуктах в очень малых количествах, измеряемых миллиграммами или микрограммами. Также в низких концентрациях они входят в состав тканей тела человека. Микроэлементы не являются источником энергии, но они абсолютно необходимы для осуществления всех процессов, лежащих в основе жизнедеятельности организма, включая дыхание, обмен веществ и адаптацию к условиям окружающей среды [2].

В условиях высоких тренировочных и соревновательных нагрузок в организме спортсменов наблюдается интенсификация обмена веществ, что сопровождается повышением потребности в энергии, витаминах и минералах [3]. Это может создавать ту или иную степень дефицита эссенциальных нутриентов, в том числе микроэлементов. Недостаточная обеспеченность организма микроэлементами служит причиной нарушений метаболических процессов и функционального состояния различных физиологических систем, что ведёт к снижению уровня физической работоспособности спортсменов и скорости их восстановления после мышечной работы, способствует повышению риска развития многих заболеваний и ухудшению спортивных результатов [2, 4, 5].

Одним из жизненно необходимых микроэлементов, которым придаётся большое значение в питании спортсменов, является селен. Физиологическая роль этого микроэлемента многогранна. Он входит в состав ряда белков и ферментов, участвует в окислительно-восстановительных реакциях, функционировании механизмов образования и накопления энергии в клетках, обмене белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот, детоксикации ксенобиотиков, включая тяжёлые металлы [6, 7], необходим для нормального функционирования антиоксидантной, иммунной, эндокринной, репродуктивной [8], сердечнососудистой [9] и других систем организма.

Селен является мощным антиоксидантом, защищающим организм от накопления продуктов свободнорадикального окисления липидов, способных оказывать деструктивное действие на биологические молекулы и биомембраны в организме человека. Важная роль селена в функционировании системы антиоксидантной защиты организма объясняется, прежде всего, тем, что он служит каталитическим центром ферментов, необходимых для поддержания клеточного окислительно-восстановительного гомеостаза. Например, селен участвует в построении и функционировании одного из ключевых антиоксидантных ферментов - глутатионпероксидазы, который катализирует восстановление пероксида водорода до воды и окисленных липидов до спиртов, обеспечивая защиту мембран клеток от повреждающего воздействия перекиси водорода и продуктов перекисного окисления липидов [10]. Кроме того, этот микроэлемент входит в состав селенопротеинов Н, К, Р, W, участвующих в антиоксидантных процессах и защищающих клетки от активных форм кислорода [11]. Являясь синергистом витамина Е, селен предохраняет этот витамин-антиоксидант от преждевременного разрушения, повышает его антиоксидантную активность [12].

Селен относится к наиболее значимым микроэлементам для иммунной системы. Имеются сведения, что он повышает активность естественных клеток-киллеров, уничтожающих инфицированные вирусами клетки и опухолевые клетки [13], стимулирует активность Т-клеток, макрофагов и выработку иммуноглобулинов (антител), повышая, таким образом, как клеточный, так и гуморальный иммунитет. При этом иммунотропное действие селена усиливается при его сочетании с витаминами А, Е, С и микроэлементом цинком [11].

Селен необходим для нормального функционирования щитовидной железы. Он оказывает большое влияние на метаболизм йода, являясь его синергистом; участвует в секреции и метаболизме тиреоидных гормонов (тироксина и трийодтиронина), регулирующих метаболические процессы практически во всех тканях организма, принимает участие в осуществлении антиоксидантной защиты тиреоцитов, синтезирующих эти гормоны [14].

Селен является важным микроэлементом для поддержания репродуктивной функции как женщин, так и мужчин. Он принимает участие в имплантации эмбриона, развитии плаценты; участвует в синтезе тестостерона, повышает подвижность сперматозоидов [7].

Результаты ряда исследований свидетельствуют о высокой значимости селена для нормального функционирования сердечно-сосудистой системы. Показано, что этот микроэлемент защищает миокард от воздействия кенобиотиков; способствует нормализации липидного обмена, предупреждает развитие атеросклероза, поддерживая функции клеток эндотелия сосудов [9]; способствует снижению частоты возникновения и тяжести течения инфаркта миокарда. Положительные эффекты селена на сердечно-сосудистую систему во многом связаны с его антиоксидантным действием, в том числе за счёт поддержания адекватного уровня глутатионпероксидазы [15].

Имеются сведения, что селенсодержащие соединения проявляют антиканцерогенное действие [7].

Физиологическая потребность в селене составляет 70 мкг/сутки для мужчин, 55 мкг/сутки для женщин [8]. В организм человека этот микроэлемент поступает с пищей (90 %) и с водой (10 %). Основными источниками селена для человека являются зерна злаков и хлебобулочные изделия, крупы, орехи, мясо, рыба, говяжьи и свиные субпродукты (почки, сердце, печень), яйца, дрожжи, морепродукты, чеснок, лук [13, 15]. Содержание селена в пище сильно колеблется в зависимости от уровня этого микроэлемента в почве, воде, кормах для сельскохозяйственных животных [16].

Всасывание селена происходит в тонком кишечнике, откуда он поступает в печень, являющуюся основным органом, регулирующим обмен селена. Биодоступность разных соединений селена составляет от 50 до 90 % [2]. Положительное влияние на усвоение селена оказывают витамины А, Е и С. Ухудшают его усвоение сера, кальций, ионы Fe3+. В организме человека наиболее высокий уровень селена отмечается в почках, печени, поджелудочной железе, сердце, скелетных мышцах. Выведение селена из организма осуществляется в основном через почки, в меньшей степени - через кишечник, лёгкие и с потом [15].

Оптимальная обеспеченность организма селеном достигается при его концентрации в сыворотке крови от 101,0 до 135,0 мкг/л (1,26 - 1,71 мкмоль/л) [14]. Пищевой рацион человека зачастую не обеспечивает достаточного поступления селена в организм. Поэтому около 80 % населения России испытывает дефицит этого микроэлемента [11, 15].

Дефицит селена в организме сопровождается снижением активности селенопротеинов, в том числе глутатионпероксидазы, что ведёт к снижению уровня антиоксидантной защиты мембран клеток от перекисных соединений [7], образование которых усиливается под влиянием различных стресс-факторов, при интенсивных физических нагрузках. Чрезмерное усиление процессов перекисного окисления липидов клеточных мембран при недостаточной функциональной активности системы антиоксидантной защиты является основой молекулярного механизма повреждения мембранных структур клетки, одной из причин развития многих заболеваний и патологических состояний. Недостаток селена приводит к ослаблению антиканцерогенной защиты; нарушению метаболизма аминокислот; оказывает негативное влияние на функциональное состояние иммунной системы, репродуктивную функцию и процессы образования энергии в клетках [12]; ускоряет развитие атеросклероза, ишемической болезни сердца, повышает риск развития инфаркта миокарда и инсульта, нефропатии, неврологических заболеваний, дисфункции щитовидной железы [11]. Дефицит селена может быть причиной снижения активности тиреоидных гормонов и фактором усиления воспалительных процессов, что негативно сказывается на уровне физической работоспособности спортсменов [4].

Основными направлениями решения проблемы дефицита селена в организме человека специалисты считают: оптимизацию питания путём расширения ассортимента потребляемых пищевых продуктов, богатых селеном; обогащение продуктов питания микроэлементами; использование селенсодержащих биологически активных добавок к пище; повышение содержания селена в сельскохозяйственных растениях посредством внесения в почву удобрений, содержащих этот микроэлемент [11].

Несмотря на значимую роль селена в формировании физиолого-биохимического статуса и жизнедеятельности организма, избыток этого микроэлемента может сопровождаться токсическим эффектом. В основе механизма токсичности избытка селена лежит способность этого микроэлемента замещать серу в серосодержащих аминокислотах, а также нарушение окислительно-восстановительного баланса в организме. Основными проявлениями избытка селена в организме являются: тошнота, нарушения функций печени, чесночный запах изо рта, дерматиты, облысение, ломкость ногтей [16]. Кроме того в научной литературе имеются сведения о взаимосвязи между избыточным поступлением селена в организм и повышением риска развития сахарного диабета второго типа и отдельных нейродегенеративных заболеваний [2, 8].

Данные литературы об уровне селена в организме спортсменов и его изменениях на фоне физических нагрузок противоречивы. Результаты одних исследований свидетельствуют о более высокой концентрации селена в биологических субстратах спортсменов по сравнению с аналогичным показателем людей, не занимающихся спортом [9]. В других работах, напротив, отмечено снижение содержания селена в биологических субстратах (особенно в волосах) у спортсменов по сравнению с контролем [3, 18].

В ряде работ показана роль перорального приёма селена в поддержании антиоксидантного статуса, процессов энергообеспечения и иммунной системы, что может иметь большое значение для мобилизации функциональных резервов организма в условиях интенсивных физических нагрузок [2].

Результаты исследований В. В. Корняковой, проведённых с участием спортсменов легкоатлетов и лыжников, показали, что применение биоло- гически активной добавки «Селен-актив» по одной таблетке в день в течение трёх недель в период интенсивных физических нагрузок, способствовало ингибированию процессов перекисного окисления липидов, повышению активности антиоксидантных ферментов и сохранности мембранных структур эритроцитов [17], снижению утомляемости атлетов на тренировках, повышению у них показателей максимального потребления кислорода и общей физической работоспособности [19]. В другом исследовании пероральный приём селена в виде селенометионина способствовал повышению активности глутатионпероксидазы в крови спортсменов при тренировках, направленных на развитие выносливости, но не оказал влияния на уровень физической работоспособности атлетов [4].

Многие авторы сходятся во мнении, что в условиях интенсивных физических нагрузок потребность организма спортсменов в селене повышается вследствие необходимости адаптации к развитию окислительного стресса за счёт синтеза глутатионпероксидазы [2, 4]. Поэтому адекватная обеспеченность организма спортсменов селеном является актуальной задачей, требующей решения при организации питания атлетов. При этом учитывая возможность развития токсических явлений в случае избыточного поступления селена в организм человека, применение лекарственных препаратов и биологически активных добавок к пище, содержащих этот микроэлемент, должно проводиться только при наличии лабораторно подтверждённого дефицита селена в организме спортсменов [2].

Таким образом, адекватная обеспеченность организма спортсменов селеном является необходимым условием для нормального обмена веществ, функционирования антиоксидантной, иммунной, сердечно-сосудистой систем, щитовидной железы, что имеет важное значение для мобилизации функциональных резервов организма при интенсивных физических нагрузках. Поэтому необходим мониторинг обеспеченности организма спортсменов селеном с целью своевременного выявления и коррекции возможных нарушений селенового статуса. Для предотвращения дефицита селена в организме спортсменов первостепенное значение имеет оптимизация питания с использованием в рационах достаточного количества пищевых продуктов, богатых селеном. Применение фармакологических препаратов и биологически активных добавок к пище, содержащих селен, может быть рекомендовано только при лабораторно подтверждённом дефиците этого микроэлемента в организме спортсменов.