Микроэлементы и спорт. Персонализированная коррекция элементного статуса спортсменов

ББК 75.0
С 42
Рецензенты:

Бобровницкий Игорь Петрович – доктор медицинских наук, член-корреспондент РАН, руководитель научного направления «Организация
здравоохранения и медицины» ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками» Минздрава
России;

Ачкасов Евгений Евгеньевич – доктор медицинских наук, профессор,
заведующий кафедрой спортивной медицины и медицинской реабилитации ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский
университет им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)

Скальный А.В.
Микроэлементы и спорт. Персонализированная коррекция элементного статуса спортсменов: монография / А.В. Скальный, И.П. Зайцева,
А.А. Тиньков ; под общ. ред. А.В. Скального. – М.: Спорт, 2018. –
288 с. 
ISBN 978-5-9500181-9-0

Микроэлементы играют существенную роль в реализации биологических функций организма, участвуя в функционировании костно-мышечной,
иммунной, нервной, эндокринной систем. В связи с очевидной ролью микроэлементов в поддержании функциональных резервов организма на фоне
интенсивной физической нагрузки исследование взаимосвязи между обменом микроэлементов и физической нагрузкой является актуальным вопросом спортивной медицины. В монографии рассмотрены фундаментальные
вопросы транспорта и биологической роли химических элементов, таких
как железо, медь, цинк, селен, кобальт, хром, магний, кальций, ряда токсичных элементов, а также особенности их обмена у спортсменов и лиц
с повышенной физической активностью и взаимосвязь с функциональными
параметрами. 
Для практических врачей, спортсменов, физиологов, биохимиков и других специалистов, изучающих вопросы обмена микроэлементов у спортсменов, а также роль микроэлементов в реализации физиологических
функций.

С 42

© Скальный А.В., Зайцева И.П., Тиньков А.А.,
текст, 2018
© Издательство «Спорт», издание, оформление,
2018
ISBN 978-5-9500181-9-0

ББК 75.0

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие ........................................................................................4
Введение ..............................................................................................7
Глава 1. Железо..................................................................................12
Глава 2. Медь ....................................................................................88
Глава 3. Селен..................................................................................134
Глава 4. Цинк ..................................................................................160
Глава 5. Кобальт ..............................................................................205
Глава 6. Хром ..................................................................................222
Глава 7. Магний ..............................................................................240
Глава 8. Кальций..............................................................................264
Глава 9. Токсичные металлы ..........................................................277
Заключение ......................................................................................284

ПРЕДИСЛОВИЕ

Баланс микроэлементов в организме является одним из важнейших
условий поддержания жизнедеятельности и здоровья человека. Выполняя целый ряд важных физиологических функций, эссенциальные
микроэлементы участвуют в работе всех органов и систем организма.
Любое воздействие, способное приводить к нарушению данного баланса, может вызывать комплекс нарушений, способствующих развитию
патологических состояний и заболеваний. В частности, в результате
даже латентного дефицита эссенциальных микроэлементов и/или
избытка токсичных существенно снижается работоспособность, что
оказывает значительное влияние на организм человека, особенно подверженного интенсивной физической и психоэмоциональной нагрузке,
или в период роста и развития. 
Занятия спортом, в первую очередь на профессиональном уровне,
также могут оказывать существенное влияние на обмен микроэлементов в организме. С одной стороны, регулярная физическая нагрузка
может приводить к активации (стимуляции)  обмена химических элементов, что связано с интенсификацией обменных процессов и общим
оздоровлением организма. С другой же стороны, экстремальные физические нагрузки приводят к отрицательному балансу ряда жизненно
необходимых микроэлементов, таких как железо, медь, что может
сопровождаться целым рядом проявлений их дефицита. Также важным
представляется риск накопления экотоксикантов на фоне дефицита
жизненно важных микроэлементов, биологически активных веществ
(антиоксиданты, витамины), обусловленных их присутствием в атмосфере, закрытых помещениях, особенно при проживании в индустриальных конгломерациях.

4

В этой связи становится очевидной необходимость регулярного
мониторинга обмена макро- и микроэлементов в организме спортсменов и лиц, подверженных интенсивным физическим нагрузками, как
с целью сохранения здоровья, так и с целью повышения работоспособности и выносливости с использованием разрешенных к применению в спорте средств. Последнее, в частности, имеет особое значение
в спорте высоких достижений, где использование медикаментозных
препаратов может иметь ряд ограничений. 
Вместе с тем до настоящего времени остается открытым ряд
вопросов о роли нарушения обмена микроэлементов у спортсменов
и потенциале их использования в целях здоровьесбережения и повышения работоспособности. В частности, каков характер изменения
обмена отдельных элементов при физической нагрузке? Как влияют
данные изменения на организм в целом и работоспособность в частности? Каков эффект применения эссенциальных микроэлементов?
Ответы на эти и другие вопросы, а также обоснование необходимости
персонализированной коррекции элементного статуса профессиональных спортсменов и лиц с высокой физической нагрузкой приводятся
в монографии Скального А.В., Зайцевой И.П. и Тинькова А.А. «Микроэлементы и спорт. Персонализированная коррекция элементного
статуса спортсменов». 
В монографии приведены современные данные о метаболизме
отдельных микроэлементов, их основных функциях в организме,
изменении их обмена при физической нагрузке, взаимосвязи данных
изменений с функциональными параметрами, эффектах коррекции
обмена, а также супранутритивного приема отдельных элементов.
Важно отметить, что при анализе представленного материала авторы
отмечают и существующие противоречия, что в очередной раз подчеркивает необходимость персонализированного подхода к мониторингу
и коррекции элементного статуса. Монография основывается на богатом научном и практическом опыте авторов, в том числе опыте работы
с Олимпийскими сборными Российской Федерации, а также подробном анализе литературных данных. 
Несомненно, необходимо приветствовать выход в свет книги, которую Вы держите в руках, поскольку она является зеркалом мировых
научных достижений в области медицинской элементологии.
Книга будет полезна как практикующим специалистам, в том числе
в области спортивной медицины и медицинской реабилитации, общей
практики, клинической и лабораторной диагностики, тренерам, так

5

и научным работникам, физиологам, биохимикам, а также студентам
медико-биологического профиля. Безусловно, книга будет востребована спортсменами, а также всеми людьми, интересующимися фундаментальными основами поддержания здоровья.

д.м.н., профессор Ачкасов Евгений Евгеньевич,
заведующий кафедрой спортивной медицины и медицинской 
реабилитации ФГАОУ ВО Первый Московский государственный 
медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России
(Сеченовский Университет) 

ВВЕДЕНИЕ

Согласно определению Всемирной организации здравоохранения
(ВОЗ), физическая активность представляет собой любое движение
тела, производимое скелетной мускулатурой и сопровождающееся
затратой энергии, включая активность во время работы, игр, выполнения домашней работы, поездок и рекреационных занятий (ВОЗ,
2017). В современном мире, где превалирует малоподвижный образ
жизни, поддержание физической активности путем занятий спортом
или физической культурой является важнейшим инструментом сохранения здоровья. Так, была продемонстрирована достоверная взаимосвязь между низкой физической активностью (малоподвижным образом
жизни) и развитием избыточного веса и сахарного диабета, а также
снижением минеральной плотности кости, патологией сердечно-сосудистой системы (Tremblay et al., 2010).
Поддержание положительного имиджа физической культуры 
и спорта, приводящее к повышению физической активности населения, может рассматриваться в качестве одного из рычагов не только
физического воспитания, но и демографической политики (Миллер,
2008). Так, в целях дальнейшего совершенствования государственной
политики в области физической культуры и спорта, создания эффективной системы физического воспитания, направленной на развитие
человеческого потенциала и укрепление здоровья населения, Президентом РФ В.В. Путиным был подписан Указ «О Всероссийском
физкультурно-спортивном комплексе «Готов к труду и обороне»
(от 24.03.2014 г. № 172). К примеру, результаты анализа данных 
о 63 591 участнике Health Survey for England и Scottish Health Survey
убедительно показали, что даже занятие физическими упражнениями

7

1–2 раза в неделю достоверно снижает риск смерти от сердечно-сосудистых заболеваний и рака по сравнению с неактивными лицами
(O’Donovan et al., 2017).
В отличие от массового спорта (физкультура) профессиональный
спорт и спорт высших достижений преследуют совершенно иные
цели. Существенно увеличилась роль спорта в качестве инструмента
международных отношений, что наиболее ярко проявляется во время
Олимпийских игр (Grix, 2013), соперничество в ходе которых рядом
авторов рассматривается в качестве одной из форм противостояния
между сверхдержавами во времена «холодной войны» (Wagg, Andrews,
2007). Аналогично, Олимпийские и Паралимпийские игры в Сочи также
могут рассматриваться в качестве одного из инструментов «мягкой
силы» в формировании внешней политики Российской Федерации,
улучшении международного имиджа страны (Маркушина, Церпицкая,
2014). С другой стороны, недавний опыт показывает, что в качестве
одного из механизмов противостояния может использоваться политика
двойных стандартов в спорте высших достижений, что было продемонстрировано в ходе допингового скандала и внесении в список
ВАДА мельдония, используемого практически исключительно на
территории бывшего Советского Союза (Нижегородцев, 2015).
В то же время достижение высоких спортивных результатов невозможно без поддержания здоровья спортсменов, особенно с учетом
того, что предъявляемые физические нагрузки являются зачастую
нефизиологичными и негативно отражаются на здоровье (Коган, 2006).
Одним из основных инструментов поддержания здоровья спортсменов
безусловно является рациональная организация питания (Скальный,
2005).
Важность рационального питания в достижении высоких результатов была отмечена еще в Древней Греции, когда Иккос из Тарента,
победитель 76 Олимпийских игр (476 г. до н.э.) в пятиборье, обратил
внимание на взаимосвязанное улучшение питания и достижений
(Цыган с соавт., 2011). С тех пор система мониторинга и организации
питания спортсменов сформировалась в отдельное направление –
спортивная диетология (Олейник, Гунина, 2008; Тутельян с соавт.,
2010). Естественно, что в условиях интенсивной физической нагрузки
организм предъявляет повышенные требования к поступлению макронутриентов с пищей для обеспечения адекватного количества энергии (Burke et al., 2011), а также пластических нужд (Tarnopolsky et al.,
2004). В то же время особую роль играет содержание микронутриен
8

тов, таких как витамины (Коденцова et al., 2008) и микроэлементы
(Некрасов et al., 2006), в рационе спортсменов. Продемонстрировано,
что микронутриентный дефицит в организме спортсменов может
сопровождаться нарушением функционирования ряда систем организма, например иммунной (Gleeson et al., 2004), что в свою очередь
может сопровождаться увеличением частоты простудных заболеваний,
влекущих за собой  нарушение режима тренировок и работоспособности. При этом рациональное планирование и коррекция нутриентного статуса организма спортсменов является ключом к нефармакологическому повышению работоспособности, таким образом исключая
необходимость использования различных стимуляторов.
В связи с очевидной ролью микронутриентов, и в частности микроэлементов, в поддержании функциональных резервов организма на
фоне интенсивной физической нагрузки, исследование взаимосвязи
между обменом микроэлементов и физической нагрузкой является
предметом многочисленных фундаментальных и прикладных работ.
Так, беглый анализ данных о количестве публикаций на тему взаимосвязи микроэлементов (trace elements) и спорта (sport)/физической
нагрузки (exercise) в Pubmed (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/)
установил выраженную тенденцию к их росту с 1980 по 2017 г. (рис.).

9

Рис. Количество публикаций по исследуемой тематике в Pubmed
в период с 1980 по 2017 г.

Стоит отметить, что в данный поиск не были включены статьи, в которых продемонстрирована взаимосвязь между обменом отдельных микроэлементов и физической нагрузкой, что увеличило бы количество
статей на несколько порядков.
В то же время, несмотря на значительное количество публикаций,
результаты проведенных исследований достаточно противоречивы.
В монографии приведены результаты различных исследований, свидетельствующих о характере (часто прямо противоположном) изменений
обеспеченности организма спортсменов микроэлементами. Данные
противоречия в первую очередь должны продемонстрировать, что
характер изменений, даже несмотря на наличие универсальных механизмов, может существенно варьировать в зависимости от пола, возраста, степени тренированности, а также специализации спортсменов.
Практическая значимость подобной демонстрации заключается в том,
чтобы убедить практиков (спортивных врачей, диетологов) в неприемлемости слепого назначения препаратов микроэлементов и обоснованности персонализированного подхода к диагностике и коррекции
обмена эссенциальных микроэлементов. О правильности данного подхода свидетельствуют и слова В. Фетисова, многократного чемпиона
мира и Олимпийских игр, а также одного из членов совета учредителей ВАДА, сказанные о научно-практической деятельности профессора Скального и его команды: «Индивидуальный подход к питанию
и поддержанию здоровья – ключ к успеху в спорте и жизни».

Литература:
1. Burke, L.M., Hawley, J.A., Wong, S.H., & Jeukendrup, A.E. (2011). Carbohydrates for training and competition. Journal of sports sciences, 29 (sup1), S. 17–27.
2. Gleeson, M., Nieman, D.C., & Pedersen, B.K. (2004). Exercise, nutrition and
immune function. Journal of sports sciences, 22(1), 115–125.
3. Grix, J. (2013). Sport politics and the Olympics. Review, 11(1), 15–25.
4. O’Donovan, G., Lee, I.M., Hamer, M., & Political Studies Stamatakis, E.
(2017). Association of «weekend warrior» and other leisure time physical activity
patterns with risks for all-cause, cardiovascular disease, and cancer mortality.
JAMA internal medicine, 177(3), 335–342.
5. Tarnopolsky, M. (2004). Protein requirements for endurance athletes. Nutrition, 20(7), 662–668.
6. Tremblay, M.S., Colley, R.C., Saunders, T.J., Healy, G.N., & Owen, N. (2010).
Physiological and health implications of a sedentary lifestyle. Applied Physiology,
Nutrition, and Metabolism, 35(6), 725–740.

10