Статус микроэлементов и витаминов в функционировании органа равновесия и поддержании здоровья спортсменов (обзор литературы) | Ленгина М.А., Карпов И.А., Коркмазов А.М., Корнова Н.В., Рудая П.М., Гончаренко Е.П., Долинин И.А.

Введение

Разработанный Министерством спорта России по поручению Президента РФ федеральный проект «Спорт — норма жизни» активно внедряется в повседневную жизнь россиян, способствуя формированию здорового образа жизни граждан [1–4]. Растут достижения и профессиональных спортсменов. Точность и эффективность техники выполнения движений, адекватная и своевременная реакция на внешние факторы, сохранение устойчивости тела в сложнейших видах спорта являются залогом достижения высоких спортивных результатов [5, 6]. Одновременный анализ ориентации в пространстве и синтез выполняемых координационных движений возможны благодаря адаптационным возможностям органа равновесия спортсмена [7, 8].

Цель исследования: проанализировать роль статуса микроэлементов и витаминов в функционировании органа равновесия и поддержании здоровья спортсменов.

Был проведен поиск опубликованных с 2011 по 2024 г. научных исследований входящих в электронные базы Scopus, Web of Science, PubMed и eLibrary. Поиск источников осуществлялся по ключевым словам: «микроэлементы», «витамины», «орган равновесия», «вестибулярная координация», «спорт», «спортивная нагрузка». Акцентировалось внимание на уровне витаминов и микроэлементов, путях их коррекции и отражении на спортивных результатах. Среди более 130 источников после удаления дубликатов и выявления неполного соответствия цели исследования были проанализированы 52 работы. Известно, что вестибулярный аппарат человека, наряду с информированием головного мозга о положении тела в гравитационном поле, участвует в формировании осанки человека и поддается тренировке [8, 10]. Как известно, вестибулярный аппарат состоит из двух отолитовых рецепторов преддверия и трех ампулярных рецепторов полукружных каналов. Maculus и utriculus преддверия, покрытые нейроэпителием волосковых клеток, реагируют на прямолинейное ускорение. Ампулярные рецепторы представляют собой волосковые клетки, на апикальной части которых содержатся стереоцилии и наиболее удлиненная ворсинка — киноцилия, которые контактируют с расположенным над ними желатинообразным веществом (куполой). Угловое ускорение тела приводит к движению жидкости, что создает определенное давление на волосковые клетки и нейроэпителий ампулярных рецепторов [11, 12]. Вынужденное совершение механического наклона стереоцилий под давлением жидкости в сторону киноцилии приводит к выбросу ацетилхолина, вызывая деполяризацию или гиперполяризацию, в зависимости от изменения величины переносной скорости за счет относительного движения, — ускорение Кориолиса. В результате быстрого изменения относительной скорости по направлению за счет механического переносного вращения химические процессы преобразуются в электрические нервные импульсы, достигающие коркового представительства вестибулярного анализатора. Таким образом, благодаря ассоциативным связям вестибулярного аппарата и центральной нервной системы, а именно коры полушарий большого мозга, ретикулярной формации, α-мотонейронов спинного мозга, возможны точные движения и поддержание равновесия тела [13, 14].

Ключевым компонентом функции равновесия периферического отдела вестибулярного анализатора является движение жидкостных сред внутреннего уха: перилимфы и эндолимфы, благодаря которым обеспечивается реакция волосковых клеток в полном объеме [15–17]. Важно отметить, что гидродинамическая система внутреннего уха способствует «эндолимфатической» доставке питательных веществ к клеткам вестибулярных рецепторов и эвакуации вторичных метаболитов [18, 19]. Обеспечение оптимальной чувствительности вестибулярного аппарата для сохранения равновесия и координации возможно при сохранении ионного соотношения жидкостных сред [20, 21].

Влияние уровня микроэлементов на функцию органа равновесия

Уникальный состав эндолимфы, в частности высокая концентрация калия и низкая концентрация натрия, обеспечивает необходимый уровень электрической активности волосковых клеток. Ионный баланс перилимфы, напротив, характеризуется повышенным содержанием натрия и снижением уровня калия [22–26]. При отклонении стереоцилий открываются мембранные каналы, через которые в клетку входят ионы калия, вызывая ее деполяризацию и, следовательно, возбуждение нейронов вестибулокохлеарного нерва. Калий выходит в перилимфу и транспортируется в эндолимфу через кальциевые и калиевые потенциал-зависимые каналы. Каналы волосковых клеток также проницаемы и для ионов кальция. Когда кальций входит в клетку из эндолимфы, через апикальную мембрану происходит отток ионов хлора, это ведет к деполяризации мембраны.

Одним из регуляторов постоянства перепончатого лабиринта является магний, обеспечивающий регуляцию проницаемости мембран клеток для активного транспорта ионов натрия и калия. Клинические исследования, свидетельствующие об уменьшении вестибулярных нарушений на фоне приема препаратов магния, еще раз подтвердили гипотезу вклада ионов магния в постоянство эндолимфатической системы внутреннего уха [21, 27].

Влияние уровня микроэлементов и витаминов на спортивную деятельность

Часто последствием иинтенсивных тренировок, соревнований, постоянного психологического и физического стресса является иммунологический дисбаланс, повышение восприимчивости к инфекционным болезням [28–31]. Другим важным обстоятельством, особенно у юных спортсменов, является обострение уже имеющихся хронических ЛОР-заболеваний, требующих медикаментозной терапии [32–35]. Ограничение калорийности рациона питания в таких ситуациях зачастую приводит к дефициту в организме спортсменов минералов и витаминов. По опубликованным данным клинических исследований, профессиональные спортсмены среди регистрируемых дефицитов витаминов наиболее подвержены риску развития гиповитаминоза А, В1 и С [36–39]. В связи с этим нормализация работы вестибулярного анализатора возможна не только при увеличении энергетической ценности пищи, но и при повышенном поступлении витаминов и микроэлементов вследствие более интенсивного обмена веществ [40–42].

Так, было показано, что рацион питания художественных гимнасток должен содержать углеводы, обеспечивающие длительное поступление энергии, белки, необходимые для восстановления и поддержания мышечной ткани при интенсивных физических нагрузках, и жиры — для усвоения витаминов [43–45]. Витамины А, Е, группы В, железо, кальций, магний и цинк должны являться основой витаминно-минерального профиля спорт-сменок [11, 42].

Одним из ключевых моментов подготовки к соревнованиям и восстановления организма спортсменов является грамотная коррекция потребляемой жидкости за время тренировочного процесса. Для юных гимнастов рекомендуется интервальный прием воды до 250 мл на протяжении тренировки [46].

Во время тренировочного процесса помимо обезвоживания организма происходит потеря важных микроэлементов, особенно натрия, магния, калия. На фоне сниженного запаса гликогена во время интенсивных нагрузок формируется утомляемость юных гимнастов. Потребление углеводов направлено на повышение уровня глюкозы в крови для поддержания работоспособности гимнасток и их восстановления [47].

Изучено влияние витамина D на работу вестибулярного анализатора, в частности, установлена взаимосвязь между дефицитом витамина D и развитием вестибулопатий [6].

Отрицательное влияние на поддержание равновесия оказывает снижение уровня кальция в эндолимфе (280 мкМ) относительно перилимфатического (1 мМ) с последующим ремоделированием отолитовых структур [48, 49]. Карбонат кальция и гликопротеин входят в состав отоконий, находящихся на поверхности отолитовой мембраны, дефицит кальция приводит к снижению прочности мембраны и негативно влияет на стато-координаторную сферу вплоть до развития вестибулярной дисфункции, каналолитиаза и купулолитиаза [50].

Потребность в витаминах и микроэлементах резко возрастает не только после тренировок по художественной гимнастике, данная закономерность верна у спорт-сменов силовых направлений, культуристов. Отмечено снижение уровня витамина А у биатлонистов, витаминов Е, С — у лыжниц [51], отмечена склонность к гиповитаминозу В₁ и В₂ у баскетболисток [17].

По статистическим данным, у спортсменов, занимающихся баскетболом и тхэквондо, дефицит витамина D составил более 70%, у спортсменов — борцов вольного стиля отмечено значительное снижение уровня витаминов A, E, C, B1 [5, 52], у хоккеистов был выявлен дефицит витаминов В2 и Е, у пловцов отмечено снижение уровня витамина D, кальция и железа. Проведенное исследование витаминно-электролитного состава у гандболистов в соревновательный период позволило выявить дефицит витамина D и кальция [44, 53].

В отдельных зарубежных источниках достаточно подробно описано влияние на функцию органа равновесия витамина В12. Реализуется оно через неспе­ци­фическое участие кобаламина в формировании миелиновых оболочек нервных волокон и стимулирующее действие на трофику нейронов [34]. Согласно зарубежным исследованиям обогащение рациона питания витамином В12 способствует повышению результативности киберспорт-сменов [42]. Однако в целом потребность в кобаламине весьма высока и варьирует в зависимости не столько от вида спорта, сколько от индивидуальных особенностей конкретно взятого человека и стажа его спортивной деятельности [12].

Еще одним немаловажным для вестибулярной системы витамином является витамин В6, поддерживающий постоянство концентрации магния и регуляцию обменных процессов в нервной ткани, в том числе вестибуло-кохлеарного нерва. Витамин В6 участвует в синтезе аминокислоты таурина, которая оказывает метаболическое, кардиопротекторное действие, вносит вклад в проведение импульса по нервным волокнам [10, 38].

Витамин В1, кроме того, что обладает антиоксидантными свойствами, участвует в синтезе предшественников миелина и нейротрансмиттеров, которые необходимы для функционирования как периферического, так и центрального отдела нервной системы [23]. Достаточно высок уровень потребляемой с пищей фолиевой кислоты среди профессиональных баскетболистов. Неспе­ци­фическое участие витамина В12 в формировании миелиновых оболочек нервных волокон и стимуляции трофики нейронов опосредованно влияет как на возбуждение вестибулярных рецепторов, так и на нейротрансмиссию преддверно-улиткового нерва [14, 21, 28].

Выводы

Опубликованные сведения об уровне витаминов и микроэлементов у спортсменов и их влиянии на вестибулярную систему немногочисленны.

Имеющиеся исследования, характеризующие информацию о пороговых уровнях витаминов, при которых возникают вестибулярные нарушения, не полностью конкретизированы.

Определенную сложность для проведения работ в этом направлении составляет неспе­ци­фичность клинических проявлений дефицита витаминов.

При коррекции уровня витаминов и микроэлементов должны учитываться как индивидуальные особенности организма, так и вид спортивной нагрузки. Грамотная коррекция дефицита микроэлементов и витаминов позволит не только поддержать нормальную работу органа равновесия, но и добиться высоких результатов в спорте без ущерба для здоровья спортсмена.

Сведения об авторах:

Ленгина Мария Александровна — к.м.н., доцент кафед­ры оториноларингологии ФГБОУ ВО ЮУГМУ Мин­здрава России; 454092, Россия, г. Челябинск, ул. Воровского, д. 64; ORCID iD 0000-0002-8103-192X

Карпов Игорь Александрович — д.м.н., доцент, профессор кафед­ры пластической хирургии и косметологии Института дополнительного профессионального образования ФГБОУ ВО ЮУГМУ Мин­здрава России; 454092, Россия, г. Челябинск, ул. Воровского, д. 64; ORCID iD 0009-0004-5432-2133

Коркмазов Арсен Мусосович — к.м.н., доцент кафед­ры оториноларингологии, ФГБОУ ВО ЮУГМУ Мин­здрава России; 454092, Россия, г. Челябинск, ул. Воровского, д. 64; ORCID iD 0000-0002-3981-9158

Корнова Наталья Викторовна — к.м.н., доцент кафед­ры оториноларингологии ФГБОУ ВО ЮУГМУ Мин­здрава России; 454092, Россия, Челябинск, ул. Воровского, д. 64; ORCID iD 0000-0001-6077-2377

Рудая Полина Михайловна — аспирант кафед­ры оториноларингологии ФГБОУ ВО ЮУГМУ Мин­здрава России; 454092, Россия, Челябинск, ул. Воровского, д. 64; ORCID iD 0009-0003-8549-3966

Гончаренко Екатерина Павловна — аспирант кафед­ры оториноларингологии ФГБОУ ВО ЮУГМУ Мин­здрава России; 454092, Россия, Челябинск, ул. Воровского, д. 64; ORCID iD 0009-0006-8488-756X

Долинин Иван Алексеевич — аспирант кафед­ры оториноларингологии ФГБОУ ВО ЮУГМУ Мин­здрава России; 454092, Россия, Челябинск, ул. Воровского, д. 64; ORCID iD 0000-0002-8445-0783

Контактная информация: Ленгина Мария Александровна, e-mail: Korkmazov74@gmail.com

Прозрачность финансовой деятельности: никто из авторов не имеет финансовой заинтересованности в представленных материалах или методах.

Конфликт интересов отсутствует.

Статья поступила 12.02.2025.

Поступила после рецензирования 07.03.2025.

Принята в печать 01.04.2025.

About the authors:

Maria A. Lengina — C. Sc. (Med.), Associate Professor of the Department of Otorhinolaryngology, South Ural State Medical University; 64, Vorovskogo str., Chelyabinsk, 454092, Russian Federation; ORCID iD 0000-0002-8103-192X

Igor A. Karpov — Dr. Sc. (Med.), Associate Professor, Professor of the Department of Plastic Surgery and Cosmetology at the Institute of Continuing Professional Education, South Ural State Medical University; 64, Vorovskogo str., Chelyabinsk, 454092, Russian Federation; ORCID iD 0009-0004-5432-2133

Arsen M. Korkmazov — C. Sc. (Med.), Associate Professor of the Department of Otorhinolaryngology, South Ural State Medical University; 64, Vorovskogo str., Chelyabinsk, 454092, Russian Federation; ORCID iD 0000-0002-3981-9158

Natalia V. Kornova — C. Sc. (Med.), Associate Professor of the Department of Otorhinolaryngology, South Ural State Medical University; 64, Vorovskogo str., Chelyabinsk, 454092, Russian Federation; ORCID iD 0000-0001-6077-2377

Polinap M. Rudaya — post-graduate of the Department of Otorhinolaryngology, South Ural State Medical University; 64, Vorovskogo str., Chelyabinsk, 454092, Russian Federation; ORCID iD 0009-0003-8549-3966

Ekaterina P. Goncharenko — postgraduate of the Department of Otorhinolaryngology, South Ural State Medical University; 64, Vorovskogo str., Chelyabinsk, 454092, Russian Federation; ORCID iD 0009-0006-8488-756X

Ivan A. Dolinin — postgraduate of the Department of Otorhinolaryngology, South Ural State Medical University; 64, Vorovskogo str., Chelyabinsk, 454092, Russian Federation; ORCID iD 0000-0002-8445-0783

Contact information: Maria A. Lengina, e-mail: korkmazov74@gmail.com

Financial Disclosure: no authors have a financial or property interest in any material or method mentioned.

There is no conflict of interest.

Received 12.02.2025.

Revised 07.03.2025.

Accepted 01.04.2025.