Биология в школе, 2020, № 3

3/2020

БИОЛОГИЯ

в школе

В НОМЕРЕ:

Учредитель: ООО «Школьная Пресса». Издается с 1927 г. Периодичность – 8 номеров в год

НАУКА

  4 
Матвеев Ю.А.
Минеральные вещества и липиды в питании спортсменов
13 Искакова Ж.Т., Козлов В.И.
Современная анатомия человека. Как устроена  
периферическая нервная система

Люди науки: творчество, личность

22 Серовайская Д.Е.
О научно-педагогическом наследии П.Ф. Каптерева  
(К 170-летию со дня рождения)

МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ

27 Ижойкина Л.В., Орлова Л.Н.
Целеполагание в структуре современного урока биологии
33 Смелова В.Г.
 «Какая у меня осанка?» Сценарий занятия
42 Петрищева Г.С., Захарюта Н.В.
Информатизация и интеграция естественно-научного образования 
учащихся при использовании комнатных растений в школе

Опыт, педагогические находки

48 Решетина Т.К., Марина А.В., Бусарова Н.В., Напалков С.В.
Образовательный web-квест «Identify BUGS»

УЧИТЕЛЮ ЭКОЛОГИИ

54 Борзова З.В., Пашаева М.Э.
Экологическая культура как основа формирования любви к природе

60 В блокнот учителя

ВНЕУРОЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

61 Знаменщикова Е.М.
Достижение метапредметных образовательных результатов  
во внеурочной деятельности по биологии
66 Репш Н.В., Белов А.Н., Шурухина Т.Н.
Факультативный курс «Удивительный мир насекомых Приморского 
края» как средство реализации принципа региональности в обучении 

В биологическом кружке 

74 Кулёв А.В.
Изучение поведения холоднокровных позвоночных животных  
при содержании их в условиях неволи

К  с в е д е н и ю  а в то р о в :  рукописи, присланные в редакцию, не возвращаются.  
Редакция знакомится со всеми письмами читателей, но оставляет за собой право не вступать в переписку.
Издание охраняется Законом РФ об авторском праве. Любое воспроизведение материалов, размещённых в журнале, как на бумажном 
носителе, так и в виде ксерокопирования, сканирования, записи в память ЭВМ, и размещение в Интернете запрещается.

Главный редактор С.В. Суматохин
Зам. главного редактора Л.Ю. Ганич
Редактор отдела 
Е.Н. Огольцова
Ответственный секретарь 
Е.Н. Огольцова
Редакционная коллегия: 
Е.В. Алексеева, С.В. Алексеев, Н.Д. Андреева,  
М.М. Асланян, Т.В. Барсукова, К.А. Жумагулова, 
В.М. Захаров, А.А. Каменский, М.П. Кирпичников,  
А.В. Кулёв, А.Г. Кузнецова, Н.М. Кузнецова, В.В. Латюшин, 
Н.М. Мамедов, В.В. Пасечник, И.Н. Пономарёва, 
А.П. Пуговкин,  Е.Д. Станисавлъевич, С.В. Суматохин, 
А.В. Теремов, Е.В. Титов, Т.В. Уткина

Редакция не всегда разделяет мнения и оценки, 
содержащиеся в материалах.

Адрес редакции и издательства: 
корреспонденцию направлять по адресу: 
127254, г. Москва, а/я 62
тел.: 8 (495) 619-52-87, 619-83-80

E-mail: biologia@schoolpress.ru 
Сайт: http: // www.школьнаяпресса.рф
E-mail: marketing@schoolpress.ru

Журнал зарегистрирован Федеральной службой  
по надзору за соблюдением законодательства  
в сфере массовых коммуникаций и охране  
культурного наследия, свид. о рег. ПИ № ФС77-38549  
от 21 декабря 2009 г.

Формат 84108/16 
Усл. печ. л. 5.0. Изд. № 3415.  
Заказ 

Учредитель — ООО «Школьная Пресса»

Отпечатано в АО «ИПК «Чувашия», 
428019, г. Чебоксары, пр. И. Яковлева, д. 13

© ООО «Школьная Пресса»,  
© «Биология в школе», 2020, №3

Следующий выпуск электронного издания выйдет вместе с № 8, 2019 г.

Пятилетний импакт-фактор журнала в РИНЦ 0,244
Двухлетний импакт-фактор журнала в РИНЦ 0,467

Журнал рекомендован Высшей аттестационной комиссией (ВАК) Министерства образования и науки Российской Федерации  
в перечне ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные  
результаты диссертаций на соискание учёной степени доктора и кандидата наук.
Журнал зарегистрирован в базе данных Российского индекса научного цитирования.

ЭЛЕКТРОННОЕ ПРИЛОЖЕНИЕ № 1
К ЖУРНАЛУ БИОЛОГИЯ В ШКОЛЕ № 3 / 2020

СОДЕРЖАНИЕ 

Федеральный государственный образовательный стандарт основного 
общего образования (новая редакция) (проект)

Прокофьев Ю.В. 
Рабочая программа по дисциплине: Биология. Общая биология.  
Углубленный уровень. X–XI классы

ПРЕЗЕНТАЦИИ

Суматохин С.В. 
Биология в школе будущего

Опарин Р.В., Арбузова Е.Н. 
Использование единых фондов оценочных материалов при оценке 
предметных и методических компетенций учителей биологии: 
инструментарий и основные результаты

Авдеева Е.В. 
Мастер-класс «Выделение молекулы ДНК как один из методов 
биохимической экологии»

МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА 
И ЛИПИДЫ В ПИТАНИИ 
СПОРТСМЕНОВ1

Ключевые слова: 
минеральные вещества, 
жиры, макро-, микро- и 
ультрамикроэлементы.
Keywords: 
minerals, fats, macro-, micro- 
and ultramicroelements.

Низкий уровень поступления микронутриентов может привести к их 
недостаточности в организме и негативно сказаться на общем состоянии 
здоровья и физической подготовленности спортсменов. Для решения 
задач спортивной нутрициологии применяются специализированные 
средства – такие, как макро- и микроэлементы. Они являются катализаторами различных биохимических реакций, незаменимыми участниками 
процессов роста и развития, обмена веществ и адаптации организма к 
интенсивным физическим нагрузкам.  
Low levels of entry of micronutrients can lead to their deficiency in the body and negatively affect the overall health and physical fitness of athletes. To solve the problems of sports 
nutrition, specialized tools are used – such as macro-and microelements. They are catalysts 
of various biochemical reactions, indispensable participants in the processes of growth 
and development, metabolism and adaptation of the body to intense physical activity.

Ю.А. Матвеев, 
кандидат медицинских 
наук, доцент, кафедра 
биологии и физиологии 
человека Института 
естествознания и 
спортивных технологий 
МГПУ, 
Москва, 
e-mail: umatveyev@mail.ru

МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА

Химические элементы в свободном состоянии 
или в виде соединений входят в состав всех клеток 
и тканей организма. Для каждого элемента существует оптимальный диапазон концентраций и при 
возникшем дефиците развиваются нарушения жизненно важных функций.
Остановимся на классификации, основанной 
на разделении химических элементов на группы 
в зависимости от величины их содержания в теле 
человека. Первую группу составляют макроэлементы, концентрация которых в организме превышает 
0,01%. К ним относятся O, H, C, N, P, S, Ca, K, Na, Cl, 
Mg. В абсолютных значениях (из расчёта на среднюю массу тела 70 кг) величины содержания этих 
элементов колеблются в пределах от 40 кг (кислород) до нескольких грамм (магний). Некоторые 
элементы этой группы называют органогенами (O, 

1  Окончание. Начало см. Биология в школе. — № 7 и 8. — 2019.

НАУКА

НАУКА

 Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.

H, C, N, P, S), поскольку они играют ведущую 
роль в формировании структуры тканей и 
органов. Вторую группу составляют микроэлементы. Их концентрация варьируется от 
0,01% до 0,00001%. В группу входят Fe, Zn, F, 
Sr, Mo, Cu, Br, Si, Cs, J, Mn, Al, Pb, Cd, B, Rb. 
Эти элементы, несмотря на столь малое содержание — не случайные компоненты живого организма, а неотъемлемая часть сложной биологической системы, участвующей 
в регулировании жизненных функций организма на всех этапах его развития. В третью 
группу включены ультрамикроэлементы, 
концентрация которых ниже 0,00001%. Это 
Se, Co, V, Cr, As, Ni, Li, Ba, Ti, Ag, Sn, Be, Ga, 
Ge, Hg, Sc, Zr, Bi, Sb, U, Th, Rh и др. Несмотря 
на то, что содержание этих элементов в теле 
человека ничтожно мало и измеряется в 
микрограммах, установлено их важнейшее 
значение для нормальной жизнедеятельности.
Рассмотрим влияние наиболее значимых 
для спортивной практики минеральных веществ. Большие физические и психоэмоциональные нагрузки  повышают потребность 
спортсменов как в макро- (калий, фосфор, 
кальций, магний, натрий, хлор, сера), так 
и в микро- и ультрамикроэлементах (железо, медь, цинк, марганец, селен, кобальт, 
хром и др.). Такая потребность обусловлена высокой функциональной активностью 
этих элементов. Содержание многих из них 
уменьшается в крови по разным причинам: 
из-за выделения с потом и мочой, усиления 
обмена веществ в результате интенсивной 
мышечной деятельности, антиоксидантной 
защиты, определённых гормональных сдвигов у спортсменов [1, 3].
Начнём обзор с такого макроэлемента, 
как калий (K). В организм соединения калия поступают с пищей. Натуральные источники калия — молочные продукты, мясо, 
томаты, бобовые, картофель, петрушка, абрикосы (курага, урюк), изюм, чернослив, 

бананы, дыня, цитрусовые. В организме 
взрослого содержится 160–180 г калия (около 0,23% от общей массы тела). Его биоусвояемость организмом составляет 90–95%. 
Соли калия легко всасываются и быстро 
выводятся с мочой и потом (калий — отличный диуретик), через желудочно-кишечный 
тракт. Калий присутствует в разной концентрации во всех жидкостях тела, помогает поддерживать водно-солевой баланс. Он 
также необходим для регуляции возбуждения и сокращения скелетных мышц. Недостаток калия в организме может привести к 
нарушениям в работе сердечно-сосудистой 
системы. Описаны случаи, когда усиленное 
выведение калия под воздействием мочегонных при «сгонке» веса у спортсменов 
приводило к обменным и функциональным нарушениям в миокарде, изменениям 
ритма сердечных сокращений, появлению 
сердечных приступов, ослаблению сократительной способности вплоть до появления 
признаков сердечной недостаточности. Вот 
почему спортсмены при развившемся дефиците калия испытывают чувство усталости, 
мышечную слабость, снижение работоспособности.
Калий входит в состав клеток, а натрий 
содержится в межклеточной жидкости. Оба 
эти элемента нормализуют обменные процессы в клетках, поддерживают постоянное 
осмотическое давление и водно-солевой обмен всего организма. Строго определённое 
соотношение натрия и калия положительно 
влияет на возбудимость мышечной и нервной тканей, улучшает передачу нервных 
импульсов, обеспечивает тем самым работу мышц, в том числе и сократительную 
функцию миокарда на достаточном уровне. 
Внутри клеток натрий необходим для поддержания нейромышечной возбудимости и 
работы «Na+-K+насоса», обеспечивая регуляцию клеточного обмена различных метаболитов. От натрия зависит транспорт амино

Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.

3/2020
Биология в школе

кислот, сахаров, различных неорганических 
и органических анионов через мембраны 
клеток [8]. Такие соединения, как бикарбонат и цитрат натрия, быстро снижают метаболический ацидоз (сдвиг в кислую сторону 
в тканях и мышцах) и утомление при кратковременных высокоинтенсивных нагрузках за счёт буферной (бикарбонатной) системы крови [3].
Хлор входит в состав соляной кислоты 
желудочного сока и находится в организме 
в соединении с натрием. Он необходим для 
жизнедеятельности всех клеток организма.
Бром содержится в крови и других жидких сферах организма. Усиливает процессы 
торможения в коре головного мозга и этим 
способствует нормальному соотношению 
между тормозными и возбудительными 
процессами.
Сера входит в состав белков. Она содержится в гормонах, ферментах, витаминах и 
других соединениях, которые участвуют в 
обменных процессах. Серная кислота нейтрализует вредные вещества в печени. Достаточное присутствие серы в организме 
понижает уровень холестерина, предотвращает развитие опухолевых клеток. Серой 
богаты луковые культуры, белокочанная 
капуста, зелёный чай, гранаты, яблоки, различные виды ягод.
Фосфор входит в состав клеток и межклеточных тканей. В организме основное количество фосфора содержится в костях (около 
85%), его много в мышцах и нервной ткани. 
Вместе с кальцием, фтором и хлором, фосфор формирует зубную эмаль. Этот элемент 
находится в биосредах в виде фосфат-иона, 
который входит в состав неорганических 
компонентов и органических биомолекул. 
Соединения фосфора креатинфосфат (КФ), 
аденозиндифосфат (АДФ) и аденозинтрифосфат (АТФ) — универсальные источники 
энергии для всех живых клеток. Участвуя 
в образовании и переносе энергии в АТФ, 

фосфор увеличивает максимальное потребление кислорода и выносливость мышц 
при выполнении длительных физических 
нагрузок. Он участвует в процессах обмена 
жиров, белков, углеводов и витаминов. Соли 
фосфора играют важную роль в поддержании кислотно-щелочного баланса крови, укреплении мышц, костей и зубов. Фосфором 
богаты бобовые культуры, миндаль, птица и 
в особенности рыба.
Ещё один важный микроэлемент — кальций. Его общее содержание около 1,4% (в 
среднем 1000 г на 70 кг массы тела). В организме кальций распределён неравномерно: около 99% его количества приходится 
на костную ткань и лишь 1% содержится в 
других органах. Кальций обеспечивает прочность костей, ногтей, зубов. Катионы Са2+, 
входящие в состав плазмы крови и тканевых жидкостей, участвуют в поддержании 
гомеостаза (ионное равновесие, осмотическое давление в жидкостях организма), 
в регуляции сердечного ритма и свёртываемости крови. Кальций важен также для 
нормального функционирования нервной 
системы. Его ионы участвуют в передаче нервных импульсов к мышцам, способствуя их 
сократимости, что обеспечивает эффективную работу скелетных мышц во время тренировок и соревнований. Спортсмены часто  жалуются на появление болей и судорог 
в мышцах, что  связано с потерями кальция 
при переутомлении. Достаточно подробно 
описано состояние, при котором недостаток кальциферолов (витамина D) в питании приводит к декальцинации скелета, 
остеопорозу, деформациям позвоночника, 
повышенной ломкости костей [4]. Лучшие 
источники кальция — молочные продукты 
(творог, сыр), богата им капуста брокколи, 
лососёвые виды рыбы, минеральные воды с 
повышенным содержанием ионов кальция.
Магний — металл, участвующий в биохимических реакциях. Он необходим для со

НАУКА

 Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.

кращения мышц и работы ферментов. Этот 
микроэлемент укрепляет костную ткань, 
регулирует сердечный ритм. Магний также 
участвует в превращении глюкозы в энергию, предотвращении стресса и депрессии. 
Источником магния являются авокадо, коричневый рис, пророщенная пшеница, семена подсолнечника, амарант.
Железо — составная часть некоторых 
ферментов и гемоглобина. Насыщает мышцы кислородом, способствует окислительным процессам, участвует в распределении 
кислорода по всему организму, препятствует развитию мышечной слабости при утомлении и перетренировках. Достаточное 
количество железа в организме предотвращает развитие железодефицитной анемии, 
снижение иммунитета, ухудшение работоспособности в том числе головного мозга. 
Натуральные источники железа — зелёные 
яблоки, жирная рыба, абрикосы, горох, чечевица, инжир, морепродукты, мясо, печень.
Медь также участвует в синтезе гемоглобина, генерации АТФ.
Цинк необходим для синтеза мышечных 
белков, усиления распада жира, ассимиляции мышцами углеводов.
Марганец — микроэлемент, необходимый для образования костных и соединительных тканей, работы ферментов, участвующих в углеводном обмене. Марганцем 
богаты ананасы, ежевика, малина. Этот элемент активно участвует в обмене веществ в 
костной ткани.
Кроме того, селен, железо, цинк, медь, 
марганец, кальций, входят в состав ферментов антиоксидантной защиты (глутатионпероксидазы, каталазы, супероксиддисмутазы, 
глутатионредуктазы) и являются антиоксидантами.
Йод входит в состав гормонов, вырабатываемых щитовидной железой. Этот микроэлемент, равно как и селен, железо, медь, 

цинк, необходим для синтеза гормонов щитовидной железы, активно влияющей на 
энергетический обмен.  Недостаток йода, 
вызывая гипофункцию железы, может привести к нарушениям этого наиважнейшего 
вида обмена. Источники йода — йодированная соль, морская рыба, водоросли и другие 
морепродукты [5].
Пиколинат хрома способствует увеличению мышечной и уменьшению жировой 
массы, является фактором толерантности 
к глюкозе, повышает чувствительность рецепторов клеток к инсулину. В дни усиленных тренировок растёт выведение хрома с 
мочой, что объясняется активным участием 
его в углеводном обмене и требует повышения его количества в рационах спортсменов 
[7].
Ванадий увеличивает плотность мышц, 
вызывает ощущение их «накачивания», 
уменьшает количество жира в мышцах и в 
организме в целом, повышает синтез и накопление в мышцах гликогена.
Минеральные вещества, как и витамины, 
должны полностью удовлетворять суточную 
потребность в них спортсменов. Избытка их 
следует избегать, поскольку это не способствует  достижению спортивных результатов 
[7].
Как выбрать комплекс витаминов и 
минералов
В рамках статьи невозможно полностью 
раскрыть всю роль витаминов и минералов 
в спортивном питании. Главное, на что учитель биологии должен обратить внимание 
учащихся, — указанные вещества необходимы для поддержания нормальной жизнедеятельности организма, больше всего они 
нужны людям, испытывающим значительные физические и психоэмоциональные 
нагрузки, т.е. спортсменам. Чтобы преодолевать нагрузки, сопровождающиеся повышенными энергетическими затратами, и при 
этом сохранить здоровье и высокую рабо то

Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.

3/2020
Биология в школе

способность, разрабатываются специализированные препараты, насыщенные всеми 
необходимыми компонентами  питания, в 
том числе и веществами витаминно-минеральной группы. В спортивных рационах 
витамины и минералы должны применяться 
комплексно, поскольку получить необходимое количество веществ исключительно из 
продуктов невозможно. При выборе оптимального витаминно-минерального комплекса надо учитывать  множество факторов: 
вид спорта, уровень подготовки спортсмена, 
массу тела, сбалансированность рациона питания, график соревнований и тренировок, 
индивидуальные особенности организма. 
Чаще всего, при отсутствии специфических 
противопоказаний, выбор падает на универ
сальные комплексы поливитаминов и минералов. Качество таких комплексов определяется сбалансированностью состава под 
определённые задачи. Перед применением 
следует внимательно изучить рекомендации, прилагаемые производителями к каждой упаковке препарата, обратить внимание 
на состав комплекса (основные витамины 
и минералы должны быть представлены в 
достаточных дозах), оценить количество 
таблеток или капсул в упаковке (из расчёта 
на определённый период). Дозировка и сбалансированность препаратов — наиболее 
важные факторы. При подборе витаминно-минерального комплекса обязательна 
консультация специалиста биохимика или 
спортивного врача.

Суточная потребность спортсменов в основных минеральных веществах (в мг)

Виды спорта
Минеральные вещества

Кальций
Фосфор
Железо
Магний
Калий

Гимнастика, фигурное катание 
1000–1400
1250–1750
25–35
400–700
4000–5000

Лёгкая атлетика:
бег на короткие дистанции и прыжки;
 


бег на средние и длинные дистанции;
 


бег на сверхдлинные дистанции и спортив 

ная ходьба на 20 и 50 км

1200–2100

1600–2300

1800–2800

1500–2500

2000–2800

2200–3500

25–40 

30–45 

35–45

500–700 

600–800 

600–800

4500–5500

5000–6500

5500–7000

Плавание, водное поло
1200–2100
1500–2600
25–40
500–700
4500–5500

Бокс и борьба
2000–2400
2500–3000
20–35
500–700
5000–6000

Тяжёлая атлетика, метания
2000–2400
2500–3000
20–35
500–700
4000–6500

Велоспорт:
гонки на треке; 
 


гонки на шоссе
 


1300–2300

800–2700

1600–2800

2250–3400

25–30 

30–40

500–700 

600–800

4500–6000

5000–7000

Конькобежный спорт
1200–2300
1500–2800
25–40
500–700
4500–6500

Футбол, хоккей
1200–1800
1500–2250
25–30
450–650
4500–5500

Баскетбол, волейбол
1200–1900
1500–2370
25–40
450–650
4000–6000

Лыжный спорт:
короткие дистанции;
 


длинные дистанции
 


1200–2300

1800–2600

1500–2800

2300–3250

25–40 

30–45

500–700 

600–800

4500–5500

5000–7000

НАУКА

 Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.

ЖИРЫ (ЛИПИДЫ)

Жиры (липиды) играют важную роль в 
регулировании обмена веществ, способствуют росту и развитию молодого организма, его нормальному функционированию. 
Они богаты фосфоросодержащими веществами и витаминами,  являются ценным 
энергетическим источником. Более раннее 
подключение липидных источников энергии отображает экономичность аэробных 
механизмов энергообеспечения мышечной 
деятельности и более высокий уровень тренированности спортсмена. Калорийность 
пищи определяется по наличию в продуктах 
жиров и углеводов. В организме жиры образуются из жиров, белков и углеводов, которые поступают с пищей.
Когда жиры попадают в кишечник начинается процесс их расщепления до глицерина и жирных кислот (ЖК). Потом эти вещества проникают сквозь стенку кишечника и 
вновь преобразуются в жиры, которые всасываются в кровь. Кровь транспортирует 
жиры в ткани, и там они используются в качестве энергетического и строительного материалов. ЖК после поступления в организм 
подвергаются β-окислению в митохондриях клеток, включая клетки скелетных мышц. 
Это сопровождается выделением энергии, 
которая идёт на обеспечение многих метаболических процессов и сокращение мышечных волокон. Следует подчеркнуть, что 
пищевые жиры содержат как минимум в два 
раза больше энергии на единицу субстрата, 
чем углеводы. Так, в процессе окисления из 
1 г жира высвобождается 9,3 ккал энергии, в 
то время, как из 1 г углеводов — лишь 4 ккал. 
Если сравнивать энергоёмкость непосредственно в молекулах аденозинтрифосфорной 
кислоты (АТФ) — важнейшего энергетического субстрата,  то у жирных кислот этот 
показатель в 2,25 раз выше, чему у углеводов. Окисление 1 молекулы жирной кислоты 
(например, стеариновой) даёт 147 молекул 

АТФ, а окисление глюкозы приводит к образованию лишь 38 молекул АТФ, т.е. почти в 
4 раза меньше. Однако для окисления жиров  требуется значительно больше молекул 
кислорода, чем при окислении глюкозы. Это 
может усилить напряжение сердечно-сосудистой системы, особенно при длительных 
нагрузках [7].
Липиды входят в состав клеточных структур, поэтому они необходимы для образования новых клеток. Однако избыточное 
количество жира, поступающего с пищей, 
откладывается в виде запасов жировой ткани. Также способствует  накоплению жира 
и чрезмерное потребление легкоусвояемых 
углеводов, которые при отсутствии достаточных затрат энергии также легко преобразовываются в организме в жировую ткань. 
Оба этих фактора могут стать причиной 
развития патологического состояния в виде 
алиментарного ожирения, относящегося к 
нарушениям обмена. Подобное состояние 
недопустимо для людей, занимающихся 
спортом. Признано, что в норме количество 
жира у спортсмена в среднем должно составлять 10—12% от массы тела.
Самые полезные жиры — молочные, которые содержатся в сливочном и топлёном 
маслах, молоке, сливках и сметане. В их составе много витамина А и других полезных 
для организма веществ: холина, токоферола, фосфатидов. Растительные жиры (подсолнечное, кукурузное, хлопковое и оливковое масла) помимо того, что они являются 
источником тех же жирорастворимых витаминов (А, D, E, К), содержат полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) — биологически активные вещества, способствующие 
повышению иммунитета, укреплению стенок кровеносных сосудов и активизации метаболизма. По этой причине растительные 
масла должны составлять не менее 1/3 рациона спортсмена [5]. Следующий важный 
структурный компонент липидов —  свобод

Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.

3/2020
Биология в школе

ные жирные кислоты (СЖК). Их уровень отражает скорость липолиза (распада) триглицеридов в печени и жировых депо.
Уровень СЖК в крови определяет степень 
вовлечённости липидов в процесс энергообеспечения мышечной деятельности и экономичность энергетических систем.  Биохимиками часто используется выражение: 
«В пламени углеводов сгорают жиры». Оно 
точно отражает степень сопряжения между 
липидным и углеводным обменами, и уровень СЖК в крови считается показателем 
экономичности работоспособности спортсмена. В норме содержание СЖК в крови составляет 0,1–0,4 ммоль/л. При длительных 
физических нагрузках количество СЖК начинает превышать указанное значение.
Продукты перекисного окисления липидов 
(ПОЛ) — один из факторов, лимитирующих 
физическую работоспособность при физических нагрузках. Содержание ПОЛ в крови определяют по малоновомудиальдегиду, 
диеновым конъюгатам, а также активности 
ферментов глутатионпероксидазы, глутатионредуктазы и каталазы. Эти показатели при 
биохимическом контроле характеризуют степень реакции организма на физиче скую нагрузку и глубину деструктивных процессов.
Промежуточным продуктом липидного 
обмена являются кетоновые тела (ацетоуксусная и β-оксимасляная кислоты). Уровень 
кетоновых тел в крови отражает скорость 
окисления жиров. Кетоновые тела образуются из ацетил-КоА при окислении жирных 
кислот, поступают в кровь из печени и используются как энергетический субстрат. 
Излишек выводится из организма.
Содержание кетоновых тел в крови в норме до 8 ммоль/л. Обычно кетоновые тела в 
моче не выявляются. При их накоплении в 
крови до 20 ммоль/л (кетонемия), они появляются в моче (кетонурия). Кетонурия у 
спортсменов выявляется при выполнении 
физических нагрузок большой мощности 

и длительности. Появление кетонурии возможно при голодании, исключении углеводов из рациона питания.
Увеличение содержания кетоновых тел в 
крови и появление их в моче при мышечной 
активности определяет переход энергообразования с углеводных источников на липидные.
Полиненасыщенные 
жирные 
кислоты 
также регулируют активность  гормонов 
и ферментов, которые занимают ключевые позиции в обмене веществ. В питании 
спортсменов 
важна 
сбалансированность 
жирнокислотного состава. Так, среднецепочные триглицериды (со средней длиной 
цепи ПНЖК) увеличивают энергообеспечение, сберегают гликоген мышц, уменьшают 
количество жира в мышцах и теле в целом, 
повышают выносливость мышц. ПНЖК 
серии омега-6 (линолевая, гамма-линоленовая, арахидоновая) легко включаются в 
процессы обмена веществ при физических 
нагрузках, когда особенно важно поддержать структурную целостность мембран 
клеток. Сопряжённая линолевая кислота 
(СЛК) —  антиоксидант и средство, улучшающее энергообеспечение спортсменов, мобилизует жировые запасы из депо, уменьшает жировую прослойку мышц, увеличивая 
их тощую массу [11]. ПНЖК омега-3 повышает выносливость, силу мышц, объём мышечной массы за счёт улучшения и облегчения доставки кровью питательных веществ 
и кислорода к мышцам. Это обусловлено 
расширением сосудов, снижением вязкости 
крови в связи с выработкой из ПНЖК омега-3 определённых простагландинов (Е1 и 
Е12) и активным включением ПНЖК омега-3 
в мембраны эритроцитов.
Следует отметить, что скорость поступления жирных кислот из жировых депо в плазму крови и их окисление снижаются по мере 
увеличения интенсивности физических нагрузок [9].

НАУКА

 Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.

Снижение окисления жирных кислот при 
высокой интенсивности нагрузок связано с 
увеличением содержания в крови гормонов 
надпочечников — катехоламинов (адреналина, норадреналина). Они стимулируют 
распад гликогена с образованием глюкозы 
и её использование мышечной тканью. Это 
увеличивает концентрацию в мышцах молочной кислоты (лактата) и подавляет скорость окисления жиров [4].
Использование жиров в качестве энергетического материала целесообразно при 
продолжительных физических нагрузках, 
например, более 1,5 часа (игровые виды 
спорта), а также в условиях низких температур окружающей среды (зимние виды спорта), когда жиры могут быть использованы 
для процессов терморегуляции.
Важное условие использования жиров в 
качестве энергетического материала — достаточное обеспечение организма кислородом. В противном случае в организме будут 
накапливаться недоокисленные продукты 
распада жиров, что при длительной физической работе приводит к хроническому 
утомлению [8].
Некоторые спортсмены, ограниченные 
весовыми категориями или стремящиеся 
снизить свой вес, резко сокращают потребление жиров. Другие, стремясь повысить 
уровень выносливости, увеличивают потребление углеводов для создания запасов 
гликогена.
Недостаток жиров в рационе приводит к заболеваниям кожи, авитаминозам и другим болезням. Диеты с низким содержанием жиров 
(менее 20% по калорийности) не соответствуют энергетическим потребностям показателей 
выносливости. Кроме того, такое питание в 
течение длительного времени может способствовать развитию у спортсменов дефицита 
незаменимых жирных кислот и жирорастворимых витаминов. Минеральные элементы 
кальций и цинк также плохо усваиваются.

Рост и развитие молодых спортсменов 
может задерживаться при длительной маложировой диете. Это наблюдается в видах 
спорта с ранней специализацией и высокой 
квалификацией в детском возрасте (спортивная и художественная гимнастика, фигурное катание).
У женщин-спортсменок с низким процентным соотношением жировой массы тела к 
собственно массе (меньше 8%) такие диеты 
могут вызвать менструальную дисфункцию, 
снизить спортивные результаты и нарушить 
в будущем репродуктивную способность. 
У мужчин-спортсменов при маложировой 
диете наблюдается низкий уровень тестостерона в крови, что не прибавляет ни силы, 
ни выносливости. Поэтому спортсменам не 
рекомендуется диета с очень низким содержанием жира. Так каким же должен быть оптимальный вариант спортивного питания?
Ответ на этот вопрос можно найти, изучив  жизнь выдающихся спортсменов современности. Например, Майкл Фелпс — легендарный американский пловец, получивший 
прозвище Бостонская Пуля или Летающая 
Рыба. За свою карьеру американский чемпион сумел завоевать 23 золотые олимпий ские 
медали и 32 раза побить мировые рекорды. 
Сегодня он рекордсмен по количеству наград, превзойти которого пока никому не 
удалось. 
В чём же секрет такой невероятной спортивной результативности? Фелпс рассказывает, что в достижении подобной работоспособности ему помогает рацион, состоящий 
из 12 000 калорий в день. Не следует забывать об уникальных физических способностях спортсмена и о том, что он тренируется 
по пять часов ежедневно.
Спортивные биохимики детально изучили рацион Фелпса. Большую его часть 
составляют углеводы — «быстрые» (сахар, 
сладкие энергетические напитки и выпечки) и «медленные» (крупы, макароны, 

Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.

3/2020
Биология в школе

хлеб). Это не удивительно, так как плавание — один из самых энергозатратных видов спорта, а углеводы — «топливо» для интенсивной мышечной работы. На втором 
месте и далее в процентном соотношении в 
рационе американца присутствуют: белки, 
жиры, витамины и минералы. При содержании жира в организме Фелпса 8%, выброс 
энергии за время тренировок колоссальный — до 1000 кал/ч. Такие постоянные 
интенсивные нагрузки требуют поддержания высокой калорийности рациона, это и 
обеспечивает  феноменальную работоспособность. При меньшем потреблении энергии мышцы не будут успевать восстанавливаться после столь серьёзных спортивных 
занятий. И, что не менее важно, благодаря 
таким тренировкам собственный вес спортсмена не набирается. При росте в 193 см, 
его вес  всего 87 кг. 
В заключении хотелось бы предложить 
учителю биологии обращать внимание учащихся на сбалансированность рациона питания спортсменов, который должен обеспечивать достаточное количество энергии, 
пищевых и биологически активных соединений. Правильно составленный рацион не 
только нормализует, но и активизирует обмен веществ в организме, помогает регулировать (увеличивать, уменьшать или поддерживать на неизменном уровне) массу тела, 
создаёт оптимальный гормональный фон, 
тем самым, способствуя проявлению максимальных физических возможностей.
Рациональное питание во многом помогает улучшению спортивных результатов, 
поскольку правильно питающийся спортсмен быстрее восстанавливает силы и скорее 
возвращается к тренировочной деятельности. Составление индивидуального графика 
и подбор рациона невозможны без знания 
индивидуальных особенностей организма 
каждого из спортсменов, учёта характера и 
видов физических упражнений, создания ус
ловий для достижения необходимых результатов.

Литература
1. Meyer N.L., Parker-Simmons S. Winter sports. 
In Practical sports nutrition L.M. Burke (Ed.) Champaing, IL: Human Kinetics, 2009. pp335–358.
2. Vannice G., Rasmussen H. Position of the 
Academy of Nutrition and Dietetics: Dietery Fatty 
Asids for Healthy Adults. J. Acad. Nutr.Diet.2014; 
114:136-153. Doi: 10.1016/j.jand.2013.11.001.
3. Burke L.M., Angus D.J., Cox G.R. et al. Effect 
of fat adaptation and carbohydrate restoration on 
metabolism and performance during prolonget cycling. J. Appl. Phys. 2000; 89 (6): 2413–2421.
4. Дмитриев А.Д., Гунина Л.М. Основы спортивной нутрициологии. –  СПб., 2018. – 560 С.
5. Burke L.M., Hawley J.A. Effects of shot-term 
fat adaptation on metabolism and performance of 
prolonged exercise. Med. Sci. SportsExerc. 2002; 
34(9): 1492–1498.
6. Burke L.M., Hawley J.A., Angus D,J. et. al. 
Adaptation to shot-term high-fat diet persist during 
exercise despite high carbohydrate availability. Med. 
Sci. Sports Exerc. 2002; 34(1): 83-91.
7. Burke L.M., Hawley J.A., Wong S.H.S., Jeukendrup A.E. Carbohydrates for training and competition. J. Sports Sci. 2011; 29(Suppl. 1): S17–27. 
Doi:10.1080/026404.2011.585473.
8. Burke L.M.,Kiens B. Fat adaptation for athletic 
performance: the nail in the coffin? J. Appl. Physiol. 
2006; 100(1): 7–8.
9. Burke L.M., Kiens B., Ivy J.L. Carbohydrates 
and fat for training and recovery. J. Sports Sci. 2004; 
22(1): 15-30. Doi:10.1080/026404103100014052.
10. Slater G., Phillips S.M. Nutrition guidelines 
for strength sports: Sprinting, weight-lifting, throwing events, and bodybuilding. J. Sports Sci. 2011; 
29(Suppl. 1): S67–77. doi:10.1080/02640414.201
1.574722.
11. Calder P.C. Functional roles of fatty acids 
and their effect on human health. J. Parenter. Enteral. Nutr. 2015; 39(1 Suppl.): 18S-32S. Doi: 
10.1177/0148607115595980.