Минеральные вещества в организме человека делятся на макро- и микроэлементы. К первым относятся кальций, фосфор, магний, натрий, хлор и сера. Основные микроэлементы, необходимые организму, - это , марганец, цинк, кобальт, йод, фтор, хром, и селен. Роль минеральных веществ в организме сложно переоценить – они выполняют множество важных функций, в том числе участвуют в процессе обмена веществ.
Польза и недостаток минеральных веществ в организме
Минеральные вещества в организме - это отдельные низкомолекулярные биологически значимые элементы, соли и ионы солей, которые поддерживают нормальное функционирование организма. Недостаток минеральных веществ в организме может привести к различным заболеваниям, а полное отсутствие ведет к гибели.
Польза минеральных веществ неоспорима - они участвуют во всех биохимических процессах, протекающих в организме, определяют состояние свертывающей системы крови и мышечные сокращения, являются необходимым компонентом всех органов и тканей. Эти элементы поступают в организм только с пищей и поэтому являются незаменимыми компонентами питания. Обмен минеральных веществ в организме точно уравновешивается количеством солей, выделяемых из организма главным образом с мочой и потом. Состав минеральных солей в клетках организма поддерживается с исключительным постоянством, и даже небольшие отклонения могут быть причиной плохого самочувствия. Содержание макро- и микроэлементов в организме человека должно быть сбалансировано.
Макроэлемент натрий в организме человека
Суточная потребность макроэлементов (натрий, калий, магний, фосфор) более 100 мг.
Основная функция минерального вещества натрий - передача нервного возбуждения, в сокращении мышц, в регуляции баланса жидкости в организме. Он содержится в обычной столовой соли и именно поэтому является причиной многочисленных споров. Этот макроэлемент в организме необходим для нормальной жизнедеятельности, и природой выработаны механизмы, сохраняющие натрий в условиях его дефицита. Вредная привычка подсаливать пищу вырабатывалась долгие годы, и еда без соли кажется невкусной. Так стоит ли отказываться от соли? Организму вполне достаточно того натрия, который содержится в натуральной пище.
Официально безопасным уровнем употребления соли считается 1 чайная ложка в сутки. Фактически большинство людей съедают натрия в 2-3 раза больше. Из солонки мы употребляем соли не более 0,5 чайной ложки, остальные 3/4 натрия получаем из готовых продуктов: хлеб, сыр, соленья, копчености, колбасы, консервы, соусы и т. д.
Природа не выработала механизмов, полностью защищающих организм от избытка соли. Когда мы съедаем соленое, нарушается ионное равновесие, и для снижения концентрации натрия нужна вода. При нехватке калия натрий задерживается, удерживая и выпитую воду. У здорового человека с нормально функционирующими почками при употреблении большого количества жидкости и соленой пищи организм может успешно справляться с избытком натрия и . Эти вещества просто выводятся потом, слезами, мочой, калом без последствий для организма.
- Овощи 0,002-0,06
- Фрукты 0,010-0,04
- Мясо 0,06-0,95
- Рыба 0,08-0,12
- Творог 0,04
- Молоко 0,05
- Хлеб пшеничный 0,48
- Хлеб ржаной 0,6
- Сыр 1
- Вареные колбасы 2-2,5
- П/к колбасы 3
- С/к колбасы 3,5
В небольших количествах макроэлемент натрий для организма человека не принесет вреда, но его избыток приводит к «букету» хронических расстройств. Если человек страдает гипертонической болезнью, то почки очень рано вовлекаются в патологический процесс и нарушается способность выведения натрия. Натрий и вода накапливаются в стенке кровеносных сосудов и тканях, при этом повышается тонус сосудов и усиливается их склонность к спазму, что ведет к повышению АД и увеличению нагрузки на сердце.
У некоторых людей имеется наследственная предрасположенность к нарушению выведения натрия почками, которая также может являться причиной развития гипертонии. Таких пациентов называют солечувствительными. Они сами часто наблюдают задержку жидкости в своем организме: отечность лица, конечностей, повышение АД, а иногда развитие гипертонического криза (часто при приеме соленой пищи).
Значение макроэлемента калий для организма
Содержание калия зависит от концентрации натрия в крови, причем за калиево-натриевым равновесием организм следит особенно чутко. Если натрий преобладает во внеклеточной жидкости, то калий присутствует в основном внутри клеток. Основными проявлениями дефицита калия в организме являются мышечная слабость, порой весьма сильная, быстрая утомляемость, учащенное сердцебиение. Недостаток калия приводит к нарушению сердечной деятельности и проводимости нервных путей.
Суточная потребность в калии - 2,5-4 г.
Содержание калия (г) в 100 г продуктов:
- Курага 2,0
- Отруби пшеничные 1,1
- Фасоль 1,1
- Соя 1,6
- Изюм 0,87
- Шпинат 0,77
- Грецкие орехи 0,69
- Картофель 0,57
- Шоколад 0,54
Причиной подобных недугов может стать не только дефицит калия, но и избыток натрия. Значение макроэлемента калий для организма заключается в защитном действии против нежелательного влияния избытка натрия и нормализации давления крови. Калий способствует выведению избыточной жидкости из организма и улучшению деятельности сердечной мышцы. Избыток калия выводится вместе с мочой, при этом удаляется и ненужный натрий. Если натрия в организме мало, то он вновь всасывается в почках и выводится только калий.
Продукты, богатые калием, можно есть без опасения, они пойдут только на пользу.
Роль макроэлемента кальций для организма
Основная роль макроэлемента кальций в организме человека - нормализация работы сердца, регулирование возбудимости нервных и мышечных клеток, участие в процессах свертывания крови. Кальций входит в состав костей и зубов, однако он является одним из самых трудноусвояемых элементов. Он плохо всасывается без ненасыщенных жиров, при кипячении переходит в неусвояемые формы, образует нерастворимые соединения с фосфатами и щавелевой кислотой.
Суточная потребность в кальции для взрослого - 0,8-1 г, детей - 1-1,2 г, беременных и кормящих матерей - до 2 г.
Содержание кальция (г) в 100 г продуктов:
- Молоко сухое 0,9
- Халва тахинная 0,8
- Сыр 0,7- 1,0
- Семена подсолнуха 0,4
- Соя 0,3
- Отруби пшеничные 0,2
- Финики 0,2
- Творог 0,15-0,18
Когда клетки организма не получают достаточно кальция из пищи, они начинают забирать его у костей. С возрастом кости становятся хрупкими, особенно это касается женщин в постменопаузе.
Лучшее усвоение кальция зависит от соотношения его с другими солями, особенно с фосфатами и магнием. Если вы принимаете витаминные комплексы с кальцием, то убедитесь, что получаете достаточно витамина D, без него организм не усваивает кальций.
Калий, кальций и магний играют важную роль в питании миокарда, поддержании сосудистого тонуса и регуляции биохимических процессов в организме.
Макроэлемент фосфор и его значение
Значение солей фосфора не ограничивается их участием в образовании костей. Они являются аккумуляторами энергии, которая используется при сокращении мышц, в биохимических процессах, протекающих в мозгу, печени и других органах.
Суточная потребность в фосфоре составляет 1 - 1,5 г. Норма потребления фосфора у людей, занятых тяжелым физическим трудом, и спортсменов может возрасти до 1,5-2 г.
Для правильного питания важно не только абсолютное количество фосфора, но и соотношение его с кальцием (2:3). При избытке фосфора может происходить выведение кальция из костей, при избытке кальция - развиваться мочекаменная болезнь.
Необходимое количество фосфора легко набирается почти из любой пищи, и недостаток фосфора встречается редко. Распределение фосфора регулируется витамином D.
Функция макроэлемента магний в организме человека
Магний обладает сосудорасширяющим и мочегонным действием. Обмен фосфора и солей магния тесно связаны. Недостаток в пище солей магния нарушает нормальную возбудимость и проводимость нервной системы, сокращение мышц.
Средняя суточная потребность взрослого человека в магнии - 400 мг/сут. При нормальном питании потребность организма в магнии, как правило, полностью обеспечивается.
Содержание магния (г) в 100 г продуктов:
- Отруби пшеничные 0,6
- Семя тыквы 0,5
- Соя 0,2
- Арбуз 0,23
- Арахис 0,18
- Овсянка 0,16
- Гречка 0,11
- Курага 0,1
«Магниевую диету» назначают при заболеваниях печени, желчного пузыря, артериальной гипертонии, ишемической болезни сердца.
При нехватке магния снижается аппетит, в более тяжелых случаях могут возникнуть даже судороги.
Железо – микроэлемент, необходимый организму человека
Суточная потребность микроэлементов в организме человека (железа, меди, йода, фтора, селена) - менее 100 мг.
Соединения железа являются необходимой составной частью большинства тканей организма. Они необходимы для образования новых эритроцитов (красных кровяных шариков, которые переносят кислород). Дисбаланс этого микроэлемента для организма губителен- он приводит к развитию железодефицитной анемии и других заболеваний.
Суточная потребность в содержании микроэлемента железо в организме - 12 мг.
- Семечки подсолнуха 0,061
- Халва тахинная 0,050
- Курага 0,024
- Яблоки 0,015
- Чернослив 0,013
- Печень свиная 0,012
Из фруктов и овощей железо усваивается на 80 %, а из животных продуктов и хлеба - на 25-40 %.
Роль и дефицит микроэлемента медь в организме
Дефицит микроэлемента медь в организме отрицательно сказывается на кроветворении, всасывании железа, нарушает менструальную функцию, усиливает предрасположенность к бронхиальной астме, аллергодерматозам. Повышенное содержание меди отмечается при острых и хронических воспалительных заболеваниях, заболеваниях почек, печени. Основная роль микроэлемента медь в организме человека - участие в синтезе эритроцитов и лейкоцитов.
Влияние микроэлемента йод на организм
Благоприятное влияние микроэлемента йод на организм сказывается при обмене веществ у больных атеросклерозом. Недостаток йода приводит к болезням щитовидной железы. Большое количество йода содержится в продуктах моря. Наиболее богаты йодом продукты моря: морская капуста, рыба, моллюски, крабы.
Содержание микроэлемента фтор в организме
Соли фтора входят в состав ткани зубов, особенно зубной эмали. Недостаток фтора ведет к увеличению заболеваемости кариесом. Обычно 1 л питьевой воды содержит от 1 до 1,5 мг фтора. Предельная допустимая концентрация солей фтора 1,5 мг/л. Содержание фтора в организме человека – около 2,6 г.
Нехватка микроэлемента селена в организме
При нехватке микроэлемента селен в организме могут возникать следующие изменения: снижение иммунитета, повышение склонности к воспалительным процессам, снижение функции печени, болезни кожи и волос, репродуктивная недостаточность.
Недостаток селена ускоряет развитие атеросклероза, .
Селен, способен защищать организм от вредного воздействия тяжелых металлов: ртути, мышьяка и кадмия, в меньшей мере - от свинца и таллия.
Как нейтрализовать свободные радикалы в организме
Свободные радикалы в организме представляют собой побочные продукты и являются нестабильными молекулами, которым для стабилизации необходим электрон. Это обуславливает их избыточную активность: свободный радикал ищет этот электрон везде, провоцируя химические реакции, причем многие из них могут вредить нашему организму, вызывая окисление некоторых важных веществ. Окисление в химии представляет собой реакцию, когда вещество теряет электроны. И в нашем случае эти электроны переходят к свободному радикалу. Он провоцирует эту реакцию, отбирая электроны у важных молекул - белков, жиров и ДНК, повреждая их. В норме эти процессы очень незначительны, так как выработка свободных радикалов обычно невысока. Под воздействием химических факторов (например, компонентов табачного дыма), при недостатке в меню овощей и фруктов, стрессе, гиподинамии количество свободных радикалов резко увеличивается.
Что же может нейтрализовать лишние свободные радикалы, которые образуются в нашем организме? Специальные соединения - антиоксиданты представляют собой подобие «мусорщиков», которые нейтрализуют свободные радикалы. Наиболее известные антиоксиданты - витамин А и каротины, . Их так и называют - АСЕ-витамины. Антиоксиданты участвуют в большом количестве биохимических реакций, многие из которых защищают наши сосуды и сердце.
Еще одним важным веществом, вернее, металлом, обладающим антиоксидантной активностью, является селен. Он участвует в окислительных процессах, предотвращает склерозирование артерий, играет важную роль в мужской репродукции и поддержании нормальной функции щитовидной железы.
Статья прочитана 28 267 раз(a).
Минеральные вещества (в питании) - это обязательные составные части пищи, необходимые для жизнедеятельности человека и животных. Полное исключение минеральных веществ из корма в эксперименте приводит к гибели животных, а частичное ограничение вызывает ряд серьезных нарушений и расстройств.
Минеральные вещества содержатся в протоплазме клеток и межклеточной жидкости, создавая необходимое осмотическое давление (см.) и необходимую концентрацию водородных ионов; являются составной частью сложных органических соединений, жизненно важных для организма (например, железо входит в состав гемоглобина, йод обнаруживается в секрете , - в секрете поджелудочной и половых желез). Минеральные вещества играют важную роль в обмене веществ (см. Минеральный обмен). Они участвуют в синтезе пищеварительных и обеспечивают нормальное течение процессов . Минеральные вещества участвуют в пластических процессах, особенно в построении вещества костей , где и являются основными структурными компонентами. В формировании вещества зубов важную роль играет , который придает им особую прочность. Исключительно важна роль минеральных веществ в поддержании кислотно-щелочного равновесия в организме. Преобладание в питании кислотных или щелочных минеральных веществ может оказывать влияние на сдвиги кислотно-щелочного равновесия. Источниками кислотных минеральных веществ являются , содержащие в значительном количестве , фосфор, . Такими продуктами являются мясо, яйца, крупа. Источниками щелочных минеральных веществ являются молоко, овощи, фрукты, богатые кальцием, магнием, натрием, калием. В зависимости от количеств, в которых минеральные вещества содержатся в организме, их делят на макроэлементы и микроэлементы. Макроэлементами являются кальций, фосфор, магний, натрий, хлор, железо и др. К микроэлементам, содержащимся в тканях в количестве менее 0,01%, относятся медь, цинк, кобальт, марганец, йод, фтор и др.
Потребность организма в минеральных веществах удовлетворяется пищей и частично водой.
Кальций составляет минеральную основу костной ткани и зубов. Содержание кальция в костях достигает 99% общего его количества в организме. Усвоение кальция зависит от содержания в пище других солей, особенно и магния, а также витаминов группы D. В питании наиболее благоприятное соотношение кальция к фосфору 1: 1,5-2 и кальция к магнию 1: 0,75. Потребление с пищей большого количества жира снижает усвоение кальция. Инозитфосфорная кислота, содержащаяся в значительном количестве в хлебе и крупах, и , содержащаяся в щавеле и шпинате, образуют с кальцием нерастворимые соединения, в связи с чем кальций этих продуктов не усваивается. Хорошим источником легкоусвояемого кальция является молоко, содержащее 120 мг кальция на 100 г продукта (120 мг%), и молочные продукты: творог - 140 мг%, сыр - 700-1000 мг%. 3 стакана молока или 100 г сыра удовлетворяют суточную потребность взрослого человека в кальции. Неплохим источником кальция являются овощи и картофель. В частности, капуста содержит 48 мг% кальция, картофель - 10 мг% кальция. Суточная потребность в кальции 800-1000 мг. Повышенная потребность в кальции (до 1,5-2 г в сутки) существует у детей и подростков, беременных и кормящих женщин.
Минеральные вещества в продуктах питания - ряд химических элементов, попадающих в организм вместе с пищей в виде минеральных солей. Минеральные вещества являются обязательной частью пищевого рациона, относятся к числу основных пищевых веществ и обладают биологической активностью. Ряд минеральных веществ (железо, медь, кобальт, никель, марганец) играет важную роль в кроветворении, в процессах тканевого дыхания и внутриклеточного обмена. Изучены пластические свойства минеральных веществ и их участие в формировании и регенерации тканей организма, особенно костей скелета, где фосфор и кальций являются основными структурными компонентами. Одной из важнейших функций минеральных веществ является поддержание кислотно-щелочного равновесия (см.).
Удовлетворение потребности организма в минеральных веществах осуществляется в основном из потребляемых пищевых продуктов (таблица).
Калий (см.) способен повышать выведение из организма жидкости и солей натрия. Источниками калия являются злаковые, овощи, картофель, фрукты, мясные и рыбные изделия. Особенно много калия в сушеных фруктах (абрикосы, изюм, чернослив и др.). Суточная потребность организма в калии 2-3 г.
Кальций (см.) является постоянной составной частью крови, клеточных и тканевых соков костей. Кальций содержится в значительных количествах во многих пищевых продуктах, однако он трудно усваивается. Усвояемость кальция зависит от соотношения его с сопутствующими компонентами пищи - магнием, фосфором и др. Благоприятными для усвоения кальция являются соотношения: с фосфором 1: 1,5 и с магнием 1: 0,75. Оптимальные во всех отношениях условия для полного усвоения кальция имеются в молоке и молочных продуктах. Кальций злаковых продуктов усваивается плохо в связи с наличием в них инозитфосфорной кислоты, образующей с кальцием неусвояемые соединения. Регулирующую роль в усвоении кальция играет витамин D (см.). Суточная потребность организма в кальции 800- 1000 мг.
Магний (см.) обладает антиспастическим и сосудорасширяющим действием, а также способен стимулировать перистальтику кишечника и повышать выделение желчи. Имеются данные о снижении уровня холестерина в крови при магниевой диете. Основными источниками магния в питании человека являются злаки (рожь, пшеница) и бобовые (горох, фасоль). Суточная потребность организма в магнии 500-600 мг.
Фосфор (см.) участвует во всех видах обмена веществ. Многие его соединения с белком, жирными кислотами и др. образуют комплексные соединения высокой биологической активности - казеин, лецитин и др. Усвоение фосфора зависит от его соотношения в первую очередь с кальцием. Основными источниками фосфора являются молочные продукты (особенно сыр), яйца, икра, печень, мясо, рыба и др. Суточная потребность в фосфоре 1600 мг.
Железо (см.) является истинным кроветворным элементом. Высоким содержанием железа отличаются печень, фасоль, горох, овсяная крупа. Суточная потребность организма в железе 15 мг.
Высокое содержание и преобладание в пищевых продуктах кальция, магния, натрия или калия определяет их щелочную ориентацию, и такие продукты могут рассматриваться как источники щелочных элементов (растительные продукты - бобовые, овощи, фрукты, ягоды, а из животных продуктов - молоко и молочные продукты). Кислые минеральные вещества поступают в организм с пищевыми продуктами, содержащими серу, фосфор и хлор (мясные и рыбные продукты, яйца, хлеб, крупа).
Особую группу минеральных веществ составляют микроэлементы (см.), которые содержатся в продуктах питания в небольших количествах (единицах или долях мг %). Микроэлементы по своим биологическим свойствам являются истинными биоэлементами. См. также Минеральный обмен.
Таблица. Содержание важнейших минеральных веществ в некоторых продуктах питания (в мг %, брутто)
| Наименование продукта | K | Ca | Mg | P | Fe |
| Хлеб ржаной | 249,0 | 29,0 | 73,0 | 200,0 | 2,0 |
| Хлеб пшеничный и батоны из муки II сорта | 138,0 | 28,0 | 47,0 | 164,0 | 2,0 |
| Крупа гречневая | - | 55,0 | 113,0 | 291,0 | 1,8 |
| Крупа овсяная | 350,0 | 74,0 | 133,0 | 322,0 | 4,2 |
| Крупа манная | 166,0 | 41,0 | 68,0 | 101,0 | 1,6 |
| Крупа пшенная | 286,0 | 30,0 | 87,0 | 186,0 | 0,7 |
| Рис | 63,0 | 29,0 | 37,0 | 102,0 | 1,3 |
| Макаронные изделия | 138,0 | 34,0 | 33,0 | 97,0 | 1,5 |
| Капуста белокочанная | 148,0 | 38,0 | 12,0 | 25,0 | 0,9 |
| Картофель | 426,0 | 8,0 | 17,0 | 38,0 | 0,9 |
| Лук репчатый | 153,0 | 32,0 | 12,0 | 49,0 | 0,7 |
| Морковь | 129,0 | 34,0 | 17,0 | 31,0 | 0,6 |
| Огурцы | 141,0 | 22,0 | 13,0 | 26,0 | 0,9 |
| Редис | 180,0 | 28,0 | 9,0 | 20,0 | 0,7 |
| Свекла | 155,0 | 22,0 | 22,0 | 34,0 | 1,1 |
| Томаты (помидоры) | 150,0 | 10,0 | 9,0 | 22,0 | 1,2 |
| Апельсины | 148,0 | 25,0 | 10,0 | 17,0 | 0,3 |
| Виноград | 225,0 | 15,0 | 6,0 | 20,0 | 0,5 |
| Смородина черная | 365,0 | 35,0 | 17,0 | 42,0 | 0,9 |
| Яблоки | 86,0 | 16,0 | 9,0 | 11,0 | 2,2 |
| Молоко | 127,0 | 120,0 | 14,0 | 95,0 | 0,1 |
| Творог (нежирный) | - | 164,0 | - | 151,0 | - |
| Сыр (голландский) | - | 699,0 | - | 390,0 | - |
| Баранина I категории (охлажденная) | 214,0 | 7,0 | 15,0 | 136,0 | 1,9 |
| Говядина I категории (охлажденная) | 241,0 | 8,0 | 16,0 | 153,0 | 2,1 |
| Свинина мясная (охлажденная) | 240,0 | 8,0 | 16,0 | 153,0 | 2,1 |
| Печень говяжья | 307,0 | 5,0 | 17,0 | 316,0 | 8,4 |
| Колбасы (любительская, отдельная) | 213,0 | 7,0 | 15,0 | 137,0 | 1,9 |
| Яйца куриные | 116,0 | 43,0 | 10,0 | 184,0 | 2,1 |
| Камбала дальневосточная | 151,0 | 49,0 | 14,0 | 154,0 | 0,2 |
| Окунь морской (потрошеный, без головы) | 245,0 | 38,0 | 18,0 | 162,0 | 0,5 |
| Треска | 281,0 | 44,0 | 19,0 | 173,0 | 0,5 |
| Сельдь атлантическая | 209,0 | 84,0 | 28,0 | 127,0 | 2,2 |
| Горох | 906,0 | 63,0 | 107,0 | 369,0 | 4,7 |
| Фасоль | 1061,0 | 157,0 | 167,0 | 504,0 | 6,7 |
МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА, ИХ РОЛЬ И ЗНАЧЕНИЕ В ПИТАНИИ ЧЕЛОВЕКА.
БИОМИКРЭЛЕМЕНТЫ, ЭНДЕМИЧЕСКИЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ
Минеральные вещества являются необходимыми пищевыми веществами, поступающими в организм с пищей. Значение минеральных веществ в питании человека очень многообразно: они входят в комплекс веществ, составляющих живую протоплазму клеток, в которой основным веществом является белок, в состав всех межклеточных и межтканевых жидкостей, обеспечивая им необходимые осмотические свойства, в состав опорных тканей, костей скелета и в состав таких тканей, как зубы, в которых необходимы твердость и особая прочность. Кроме того, минеральные вещества имеются в составе некоторых эндокринных желез (йод - в составе щитовидной железы, цинк - в составе поджелудочной железы и половых желез), присутствуют в составе некоторых сложных органических соединений (железо - в составе Нb, фосфор – в составе фосфатидов и т.д.), а также в виде ионов участвуют в передаче нервных импульсов, обеспечивают свертывание крови.
Велико значение минеральных веществ для растущего организма. Повышенная потребность в них детей объясняется тем, что процессы роста и развития сопровождаются увеличением массы клеток, минерализацией скелета, а это требует систематического поступления в организм ребенка определенного количества минеральных солей.
Минеральные вещества поступают в организм в основном с пищевыми продуктами. Элементы, т.е. минеральные вещества, встречающиеся в пищевых продуктах, можно разделить на три группу: макроэлементы, микроэлементы и ультрамикроэлементы.
Макроэлементы присутствуют в продуктах в значительных количествах - десятки и сотни мг %. К ним относятся: фосфор (Р), кальций (Са), калий (К), натрий (Na), магний (Mg).
Микроэлементы присутствуют в пищевых продуктах в количествах не более нескольких мг%: фтор (F), кобальт (Со), железо (Fe), марганец (Мn), медь (Сu), цинк (Zn) и др.
Ультрамикроэлементы - их содержание в продуктах, как правило, в мкг%: селен (Se), золото (Аu), свинец (РЬ), ртуть (Hg), радий (Ra) и др.
Макроэлементы
Одним из важнейших минеральных веществ является кальций (Са). Кальций - постоянная составная часть крови, он участвует в свертывании крови, входит в состав клеточных и тканевых жидкостей, в состав клеточного ядра и играет важную роль в процессах роста и деятельности клеток, а также в регуляции проницаемости клеточных мембран, участвует в процессах передачи нервных импульсов, мышечном сокращении, контролирует активность ряда ферментов. Основное значение кальция - его участие в формировании костей скелета, где он является главным структурным элементом (содержание кальция в костях достигает 99 % от общего его количества в организме).
Потребность в кальции особенно повышена у детей, в организме которых протекают костеобразовательные процессы. Потребность в кальции также повышается при беременности и, особенно, у кормящих матерей.
Длительный недостаток кальция в пище приводит к нарушению костеобразования: к возникновению рахита у детей, остеопороза и остеомаляции у взрослых.
Обмен кальция характеризуется особенностью, которая заключается в том, что при недостатке его в пище он продолжает выделяться из организма в значительных количествах за счет запасов организма (костей), чем вызывается кальциевая недостаточность (в Китае в провинции Шаньги, где существовал порочный обычай кормить матерей в течение месяца после рождения ребенка только рисовой кашей, огромное количество женщин превращалось в калек вследствие остеомаляции).
Кальций относится к трудноусвояемым элементам. Причем его усвояемость зависит от соотношения с другими компонентами пищи и, в первую очередь, с фосфором, магнием, а также белком и жиром.
На усвоение кальция, в первую очередь, оказывает влияние его соотношение с фосфором. Наиболее благоприятным соотношением кальция и фосфора является 1:1,5, когда образуются легкорастворимые и хорошо всасывающиеся фосфорнокислые соли кальция. Если в пище имеется значительный избыток фосфора по сравнению с кальцием, в этом случае образуется трехосновный фосфорнокислый кальций, который плохо усваивается (табл. 1).
|
Продукты |
Соотношение Са:Р |
||
|
Хлеб ржаной | |||
|
Хлеб пшеничный | |||
|
Крупа гречневая | |||
|
Крупа овсяная | |||
|
Картофель | |||
|
Молоко свежее | |||
|
Молоко сгущенное | |||
|
Говядина | |||
|
Яйца куриные | |||
|
Консервы рыбные | |||
|
Консервы трески в масле | |||
|
Консервы шпрот в масле |
Отрицательное влияние на всасывание кальция оказывает избыток жира в пище, так как при этом образуется большое количество кальциевых мыл, т. е. соединений кальция с жирными кислотами. В таких случаях обычного количества желчных кислот оказывается недостаточно для перевода кальциевых мыл в комплексныe растворимые соединения и эти кальциевые мыла в неусвояемом виде выделяются с калом. Благоприятное соотношение кальция с жирами: на 1 г жира должно приходиться не менее 10 мг кальция.
Отрицательное влияние на всасывание кальция оказывает избыток магния в пищевом рационе. Объясняется это тем, что для расщепления магниевых мыл, так же как и кальциевых, требуются желчные кислоты. Оптимальное соотношение Са: Mg - 1:0,5.
Неблагоприятное влияние на усвоение кальция оказывает щавелевая и инозитфосфорная кислоты, которые образуют нерастворимые соли. В значительных количествах щавелевая кислота содержится в щавеле, шпинате, ревене, какао. Много инозитфосфорной кислоты содержится в злаках.
Благоприятное влияние на усвоение кальция оказывает достаточное содержание в пище полноценных белков и лактозы.
Одним из решающих факторов, обусловливающих хорошее усвоение кальция, в особенности у детей раннего возраста, является витамин D.
Лучше всего кальций всасывается из молока и молочных продуктов. Однако, даже если до 80 % потребности организма в кальции удовлетворяется за счет этих продуктов, всасывание его в кишечнике не превышает обычно 50%. Вместе с тем, в смешанном рационе питания именно молочные продукты дают возможность обеспечить достаточное количество кальция и его оптимальное соотношение, обеспечивающее хорошее усвоение этого макроэлемента.
Содержится кальций и в зеленом луке, петрушке, фасоли. Значительно меньше в яйцах, мясе, рыбе, овощах, фруктах, ягодах.
Источником кальция может явиться и костная мука, которая обладает хорошей усвояемостью (до 90 %) и может добавляться в небольших количествах в различные блюда и кулинарные изделия (каша, мучные изделия).
Особенно большая потребность в кальции наблюдается у больных с травмами костей и у туберкулезных больных. У больных туберкулезом, наряду с распадом белка, организм теряет в большом количестве кальций и поэтому туберкулезный больной нуждается в большом поступлении кальция в организм.
Фосфор (Р) участвует в процессах обмена углеводов, жиров и белков. Он является элементом, входящим в структуру важнейших органических соединений, входит в состав нуклеиновых кислот и ряда ферментов, а также необходим для образования АТФ. В организме человека до 80 % всего фосфора входит в состав костной ткани, около 10 % находится в мышечной ткани.
Суточная потребность организма в фосфоре составляет 1200 мг. Потребность организма в фосфоре увеличивается при недостаточном поступлении белка с пищей и особенно при усилении физической нагрузки. У спортсменов потребность в фосфоре увеличивается на 2,5 мг, а иногда на 3 - 4,5 мг в сутки.
Выше представлены данные по содержанию фосфора в некоторых продуктах питания и его соотношении в них с кальцием (см. табл. 1). В пищевых продуктах растительного происхождения фосфор находится в виде солей и различных производных ортофосфорной кислоты и, главным образом, в форме органических соединений фосфорной кислоты - в виде фитина, который не расщепляется в кишечнике человека (нет фермента). Незначительное расщепление его происходит в нижних отделах за счет бактерий. В форме фитина фосфор содержится в злаковых продуктах (до 50 %). Расщеплению фитина способствует производство хлеба на дрожжах и увеличение времени подъема теста. В крупах количество фитина снижается при их предварительном замачивании на ночь в горячей воде.
В случае необходимости содержание фосфора в рационах может быть повышено за счет различных продуктов. Приведем данные о содержании фосфора в некоторых продуктах питания, мг %:
Мясные и рыбные продукты 140 - 230
Сыры твердые 60 - 400
Яйца 210-215
Хлеб 108-222
Крупа (гречневая, овсяная, пшено) 220-330
Бобовые культуры 370-500
Магний (Mg), наряду с калием, является основным внутриклеточным элементом. Он активизирует ферменты, регулирующие углеводный обмен, стимулирует образование белков, регулирует хранение и высвобождение энергии в АТФ, снижает возбуждение в нервных клетках, расслабляет сердечную мышцу, повышает двигательную активность кишечника, способствует выведению из организма шлаков и холестерина.
Усвоению магния мешают наличие фитина и избыток жиров и кальция в пище.
Суточная потребность в магнии 400 мг в сутки. У беременных и кормящих повышается потребность на 50 мг в сутки. При недостатке магния в питании нарушается усвоение пищи, задерживается рост, в стенках сосудов обнаруживается кальций.
Приведем данные о содержании магния в некоторых продуктах питания, мг%:
Хлеб пшеничный 25- 51
Хлеб с отрубями 60- 90
Рис неочищенный, фасоль, горох 120- 150
Гречневая крупа 78
Морская рыба и другие морепродукты 20-75
Мясо говядина 12- 33
Молоко 9- 13
Сыры твердые 30- 56
Петрушка, укроп, салат 150-170
Урюк, абрикосы, изюм 50- 70
Бананы 25- 35
Таким образом, магнием богаты в основном растительные продукты. Большое количество содержат пшеничные отруби, крупы (овсяная и др.), бобовые, урюк, курага, абрикосы, изюм. Мало магния в молочных продуктах, мясе, рыбе.
Микро- и ультрамикроэлементы
Железо (Fe) необходимо для биосинтеза соединений, обеспечивающих дыхание, кроветворение, участвует в иммунобиологических и окислительно-восстановительных реакциях, входит в состав цитоплазмы, клеточных ядер и ряда ферментов.
Ассимиляции железа препятствует щавелевая кислота и фитин. Для усвоения необходим В 12 , аскорбиновая кислота.
Потребность: мужчины 10 - 20 мг в сутки, женщины 20 - 30 мг в сутки.
При дефиците железа развивается малокровие, нарушается газообмен, клеточное дыхание. Избыток железа может оказывать токсическое влияние на печень, селезенку, головной мозг, усиливать воспалительные процессы в организме человека. При хронической алкогольной интоксикации железо может накапливаться в организме, приводя к дефициту меди и цинка.
Приведем данные о содержании железа в некоторых продуктах питания, мг%:
Хлеб пшеничный и ржаной 3 - 4
Соя, чечевица 6-9
Мясо говядина 9-10
Мясо птицы 2-8
Печень свиная 15 - 20
Почки говяжьи и свиные 9-10
Легкие, сердце 4 - 5
Шпинат 3 - 4
Кукуруза, морковь 2 - 2,5
Яйца 2 - 2,5
Морская рыба 2 - 3
Однако в легкоусвояемой форме железо находится только в мясных продуктах, печени, яичном желтке.
Цинк (Zn). Недостаточное поступление этого микроэлемента в организм приводит к снижению аппетита, анемии, дефициту массы тела, снижению остроты зрения, выпадению волос, способствует возникновению аллергических заболеваний и дерматита. Специфически снижается Т-клеточный иммунитет, что приводит к частым и длительным простудным заболеваниям и инфекционным болезням. На фоне дефицита цинка у мальчиков происходит задержка полового развития.
Избыточное поступление цинка может понизить общее содержание в организме такого важного элемента, как медь.
Суточная потребность организма в цинке колеблется от 12 до 50 мг в зависимости от пола, возраста и других факторов. Приведем данные о содержании цинка в некоторых продуктах питания, мг %:
Хлеб пшеничный и ржаной 2 - 4,5
Мясо животных 2 - 5
Внутренние органы животных 15 - 23
Рыба 0,7-1,2
Крабы 2 - 3
Устрицы 100-400
Сухие сливки, твердые сыры 3,5 - 4,5
Соя, чечевица, зеленый горошек 3 - 5
Овес и овсяные хлопья 4,5 - 7,6
Кукуруза 2 - 3
Черника 10
Селен (Se ). В последние годы этому ультрамикроэлементу уделяется в питании человека очень большое внимание. Это связано, прежде всего, с его влиянием на самые разнообразные процессы в организме. При дефиците селена в питании снижается иммунитет, функции печени, отмечается повышенная склонность к воспалительным заболеваниям, кардиопатии, атеросклерозу, болезням кожи, волос и ногтей, развитию катаракты. Замедляется рост, нарушается репродуктивная функция. Выявлена зависимость между дефицитом селена в рационах питания и частотой возникновения рака желудка, простаты, толстого кишечника и молочной железы.
Селен является антагонистом ртути и мышьяка, благодаря чему способен защищать организм от этих элементов и кадмия при их избыточном поступлении в организм.
Суточная потребность в селене составляет от 20 до 100 мкг, что, в обычных условиях, обеспечивается за счет разнообразия продуктов питания. Вместе с тем, ограниченность набора продуктов, характерная для наших дней в силу экономических причин, может приводить к дефициту этого элемента в питании населения. Приведем данные о содержании селена в некоторых продуктах питания, мг%:
Хлеб пшеничный 60
Мясо говядина 10 - 350
Мясо курицы 14 - 22
Говяжье сердце 45
Печень 40 - 60
Свиное сало 200 - 400
Морская рыба 20 - 200
Соя, чечевица, семена подсолнечника 60 - 70
Чеснок 200-400
Фисташки 450
Как видно из приведенного выше, содержание селена может колебаться в продуктах питания в достаточно широких пределах. Это чаще всего связано с естественными биогеохимическими особенностями отдельных территорий. Так, в нашей стране к селендефицитным провинциям относятся Северо-Западный регион (Республика Карелия, Ленинградская область), Верхнее Поволжье (Ярославская, Костромская и Ивановская области), Удмуртская Республика и Забайкалье. Кстати, именно с дефицитом селена в Северо-Западном регионе нашей страны, как и в других странах, прилегающих к нему (Финляндии, Швеции, Норвегии) пытались в начале XX в. объяснить причину возникновения алиментарно-параксизмально-токсической миоглобинурии (Гаффской и Юксовской болезни) - пищевого отравления неясной этиологии, зафиксированной в этом регионе. Однако такая точка зрения не подтвердилась, тем более что в последующие годы данное заболевание было неоднократно описано и в Новосибирской области (Сартланская болезнь), где природного дефицита селена нет.
Медь (Сu). Относится к микроэлементам, имеющим природные биогеохимические провинции с дефицитом содержания и искусственные биогеохимические провинции с содержанием, значительно превышающим нормы. Особенно бедны медью болотистые и дерново-подзолистые почвы, на которых выращенные продукты также содержат мало меди.
Дефицит меди отрицательно сказывается на кроветворении, всасывании железа, состоянии соединительной ткани, процессах миелинизации в нервной ткани, усиливает предрасположенность к бронхиальной астме, аллергодерматозам, кардиопатиям, витилиго и многим другим заболеваниям, нарушает менструальную функцию у женщин.
Повышенное содержание меди в организме часто наблюдается при острых и хронических воспалительных заболеваниях, бронхиальной астме, заболеваниях печени, почек, инфаркте миокарда и некоторых злокачественных новообразованиях. Механизм этого повышения не вполне ясен и, очевидно, является следствием не избыточного поступления, а результатом изменений в обменных процессах организма.
Хроническая интоксикация медью, при ее избыточном поступлении в техногенных регионах повышенного содержания, приводит к функциональным расстройствам нервной системы, печени почек, изъязвлению и перфорации носовой перегородки, аллергодерматозам.
Суточная потребность организма в меди составляет 1 - 2 мг. Приведем данные о содержании меди в некоторых продуктах питания, мг%:
Огурцы 8 - 9
Печень свиная 3,6 - 7,6
Орехи 2,8-3,7
Бобы какао 3 - 4
Шоколад 1,1 - 2,7
Плоды шиповника 1,5 - 2
Сыры твердые 1 - 1,2
Мясо птицы 0,1 - 0,5
Яйца 0,05-0,25
Грибы 0,2-1
Рыба 0,1-0,6
Грецкий орех 0,9
Петрушка, укроп, кинза 0,85
Печень говяжья и свиная 3 - 3,8
Мясо разное 0,1-0,2
Таким образом, необходимое количество меди в обычных рационах питания может быть набрано только при сочетании разнообразных продуктов, в том числе богатых источниках данного микроэлемента. При использовании продуктов, полученных в техногенных биогеохимических провинциях и содержащих избыточные количества меди может возникнуть обратная задача - снижение общего содержания меди в рационе за счет применения продуктов, экспортируемых из других регионов с пониженным содержанием меди.
Кобальт (Со). Этот ультрамикроэлемент, как известно, является составной частью молекулы витамина В 12 (цианокобаламина) синтезируемого в обычных условиях в организме человека. Этот витамин необходим для обеспечения быстрого деления клеток, Прежде всего, в кроветворных тканях костного мозга и нервных тканях. Велика роль кобальта в стимуляции эритропоэза.
При недостаточном поступлении кобальта с пищей развивается анемия. При строгой вегетарианской диете у женщин наблюдается нарушение менструального цикла, дегенеративные изменения в спинном мозге, гиперпигментация кожи. При этом необходимо помнить, что часто анемия и другие проявления недостаточности кобальта и его органически связанной формы - витамина В 12 вызваны не дефицитом поступления, а снижением их усвоения, обусловленного наличием мукопротеина, синтезируемого в слизистой оболочке желудка.
Дефицит поступления кобальта может быть связан с проживанием в биогеохимических провинциях, а также с воздействием некоторых факторов профессиональной вредности (например, сероуглерода), нарушающих его обмен в организме человека. Суточная потребность организма человека в кобальте составляет 14- 78 мкг. Приведем данные о содержании кобальта в некоторых продуктах питания, мг%:
Печень говяжья и свиная 19 - 20
Мясо говяжье и свиное 7 - 8
Мясо кроликов 15,5- 16,2
Почки говяжьи и свиные 8 - 9
Фасоль и горох 8
Рыба речная 0 - 35
Рыба морская 12 - 40
Кальмар 95
Креветки 120
Свекла, салат, петрушка 3 - 4
Смородина черная 4
Перец красный 3 - 3,5
Крупа гречневая и пшено 3
Марганец (Мn). Играет важную роль в метаболизме клеток. Он входит в состав активного центра многих ферментов, играет определенную роль в защите организма от вредного воздействия перекисных радикалов.
Недостаток марганца приводит к нарушению углеводного обмена по типу инсулиннезависимого диабета, гипохолестеринемии, задержке роста волос и ногтей, повышению судорожной готовности, аллергозам, дерматитам, нарушению образования хрящей и остеопорозу. При развитии остеопороза прием кальция усугубит дефицит марганца, так как затрудняет его усвоение в организме. Усвоению марганца в организме препятствуют также фосфаты, железо, продукты, содержащие большое количество танина и оксалатов (чай, шпинат и др.). Избыток в питании марганца усиливает дефицит магния и меди.
Суточная потребность организма в марганце составляет 2 - 9 мг. Приведем данные о содержании марганца в некоторых продуктах питания, мг%:
Хлеб пшеничный и ржаной 1,2 - 2,3
Хлеб батон нарезной 0,8
Крупа пшено и гречневая 1,1-1,5
Фасоль и горох 1,3-1,4
Свекла, укроп, петрушка 0,7 - 0,8
Малина, черная смородина 0,6 - 0,9
Почки и печень говяжьи 0,16 - 0,3
Йод (I ). Основная роль йода в организме - участие в образовании гормонов щитовидной железы. Кроме того, он принимает участие в окислении жиров, контролирует и организует защитные механизмы организма человека. Опосредованно, через гормоны щитовидной железы, йод влияет на нервную систему, определяет нормальный энергетический обмен, качество репродуктивного здоровья, влияет на умственное и физическое развитие детского организма.
Поступление йода в организм происходит в основном через пищеварительный тракт, небольшое количество - через легкие с вдыхаемым воздухом и совсем мало - через кожу.
Неорганический йод, поступивший в организм, с током крови поступает в щитовидную железу и захватывается активными белками, превращаясь в составную часть гормона - тироксина. В течение суток из щитовидной железы в кровь поступает 100 - 300 мкг гормонального йодида. Расход йода восполняется за счет его поступления с пищей.
Проблема дефицита йода для нашей страны чрезвычайно актуальна, так как более 50 % ее территории имеют недостаток йода в воде и почве, а отсюда и в продуктах питания местного происхождения.
Исследования, проведенные в разных странах мира, показали, что в регионах тяжелой йодной недостаточности, у 1 - 10 % населения встречается кретинизм, у 5 - 30 % - неврологические нарушения и умственная отсталость, у 30 - 70% - снижение умственных способностей. Результатом хронического дефицита йода является развитие эндемического зоба.
Йод дефицитные состояния не относятся к редким. По данные ВОЗ, риск развития таких нарушений имеют более 1,5 млрд жителей нашей планеты. Дефицит йода наблюдается практически на всей территории нашей страны. Наиболее широко известны в этом плане предгорные и горные районы Северного Кавказа, Урала, Алтая, Сибирского плато, Дальнего Востока. К йоддефицитным территориям относятся регионы Верхнего и Среднего Поволжья, Верных и Центральных областей европейской части страны. На их территориях проживает около 100 млн россиян. Проведенные исследования показывают, что даже в считавшихся не эндемичными Тамбовской и Воронежской областях частота зоба у школьников достигает 15 - 40 %. Велик процент выявляемости зоба и у школьников Москвы и Московской области - соответственно, 14 и 29% (М.В.Вельданова, А.В.Скальный, 2001).
Профилактика дефицита йода должна осуществляться по нескольким направлениям, из которых основным следует признать обеспечение поступления достаточных количеств йода с пищей за счет естественных продуктов питания с высоким его содержанием.
Приведем данные о содержании йода в некоторых продуктах питания, мг%:
Морская капуста До 3000
Треска 135
Креветки 110
Яйцо куриное 20
Мясо животных 6,8 - 7,2
Печень говяжья 6,3
Свекла До 7
Мясо птицы 4 - 5,6
Картофель 5
Молоко коровье 16
Сливки 20% 9,3
Фасоль и соя 8,2-12,1
Салат, виноград 8
Хлеб разный 3 - 5,6
Крупы разные 3,3 - 5,1
Орехи грецкие 3,1
Наиболее богатыми источниками йода в питании являются морские продукты, а также молоко и куриные яйца. Что касается продуктов растительного происхождения, то приведенные данные носят усредненный характер. В естественных дефицитных по йоду биогеохимических провинциях его содержание может быть существенно ниже. В этом случае важное значение приобретает завоз продуктов из других, благополучных по йоду территорий.
Но часто и такой путь не решает проблемы обеспечения йодом. В этих случаях прибегают к использованию в питании населения специальных продуктов питания, обогащенных йодом - йодированной соли, йодированного масла, хлеба, молока и других продуктов, обогащенных йодом.
Минеральные вещества играют исключительно важную роль в жизни живых организмов. Наряду с органическими веществами минералы входят в состав органов и тканей, а также участвуют в процессе обмена веществ.
Все минеральные вещества, исходя от их количественного содержания в организме человека, принято разделять на несколько подгрупп: макроэлементы, микроэлементы и ультраэлементы.
Макроэлементы представляют собой группу неорганических химических веществ, присутствующих в организме в значительных количествах (от нескольких десятков граммов до нескольких килограммов). К группе макроэлементов относятся натрий, калий, кальций, фосфор и др.
Микроэлементы встречаются в организме в гораздо меньших количествах (от нескольких граммов до десятых долей грамма и менее). К таким веществам относятся: железо, марганец, медь, цинк, кобальт, молибден, кремний, фтор, йод и др.
Ультрамикроэлементы , содержатся в организме в исключительно малых количествах (золото, уран, ртуть и др.).
Роль минеральных веществ в организме
Минеральные (неорганические) вещества входящие в структуру организма выполняют множество важных функций. Многие макро и микроэлементы являются кофакторами ферментов и витаминов. Это значит, что без молекул минеральных веществ витамины и ферменты неактивны и не могут катализировать биохимические реакции (основная роль ферментов и витаминов). Активация ферментов происходит посредством присоединения к их молекулам атомов неорганических (минеральных) веществ, при этом присоединенный атом неорганического вещества становится активным центром всего ферментативного комплекса.
Вся совокупность макро и микроэлементов обеспечивает процессы роста и развития организма. Минеральные вещества играют важную роль в регуляции иммунных процессов, поддерживают целостность клеточных мембран, обеспечивают дыхание тканей.
Поддержание постоянства внутренней среды (гомеостаза) организма, предусматривает в первую очередь поддержание качественного и количественного содержания минеральных веществ в тканях органах на физиологическом уровне. Даже небольшие отклонения от нормы могут повлечь самые тяжелые последствия для здоровья организма.
Источники минеральных веществ
Основным источником минеральных веществ для человека, является потребляемая вода и пища. Одни минеральные элементы распространены повсеместно, а другие встречаются реже, и в меньших количествах. В наши дни, при условии нарушенной экологии, лучшим источником могут быть БАД (биологически активные добавки) и очищенная минерализованная вода.
Различные пищевые продукты содержат различное количество минеральных веществ. Так, например, в коровьем молоке и молочных продуктах содержится более 20 различных минералов, среди них наиболее важными являются железо, марганец, фтор, цинк, йод. Мясо и мясные продукты содержат такие микроэлементы как серебро, титан, медь, цинк, а морские продукты – йод, фтор, никель.
Заболевания, вызванные недостачей минеральных веществ чаще всего встречаются в определенных регионах земного шара, где в силу геологических особенностей природная концентрация того или иного микроэлемента ниже чем в других районах. Хорошо известны так называемые эндемические зоны йододефицита, в которых часто встречается такое заболевание как Зоб – следствие недостатка йода.
Однако, гораздо чаще дефицит минеральных веществ в организме встречается из-за неправильного (несбалансированного) питания, а также в определенные периоды жизни и при некоторых физиологических и патологических состояниях, когда потребность в минеральных веществах возрастает (период роста у детей, беременность, кормления грудью, различные острые и хронические заболевания, менопауза и пр.).
Калий – является основным ионом внутриклеточной среды. Его концентрация в крови во много раз меньше чем внутри клеток. Этот факт является очень важным для нормального функционирования клеток организма. Подобно натрию, калий участвует в регуляции электрической деятельности органов и тканей.
Основным источником калия для человека являются свежие овощи и фрукты.
Кальций. Общая масса кальция в организме взрослого человека составляет примерно 4 килограмма. Причем основная его часть сконцентрирована в костной ткани. Соли кальция и фосфорной кислоты являются минеральной основой костей. Помимо минералов, кости содержат и некоторое количество белков, образующих своеобразную сеть на которой осаждаются минеральные соли. Белки придают костям гибкость и упругость, а минеральные соли – твердость и жесткость. Несколько граммов кальция содержится в различных органах и тканях. Здесь кальций играет роль регулятора внутриклеточных процессов. Так, например, кальций участвует в механизмах передачи нервного импульса от одной нервной клетки к другой, участвует в механизме сокращения мышц и сердца и пр.
Основным источником кальция для человека являются продукты животного происхождения. Особенно богаты кальцием молочные продукты.
Фосфор (Р) - внутриклеточный фермент. Элемент фосфор необходимый для нормального функционирования центральной нервной системы.
Биологическое значение фосфора
Соединения фосфора присутствуют в каждой клеточке тела и участвует практически во всех физиологических химических реакциях. В организм человека фосфор Р поступает с пищей. Фосфор содержится в следующих продуктах питания: в рыбе, мясе, птице, неочищенных зернах, яйцах, орехах, семечках.
Для правильного функционирования фосфора важно достаточное количество кальция и витамина D в организме. Соотношение Са (кальция) и фосфора (Р) должно быть два к одному. Переизбыток железа, алюминия и магния делает влияние фосфора неэффективным.
Магний (Мg, Magnesium) - активный внутриклеточный элемент, входит в состав ряда ферментов. Также магний содержится в эритроцитах, мыщцах, печени и других органах и тканях. Элемент магний наиболее необходим для функционирования сердца, нервной и мышечной ткани. Многие процессы жизнедеятельности организма зависят от содержания магния.
Магний в продуктах содержится в лимонах, грейпфрутах, фигах, орехах, семенах, темно-зеленых овощах, яблоках. Магний из продуктов может не усваиваться при приеме алкоголя или мочегонных средств, оральных контрацептивов и эстрогенов.
Многие элементы в виде минеральных солей, ионов, комплексных соединений и органических веществ входят в состав живой материи и являются незаменимыми нутриентами, которые должны ежедневно потребляться с пищей. Содержание минеральных веществ в основных продуктах питания приведено в табл. 5.1.
В соответствии с рекомендацией диетологической комиссии Национальной академии США ежедневное поступление химических элементов с пищей должно находиться на определенном уровне (табл. 5.2). Столько же химических элементов должно ежесуточно выводиться из организма, поскольку их содержание в нем находится в относительном постоянстве.
Роль минеральных веществ в организме человека чрезвычайно разнообразна, несмотря на то, что они не являются обязательным компонентом питания. Минеральные вещества содержатся в протоплазме и биологических жидкостях, играют основную роль в обеспечении постоянства осмотического давления, что является необходимым условием для нормальной жизнедеятельности клеток и тканей. Они входят в состав сложных органических соединений (например гемоглобина, гормонов, ферментов), являются пластическим материалом для построения костной и зубной ткани. В виде ионов минеральные вещества участвуют в передаче нервных импульсов, обеспечивают свертывание крови и другие физиологические процессы организма.
В зависимости от количества минеральных веществ в организме человека и пищевых продуктах их подразделяют на макро– и микроэлементы. Так, если массовая доля элемента в организме превышает 10 –2 %, то его следует считать макроэлементом. Доля микроэлементов в организме
Таблица 5.1. Минеральный состав основных продуктов питания [по данным И.M. Скурихина, M.H. Волгарева "Химический состав пищевых продуктов", 1987]
Таблица 5.2. Суточное поступление химических элементов в организм человека (в мг ) [Ю. H. Кукушкин. Химические элементы в организме человека, 1998]
составляет 10 –3 –10 –5 %. Если содержание элемента ниже 10 5 %, его считают ультрамикроэлементом. К макроэлементам относят калий, натрий, кальций, магний, фосфор, хлор и серу. Они содержатся в количествах, измеряемых сотнями и десятками миллиграммов на 100 г тканей или пищевого продукта. Микроэлементы входят в состав тканей организма в концентрациях, выражаемых десятыми, сотыми и тысячными долями миллифамма и являются необходимыми для его нормальной жизнедеятельности. Микроэлементы условно делят на две группы: абсолютно или жизненно необходимые (кобальт, железо, медь, цинк, марганец, иод, бром, фтор) и так называемые вероятно необходимые (алюминий, стронций, молибден, селен, никель, ванадий и некоторые другие). Микроэлементы называют жизненно необходимыми, если при их отсутствии или недостатке нарушается нормальная жизнедеятельность организма. Характерным признаком необходимого элемента является колоколообразный вид кривой зависимости ответной реакции организма от дозы элемента (рис. 5.1).
При малом поступлении данного элемента организму наносится существенный ущерб. Он функционирует на грани выживания. В основном это объясняется снижением активности ферментов, в состав которых входит данный элемент. При повышении дозы элемента ответная реакция возрастает и достигает нормы (на кривой представлено в виде плато). При дальнейшем увеличении дозы проявляется токсическое действие избытка данного элемента, в результате чего не исключается и летальный исход.
Распределение микроэлементов в организме зависит от их химических свойств и очень разнообразно. Железо, например, является составной
Рис. 5.1. Зависимость ответной реакции (R) от дозы (n ) жизненно необходимых элементов
частью гемоглобина, миоглобина и других дыхательных пигментов, то есть веществ, участвующих в поглощении и транспорте кислорода во все ткани организма; атомы меди входят в активный центр рада ферментов и т.д.
Действие микроэлементов может быть и опосредованным – через влияние на интенсивность или характер обмена веществ. Так, некоторые микроэлементы (например, марганец, цинк, иод) влияют на рост, и их недостаточное поступление в организм с пищей тормозит нормальное физическое развитие ребенка. Другие микроэлементы (например, молибден, медь, марганец) принимают участие в репродуктивной функции, и их недостаток в организме отрицательно влияет на эту сторону жизнедеятельности человека.
К наиболее дефицитным минеральным веществам в питании современного человека относятся кальций и железо, к избыточным – натрий и фосфор.
Недостаток или избыток в питании каких–либо минеральных веществ вызывает нарушение обмена белков, жиров, углеводов, витаминов, что приводит к развитию рада заболеваний. Ниже приведены характерные (типичные) симптомы при дефиците различных химических элементов в организме человека:
Наиболее распространенным следствием несоответствия в рационе количества кальция и фосфора является кариес зубов, разрежение костной ткани. При недостатке фтора в питьевой воде разрушается зубная эмаль, дефицит иода в пище и воде приводит к заболеваниям щитовидной железы. Таким образом, минеральные вещества очень важны для устранения и профилактики ряда заболеваний.
Перечислим причины нарушения обмена минеральных веществ, которые могут иметь место даже при их достаточном количестве в пище:
а) несбалансированное питание (недостаточное или избыточное количество белков, жиров, углеводов, витаминов и др.);
б) применение методов кулинарной обработки пищевых продуктов, обуславливающих потери минеральных веществ, например, при размораживании (в горячей воде) мяса, рыбы, или при удалении отваров овощей и фруктов, куда переходят растворимые соли;
в) отсутствие своевременной коррекции состава рационов при изменении потребности организма в минеральных веществах, связанной с физиологическими причинами. Так, например, у людей, работающих в условиях повышенной температуры внешней среды, увеличивается потребность в калии, натрии, хлоре и других минеральных веществах в связи с тем, что большая их часть выводится из организма с потом;
г) нарушение процесса всасывания минеральных веществ в желудочно–кишечном тракте или повышение потерь жидкости (например, кровопотери).
223:: 224:: 225:: 226:: 227:: Содержание
227:: 228:: 229:: 230:: 231:: 232:: Содержание