Значение минеральных веществ для организма. Роль минеральных веществ в организме. Минеральные вещества – роль в организме

Нормальная жизнедеятельность организма невозможна без полноценного набора витаминов и минеральных веществ. Основное значение минеральных веществ состоит в том, что они участвуют в построении клеток и тканей организма, а также в работе ферментных систем.

Все минеральные вещества делятся на макро- и микроэлементы. Макроэлементы нужны организму в большом количестве: по нескольку миллиграммов в сутки и даже граммов. Речь идет о натрии, кальции, фосфоре, магнии, калии и железе.

Что касается микроэлементов, то потребность в них намного меньше. К микроэлементам относятся: медь, марганец, цинк, йод, кобальт, молибден, хром, кремний, никель, фтор и др.

Сегодня расскажет вам о значении некоторых минеральных веществ, их содержании в продуктах и суточной потребности.

Значение минеральных веществ: макроэлементы.

Значение кальция.
Кальций образует костную ткань и кровь, без него невозможна свертываемость крови и работа нервно-мышечной системы. Если в организме наблюдается нехватка кальция, то это может привести к остеопорозу и судорогам.

Кальций содержится в молочных продуктах, яичном желтке, ржаном хлебе.

Суточная потребность в кальции для взрослых составляет 1000 мг. Исключение составляют кормящие женщины, которым необходимо 1200 мг кальция. Максимальная суточная доза не должна превышать 2500 мг.

Значение магния.
Магний необходим для активизации ферментов, образования костной ткани и зубов, для хорошей нервно-мышечной проводимости. Магний - обязательный компонент внутриклеточной жидкости. При недостатке магния отмечаются нарушения работы нервно-мышечной системы, появляется апатия, зуд, судороги и мышечная дистрофия, заболевания ЖКТ, сбои в сердечном ритме.

Магний содержится в хлебе из муки грубого помола, овсяной крупе и , фасоли, горохе.

Суточная потребность в магнии для взрослых составляет: для мужчин 350 мг, женщин 300 мг, беременных - 310 мг, а для кормящих - 390 мг. Максимальная суточная доза составляет 350 мг.

Значение фосфора.
Фосфор необходим для образования костей, он также является составляющей ферментов-аккумуляторов энергии клеток. Нехватка фосфора приводит к нарушению роста, рахиту, костным деформациям, остеомаляции.

Фосфор содержится в рыбе и морепродуктах, сыре, молоке и твороге, хлебе, орехах, фасоли, горохе, овсяной и гречневой крупе.

Суточная потребность в фосфоре для взрослых составляет: для мужчин и женщин - 700 мг, для беременных - 800 мг, а для кормящих - 900 мг. Максимально допустимая суточная доза составляет 4000 мг.

Значение натрия.
Натрий необходим для протекания водного обмена и передачи нервного импульса. Входит в состав межклеточной жидкости, поддерживает кислотно-щелочное равновесие. Недостаток натрия ведет к гипотонии, тахикардии и мышечным судорогам.

Больше всего натрия содержится в поваренной соли.

Диета, направленная на ограничение соли, используется в последний месяц беременности, что помогает снизить нервную возбудимость и болевые ощущения.

Суточная потребность в натрии для мужчин - 550 мг, женщин - 500 мг.

Значение калия.
Калий необходим для функционирования сердечно-сосудистой системы, энергетического обмена и мышечной деятельности. Он является важной составляющей внутриклеточной жидкости, поддерживает кислотно-щелочное равновесие, помогает синтезировать белки и гликоген. Недостаток калия ведет к мышечной дистрофии, параличу мышц, нарушению передачи нервного импульса, сбоям сердечного ритма.

Калий содержится в яблоках, сливах, абрикосах, персиках, крыжовнике, кураге, изюме, овсяной крупе и печеном картофеле.

Суточная потребность для взрослых составляет 2000 мг.

Значение минеральных веществ: микроэлементы.

Значение железа.
Железо важно для кроветворения, входит в состав гемоглобина и цитохромов. Недостаток железа ведет к нарушению образования эритроцитов, истощению и нарушению роста.

Железо содержится в салате и шпинате, черносливе, яблоках, грейпфруте, лимонах, гречневой и овсяной крупе, ржаном хлебе, мясе и печени животных, яичном желтке.

Суточная потребность для мужчин составляет - 10 мг, женщин - 15 мг, для беременных - 30 мг, а кормящих - 20 мг. Максимальная суточная доза - 45 мг.

Значение йода.
Йод необходим для нормальной деятельности гормонов щитовидной железы. Недостаток йода приводит к Базедовой болезни, замедлению развития центральной нервной системы.

Йод содержится в морской рыбе и , свекле, моркови, салате, капусте, огурцах, яблоках, винограде, сливах, мясе и яйцах, молоке.

Суточная потребность для мужчин составляет 200 мкг, для женщин - 150 мкг, беременных - 230 мкг, кормящих - 260 мкг. Максимально допустимая суточная доза составляет 1,1 мг.

Значение цинка.
Цинк является составляющей более сотни ферментов. Он участвует в переносе двуокиси углерода, помогает заживлению ран, стабилизирует биологические мембраны. При недостатке цинка возможны нарушения роста и вкуса, плохое заживление ран, плохой аппетит.

Цинк содержится в злаковых, мясе и субпродуктах, молочных продуктах.

Суточная потребность для мужчин и беременных женщин - 10 мг, для женщин - 7 мг, для кормящих - 11 мг. Максимальная суточная доза не должна превышать 40 мг.

Значение фтора.
Важен для образования зубной эмали и костной ткани. При его дефиците могут наблюдаться нарушения роста и процесса минерализации.

Фтор содержится в рыбе, сое, лесных орехах.

Суточная потребность для мужчин составляет - 3.8 мг, а для женщин - 3.1 мг. Максимальная суточная доза не должна превышать 10 мг.

Значение меди.
Медь необходима для образования крови. Недостаток меди может привести к анемии.

Медь содержится в орехах, зерновых и бобовых, мясе и печени животных, яичном желтке.

Суточная потребность для взрослых: 1,0-1,5 мг, а максимально допустимая - 10 мг.

Значение марганца.
Марганец необходим для работы ферментов.

Марганец содержится в орехах, зернах злаковых, бобовых, листовых овощах.

Суточная потребность для взрослых составляет 2,0-5,0 мг при максимально допустимой дозе в 11 мг.

Значение хрома.
Хром принимает участие в углеводном обмене. При его недостатке наблюдается изменение в крови уровня глюкозы.

Хром содержится в мясе и печени, яйцах, помидорах, грибах, овсяных хлопьях, кочанном салате.

Суточная потребность для взрослых составляет 30-100 мкг.

Минеральные вещества подразделяются на макроэлементы, микроэлементы и ультрамикроэлементы.

К макроэлементам относятся: фосфор, кальций, калий, натрий, магний.

К микроэлементам относятся: фтор, кобальт, железо, марганец, а также медь, цинк и другие микроэлементы.

Ультрамикроэлементы - селен, золото, свинец, ртуть, радий и др.

Биологическая роль минеральных веществ в организме человека
1. Минеральные вещества в организме входят в комплекс веществ, составляющих живую протоплазму клеток, в которой основным веществом является белок.
2. Входят в состав всех межклеточных и межтканевых жидкостей.
3. Входят в состав опорных тканей, костей скелета, зубов.
4. Входят в состав некоторых эндокринных желез (йод - в состав щитовидной железы, цинк - в состав поджелудочной желез тканей половых желез).
5. Входят в состав сложных органических соединений (желе в состав гемоглобина, фосфор - в состав фосфатидов).
6. В виде ионов участвуют в передаче нервных импульсов.
7. Обеспечивают свертывание крови.

Одним из важнейших минеральных веществ является кальций.

Кальций - постоянная составная часть крови. Он участвует свертывании крови, входит в состав клеточных и тканевых жидкостей, клеточного ядра. Кальций играет важную роль в процесс роста и деятельности клеток. Он участвует в регуляции проницаемости клеточных мембран, в процессах передачи нервных импульсов. Особое значение имеет кальций для мышечного сокращения. Он контролирует активность ряда ферментов, участвует в формировании костей скелета - входит в состав опорных тканей, костей скелета, зубов.

Дефицит кальция приводит к нарушению вышеперечисленных функций, особенно к остеопорозу костей.

Содержится кальций в зеленом луке, петрушке, фасоли. Значительно меньше в яйцах, мясе, рыбе, овощах, фруктах, ягодах.

Фосфор
Фосфор участвует в процессах обмена углеводов, жиров и белков. Он входит в состав нуклеиновых кислот и ряда ферментов необходим для образования АТФ.

Суточная потребность организма в фосфоре составляет 1200 мг.

Фосфор содержится в яйцах, крупах (гречневая крупа, овсяная, пшено). Бобовые культуры, мясо, рыба, молоко, твердый сыр, хлеб также являются источником фосфора для организма.

Магний
Магний, наряду с калием, является основным внутриклеточным элементом. Он активизирует ферменты, регулирующие углеводный обмен. Стимулирует образование белков и регулирует хранение и высвобождение энергии в АТФ. Магний снижает возбуждение в нервных клетках и расслабляет сердечную мышцу. Он повышает двигательную активность кишечника, способствует выведению из организма шлаков и холестерина.

Суточная потребность - 400 мг в сутки.

Магний содержится: в неочищенном рисе, в фасоли, хлебе, бобах. Также его источником являются крупы, морепродукты, мясо. Магний содержится в молоке, а также в петрушке, укропе, салате, в урюке, абрикосах, изюме и бананах.

Микро - и ультрамикроэлементы
Железо необходимо для биосинтеза соединений, обеспечивавших дыхание, кроветворение, участвует в иммунологических и окислительно-восстановительных реакциях, входит в состав цитоплазмы, клеточных ядер и ряда ферментов.

Потребность: мужчины - 10-20 мг в сутки, женщины - 20-30 мг в сутки.

При дефиците железа развивается малокровие, нарушается газообмен, клеточное дыхание.

Железо содержится: в хлебе, бобах, сое, чечевице, мясе, рыбе, шпинате, кукурузе, моркови, яйцах.

Цинк. Недостаточное поступление этого микроэлемента в организме приводит к снижению аппетита, анемии, дефициту массы тела, снижению остроты зрения, выпадению волос, способствует возникновению аллергических заболеваний, дерматита, задержке полового развития у мальчиков.

Суточная потребность 12-50 мг.

Цинк содержится в хлебе, в мясе и внутренних органах животных, а также в яйцах, рыбе, крабах, устрицах, сырах. Он имеется: в сое, в чечевице, зеленом горошке, овсяных хлопьях, кукурузе, рисе, луке, чернике.

Селен. При дефиците селена снижается иммунитет, нарушается функция печени, повышается склонность к воспалительным заболеваниям, кардиопатии, атеросклерозу, болезням кожи, волос, ногтей, к развитию катаракты. Замедляется рост, нарушается репродуктивная функция.

Суточная потребность 200-100 мкг.

Селен содержится в хлебе, рисе, мясе говядины, курице, морской рыбе, сое, чечевице, семенах подсолнечника, чесноке, фисташках, кокосе, яйцах.

Медь. Дефицит меди отрицательно сказывается на кроветворении, всасывании железа, состоянии соединительной ткани, процессе миелинизации в нервной системе, усиливает предрасположенность к бронхиальной астме, аллергодерматозам, кардиопатиям, витилиго, нарушает менструальную функцию у женщин.

Суточная потребность составляет 1-2 мг.

Медь содержится в огурцах, печени, орехах, какао, шоколаде, мясе птицы, сырах, яйцах, грибах, рыбе, грецких орехах, петрушке, укропе, кинзе, печени говяжьей, свиной, в различном мясе.

Кобальт является составной частью витамина В12. Этот витамин необходим для ыстрого деления клеток, в кроветворных тканях костного мозга и нервных клеток, стимулирует эритропоэз.

При дефиците кобальта возникает анемия, нарушение менструального цикла у женщин, гиперпигментация.

Суточная потребность - 14-78 мкг.

Кобальт содержится в мясе, печени, фасоли, горохе, рыбе, морепродуктах, свекле, салате, петрушке, в черной смородине, красном перце, гречневой крупе, в пшене, яйцах.

Марганец играет важную роль в метаболизме клеток. Дефицит марганца приводит к нарушению углеводного обмена, гипохолестеринемии, задержке роста волос и ногтей, повышению судорожной готовности, аллергозам, дерматитам, нарушению образования хрящей и остеопорозу.

Суточная потребность 2-9 мг.

Марганец содержится в муке, хлебе, гречневой крупе, пшене, в бобовых, в свекле, петрушке, укропе, в малине, черной смородине, печени,почках.

Йод - участвует в образовании гормонов щитовидной железы принимает участие в окислении жиров, мобилизует защитные механизмы в организме.

Использование йодированной соли является основной профилактикой дефицита йода. Ее суточная потребность 5-10 г в сутки.

Йод содержится: в морепродуктах, яйцах, молоке, фасоли, сое, салате, в винограде.

Клетка - это не только структурная единица всего живого, своеобразный кирпичик жизни, но и маленькая биохимическая фабрика, на которой каждую долю секунды происходят различные превращения и реакции. Так формируются необходимые для жизни и роста организма структурные компоненты: минеральные вещества клетки, вода и органические соединения. Поэтому очень важно знать, что будет, если какого-то из них не хватит. Какую роль играют различные соединения в жизни этих крошечных, не видимых невооруженным глазом, структурных частичек живых систем? Постараемся разобраться в этом вопросе.

Классификация веществ клетки

Все соединения, составляющие массу клетки, формирующие ее структурные части и отвечающие за ее развитие, питание, дыхание, пластический и нормальное развитие, можно разделить на три большие группы. Это такие категории, как:

• органические;
• клетки (минеральные соли);
• вода.

Часто последнюю относят ко второй группе неорганических компонентов. Кроме этих категорий, можно обозначить те, которые складываются из их сочетания. Это металлы, входящие в состав молекулы органических соединений (например, молекула гемоглобина, содержащая ион железа, является белковой по своей природе).

Минеральные вещества клетки

Если говорить конкретно о минеральных или неорганических соединениях, входящих в состав каждого живого организма, то они также неодинаковы и по природе, и по количественному содержанию. Поэтому имеют свою классификацию.

Все неорганические соединения можно разделить на три группы.

1. Макроэлементы. Те, содержание которых внутри клетки больше 0,02% от общей массы неорганических веществ. Примеры: углерод, кислород, водород, азот, магний, кальций, калий, хлор, сера, фосфор, натрий.
2. Микроэлементы - меньше 0,02%. К ним относятся: цинк, медь, хром, селен, кобальт, марганец, фтор, никель, ванадий, йод, германий.
3. Ультрамикроэлементы - содержание меньше 0,0000001%. Примеры: золото, цезий, платина, серебро, ртуть и некоторые другие.

Также можно особенно выделить несколько элементов, которые являются органогенными, то есть составляют основу органических соединений, из которых построено тело живого организма. Это такие элементы, как:

• водород;
• азот;
• углерод;
• кислород.

Они выстраивают молекулы белков (основы жизни), углеводов, липидов и прочих веществ. Однако за нормальное функционирование организма отвечают так же и минеральные вещества. Химический состав клетки исчисляется десятками элементов из таблицы Менделеева, которые являются залогом успешной жизнедеятельности. Лишь около 12 из всех атомов не играют роли совсем либо она ничтожно мала и не изучена.

Особенно важны некоторые соли, которые должны поступать в организм с пищей каждый день в достаточном количестве, чтобы не развивались различные болезни. Для растений это, например, натриевая Для человека и животных это соли кальция, поваренная соль как источник натрия и хлора и др..

Вода

Минеральные вещества клетки объединяются с водой в общую группу поэтому не сказать о ее значении нельзя. Какую роль она играет в организме живых существ? Огромную. В начале статьи мы сравнивали клетку с биохимической фабрикой. Так вот, все ежесекундно происходящие превращения веществ осуществляются именно в водной среде. Она - универсальный растворитель и среда для химических взаимодействий, процессов синтеза и распада.

Кроме того, вода входит в состав внутренней среды:

• цитоплазмы;
• клеточного сока у растений;
• крови у животных и человека;
• мочи;
• слюны прочих биологических жидкостей.

Обезвоживание означает смерть для всех организмов без исключения. Вода - это среда жизни для огромного количества разнообразных представителей флоры и фауны. Поэтому переоценить значение этого неорганического вещества сложно, оно поистине безгранично велико.

Макроэлементы и их значение

Минеральные вещества клетки для ее нормальной работы имеют большое значение. В первую очередь это касается как раз макроэлементов. Роль каждого из них подробно изучена и давно установлена. Какие атомы составляют группу макроэлементов, мы уже выше перечисляли, поэтому повторяться не будем. Кратко обозначим роль основных из них.

1. Кальций. Соли его необходимы для поставки в организм ионов Са 2+ . Сами ионы участвуют в процессах остановки и свертывания крови, обеспечивают экзоцитоз клетки, а также мышечные сокращения, в том числе сердечные. Нерастворимые соли - основа крепких костей и зубов животных и человека.
2. Калий и натрий. Поддерживают состояние клетки, формируют натриево-калиевый насос работы сердца.
3. Хлор - участвует в обеспечении электронейтральности клетки.
4. Фосфор, сера, азот - являются составными частями многих органических соединений, а также принимают участие в работе мышц, составе костей.

Конечно, если рассматривать каждый элемент более подробно, то можно многое сказать и о его избытке в организме, и о недостатке. Ведь и то и другое вредно и приводит к заболеваниям различного рода.

Микроэлементы

Роль минеральных веществ в клетке, которые относятся к группе микроэлементов, также велика. Несмотря на то что их содержание очень мало в клетке, без них она не сможет долго нормально функционировать. Самыми главными из всех перечисленных выше атомов в этой категории являются такие как:

• цинк;
• медь;
• селен;
• фтор;
• кобальт.

Нормальный уровень йода необходим для поддержания работы щитовидной железы и выработки гормонов. Фтор нужен организму для укрепления эмали зубов, а растениям - для сохранения эластичности и насыщенной окраски листьев.

Цинк и медь - это элементы, входящие в состав многих ферментов и витаминов. Они выступают важными участниками процессов синтеза и пластического обмена.

Селен - активный участник процессов регуляции, является необходимым для работы эндокринной системы элементом. Кобальт же имеет другое название - витамин В 12 , а все соединения данной группы крайне важны для иммунной системы.

Поэтому функции минеральных веществ в клетке, которые образованы микроэлементами нисколько не меньше, чем те, что выполняют макроструктуры. Поэтому важно потреблять и те и другие в достаточном количестве.

Ультрамикроэлементы

Минеральные вещества клетки, которые образованы ультрамикроэлементами, играют не столь значительную роль, как вышеупомянутые. Однако длительный их недостаток может приводить к развитию очень неприятных, а иногда и весьма опасных для здоровья последствий.

Например, селен относят и к данной группе тоже. Его длительная нехватка провоцирует развитие раковых опухолей. Поэтому он считается незаменимым. А вот золото и серебро - это металлы, которые оказывают отрицательное воздействие на бактерии, уничтожая их. Поэтому внутри клетки играют бактерицидную роль.

Однако в целом следует сказать, что функции ультрамикроэлементов еще не до конца раскрыты учеными, и значение их остается пока неясным.

Металлы и органические вещества

Многие металлы входят в состав органических молекул. Например, магний - кофермент хлорофилла, необходимого для фотосинтеза растений. Железо - часть молекулы гемоглобина, без которого невозможно осуществлять дыхание. Медь, цинк, марганец и прочие - части молекул ферментов, витаминов и гормонов.

Очевидно, что все эти соединения важны для организма. Отнести их полностью к минеральным нельзя, однако частично все же следует.

Минеральные вещества клетки и их значение: 5 класс, таблица

Чтобы обобщить то, что было нами сказано в течение статьи, составим общую таблицу, в которой отразим, какие бывают минеральные соединения и зачем они нужны. Использовать ее можно при объяснении данной темы школьникам, например, в пятом классе обучения.

Таким образом, минеральные вещества клетки и их значение будут усвоены школьниками в курсе основной ступени обучения.

Последствия нехватки минеральных соединений

Когда мы говорим о том, что роль минеральных веществ в клетке важна, то должны привести примеры, доказывающие этот факт.

Перечислим некоторые заболевания, которые развиваются при недостатке или избытке каких-либо из обозначенных в ходе статьи соединений.

1. Гипертония.
2. Ишемия, сердечная недостаточность.
3. Зоб и другие заболевания щитовидной железы (Базедова болезнь и прочие).
4. Анемия.
5. Неправильный рост и развитие.
6. Раковые опухоли.
7. Флюороз и кариес.
8. Заболевания крови.
9. Расстройство мышечной и нервной системы.
10. Нарушение пищеварения.

Конечно, это далеко не полный список. Поэтому необходимо тщательно следить за тем, чтобы ежедневный рацион питания был правильным и сбалансированным.

Минеральные элементы - это неорганические составные части пищи, являющиеся незаменимыми пищевыми веществами. При-нято считать незаменимыми 21 минеральный элемент, но число их постоянно растет. Предполагается, что число незаменимых мине-ральных элементов может достигнуть 30.

Все минеральные элементы принято де-лить на макро- и микроэлементы по просто-му принципу- в зависимости от количеств, в которых они встречаются в организме и в пище, и количеств, которые не-обходимы человеку. Всего на минеральные вещества в организме взрослого человека приходится около 3,5 кг.

Все физиологические и биохимические реакции в организме протекают при опреде-ленном узком значении рН среды, т.е. при оп-ределенном соотношении (балансе) кислот и щелочей в организме. Минеральные вещес-тва хлор, сера и фосфор образуют кислотный потенциал тканей, а кальций, калий, натрий и магний входят в состав щелочей. Соотноше-ние этих элементов создает определенное кис-лотно-щелочное равновесие в крови и внутри клеток.

Кислотообразующие элементы превали-руют в пище, богатой белками, - мясе, рыбе, птице, яйцах и продуктах из зерна. Щелоч-ные элементы кальций, калий, натрий, маг-ний преобладают во фруктах, овощах и оре-хах. Несмотря на кислый вкус некоторых фруктов (например, цитрусовых - лимоны, грейпфруты), в них преобладают щелочные минеральные элементы.

Несмотря на очень малые количества ми-кроэлементов, их значение для процессов жизнедеятельности и сохранения здоровья велико. Недостаток или избыток их приводит к тяжелым расстройствам здоровья. Напри-мер, последствия недостаточности йода, ко-торого нужно всего 100 мкг в день, могут быть более опасны чем недостаточность, на-пример, кальция, который составляет 2% от веса тела человека.

Функции минеральных веществ

Минеральные вещества выполняют разнообразные биологические функции, участвуют во множестве физиологичес-ких и биохимических реакций. При этом каждому минеральному элементу прису-щи специфические функции

Физиологические функции и источники минеральных веществ

Элементы	Функции	Проявления недостаточности	Вредное действие избытка	Важные пищевые источники
	Образование костей и зубов, проведение нервного импульса, мышечное сокращение, свертывание крови	Рахит и остеомаля-ция (при сочета-нии с недостатком витамина В)	Не вреден	Молоко, кефир, йогурт, сыр, творог, хлеб, овощная зелень (ук-роп, петрушка и др.)
	Образование костей, синтез биологически активных веществ		Судороги у новорожденных	Всякая пища
	Развитие скелета, нервная система, мышцы	Слабость, наруше-ние функции серд-ца	При поступле-нии с пищей отсутствует	Во многих продуктах
На-трий и хлор	Участвуют в водно-солевом обмене и регуляции кислотно-щелоч-ного состояния; находятся во внеклеточной жидкости; необходимы для функции нервной системы и мышечного сокращения	Наблюдается редко: судороги, падение артериального давления	Повышение артериального давления у взрослых	Во всякой приготовленной с добавлением поваренной соли пи-ще, в хлебе
	Регулирует водно-солевой обмен и кислотно-щелочное равновесие; находится внутри клеток	Мышечная сла-бость, нарушение ритма сердца	При поступле-нии с пищей отсутствует	Овощи, фрукты, молоко, мясо
	Образование гемоглобина, переносчик кислорода	Анемия, утомляе-мость, бледность	Может привес-ти к смерти	Мясо, рыба, птица, хлеб, овощи
		Замедление роста детей и подрост-ков, изменения кожи	Тошнота, рво-та, изменения крови	Мясо, молоко, хлеб, крупы
	Входит в состав ферментов	Изменения крови, поражения скелета и сердца	Токсична	Мясо, хлеб, крупы, овощи
	Входит в состав около 100 ферментов	Поражение сердца (болезнь Кешана)	Токсичен	Злаковые продукты, рыба, мясо

Молоко содержит щелочеобразующий кальций и кислотообразующий фосфор и по-этому не влияет на кислотно-щелочное равновесие.

В смешанном рационе человека имеется легкий перевес кислотообразующих элемен-тов, но организм обладает механизмами, ко-торые поддерживают равновесие. Избыток кислотных эквивалентов выводится в виде СО 2 через легкие или в виде слегка кислой мочи через почки. Кроме того, в крови при-сутствуют буферные системы, такие как кар-бонаты, фосфаты и белки, предотвращающие изменения рН крови. Угольная кислота ней-трализует щелочи и препятствует развитию алкалоза, т.е. защелачивания крови. Таким образом, маловероятно возникновение нарушений кислотно-щелочное равновесия, обусловленных пищей.

Минеральные элементы входят в состав ферментов, катализирующих множество био-химических реакций, в том числе реакций метаболизма пищевых веществ. Известно, например, что цинк катализирует около 100 реакций.

Всасывание и переваривание пищи в ки-шечнике протекают с участием микроэле-ментов. Окисление углеводов, жиров и бел-ков и получение из макронутриентов энергии также происходит в реакциях, которые ката-лизируются минеральными элементами.

Многие реакции, в которых происходит биосинтез биологически активных соедине-ний, также зависят от макро- или микроэле-ментов. При этом сами элементы могут как входить, так и не входить в состав этих соеди-нений. Например, в биосинтезе гемоглобина участвуют многие элементы, но в состав ге-моглобина входит только железо.

Минеральные вещества входят в состав гормонов, ферментов и других биологически активные веществ как обязательные компо-ненты, без которых образование и функция этих веществ невозможны. Гормон щитовид-ной железы тироксин образуется при доста-точном поступлении в организм йода.

Минеральные элементы, такие как каль-ций и фосфор, являются основными компонентами костей и зубов, т.е. служат материа-лом для образования этих тканей. От наличия этих элементов зависит рост костей и зубов. Другие минеральные вещества также играют большую роль в процессах роста детского ор-ганизма, являясь активными компонентами металлоферментов, участвующих в получе-нии энергии из основных пищевых веществ.

Минеральные элементы участвуют в пере-даче нервного импульса по нервному волокну и между клетками. В этом процессе участвуют калий и натрий, изменение концентрации ко-торых внутри и вне клетки генерирует нерв-ный импульс. В переносе нервного импульса между нервными клетками участвует нейромедиатор ацетилхолин, освобождение которого в нервном окончании регулируется кальцием.

Для нормального функционирования мышц необходимы кальций, участвующий в процессе сокращения, а также калий, нат-рий и магний, необходимые для процесса рас-слабления сокращенной мышцы.

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