Минеральные вещества, классификация, роль для организма человека. Щелочные и кислотные макроэлементы, их значение, источники в питании Биохимия

1 ответ(а)

1. 

   hubba-bubba 2018-11-03 11:55:56

   Современные исследования подтверждают жизненную важность минеральных элементов. Выявлены новые сто­роны их биологического действия, что позволило выде­лить большую группу биологически активных веществ — биомикроэлементов.

   Изучение минеральных веществ как необходимой составной части питания тесно связано с предупреждением распространения и ликвидацией ряда эндемических заболеваний; эндемического зоба, флюоро­за, кариеса, стронциевого рахита и др.

   Физиологическое значение минеральных элементов в основном определяется их участием в образовании струк­тур и осуществлении функции большинства ферментных систем и пластических процессах, протекающих в орга­низме, в построении тканей организма, особенно костной ткани, в поддержании кислотно-основного состояния в организме и нормального солевого состава крови, в нор­мализации водно-солевого обмена.

       Минеральные элементы щелочного характера (катио­ны). Кальций является наиболее распространенным минеральным элементом, который содержится в организ­ме человека в количестве 1500 г. Около 99% кальция находится в костях, что придает им особую прочность. Кальций является постоянной составной частью крови, входит в состав ядра и протоплазмы клеток, участвует в процессах свертывания крови и стимулирует сократи­тельную способность сердечной мышцы. Кальций трудно усваивается; всасываемость его повышается в присутст­вии белка и лактозы, чем и объясняется хорошая усво­яемость кальция молока и молочнокислых продуктов. Снижается усвояемость кальция при избыточном содер­жании в пищевом рационе фосфора, калия, магния и жира. Оптимальное соотношение кальция, фосфора и магния в рационе или продукте 1:1,5:0,7

       Источниками кальция являются молоко и молочные продукты: 0,5 л молока или 100 г сыра обеспечивают су­точную потребность взрослого человека в кальции. Ово­щи и фрукты отличаются невысоким содержанием кальция, но благоприятным соотношением его с фосфо­ром и магнием, благодаря чему кальций, содержащийся в овощах и фруктах, хорошо усваивается.

       Потребность кальция для взрослого человека состав­ляет 800 мг в сутки. Беременные и кормящие матери нуждаются в повышенном обеспечении кальцием — 1500 мг в сутки. Дети школьного возраста должны по­лучать 1100—1200 мг кальция в сутки в зависимости от возраста.

       Магний широко распространен в животном и растительном мире. Имеется связь между обменом магния и фосфора, усиленное выделение из организма фосфора влечет за собой повышенное выделение магния. Для усвоения магния в кишечнике необходимы желчные кис­лоты. Магний играет существенную роль в углеводном и фосфорном обмене, обладает антиспастическими и со­судорасширяющими свойствами, может стимулировать перистальтику кишечника и повышать желчеотделение, известна роль магния в снижении нервного возбуждения. При недостатке в организме магния в стенках артерий, сердца и мышцах увеличивается содержание кальция, что снижает эластичность сосудов. Диета, богатая маг­нием, рекомендуется при гипертонической болезни. При недостатке магния в почках развиваются дегенеративные изменения с нефротическими явлениями.

       Основными источниками магния являются злаковые: крупы, горох, фасоль. Продукты животного происхожде­ния содержат очень мало магния.

       Потребность взрослого человека в магнии — 400 мг в сутки. Дети школьного возраста должны получать 250—350 мг в сутки в зависимости от возраста.

       Натрий участвует в процессах внеклеточного и межтканевого обмена, в поддержании кислотно-основ­ного равновесия и осмотического давления. Натрий при­нимает участие в выделении почками мочевины, а также образовании в желудке соляной кислоты. Ионы натрия принимают участие в водном обмене, вызывая набуха­ние коллоидов тканей, способствуют задержке в организ­ме связанной воды. Натрий является антагонистом ка­лия. Вместе с хлором натрий является постоянной состав­ной частью плазмы крови и тканей.

       В пищевых продуктах содержание натрия незначи­тельно. В основном он поступает в организм с поварен­ной солью. Нормальное потребление натрия взрослыми людьми составляет 4—6 г в сутки, что соответствует 10—15 г хлорида натрия. Суточная потребность в натрии повышается при тяжелом физическом труде, обильном потоотделении, рвотах и поносе, а также употреблении растительной пищи, богатой калием. Питание с ограни­чением натрия рекомендуется при отеках, связанных с нарушением кровоснабжения, и при заболеваниях почек.

       Калий. Значение калия в жизнедеятельности орга­низма заключается прежде всего в его способности уси­ливать выведение жидкости из организма. Калий играет важную роль в процессе внутриклеточного обмена, об­разовании буферных систем (бикарбонатная, фосфатная и др.), предотвращающих сдвиги реакции среды и обе­спечивающих ее постоянство. Ионы калия играют боль­шую роль в образовании ацетилхолина и процессах про­ведения нервного возбуждения к мышцам. Диета, содер­жащая повышенное количество калия и умеренно ограниченное количество натрия, рекомендуется при сердечной недостаточности, задержке жидкости в орга­низме.

       Калий хорошо представлен в пищевых продуктах как растительного, так и животного происхождения. Высо­ким содержанием его отличаются сухие фрукты. В пер­сиковой кураге содержится 2043 мг калия на 100 г продукта, в абрикосовой кураге— 1717, урюке— 1718, вишне сушеной— 1280, черносливе — 864, изюме — 860. Значительное количество калия содержится в картофеле (568 мг на 100 г продукта), за счет которого в основном и удовлетворяется потребность в калии. Суточная потреб­ность взрослых людей в калии составляет 3—5 г.

      Минеральные элементы кислотного характера (анионы). К минеральным веществам кислотного действия относятся фосфор, хлор, сера.

      Фосфор, так же как и кальций, участвует в образо­вании костной ткани. Соединения фосфора имеют особое значение в функции нервной системы и мозговой ткани, мышц и печени. Фосфор играет важную роль в обменных процессах, протекающих в мембранных внутриклеточных системах и мышцах (в том числе и сердечной).

       Усвояемость фосфора зависит от количества белков, жиров, углеводов и кальция в пищевом рационе. При недостаточном содержании белков резко увеличивается потребность в фосфоре. Соотношение кальция и фосфора в пище не должно превышать 1:1,5. Фосфор усваивается лучше кальция, но некоторые его соединения трудно всасываются, например с фитиновой кислотой. В виде фитиновых соединений фосфор содержится в злаковых культурах, чем и объясняется низкая усвояемость содер­жащихся в них кальция и фосфора.

       Наибольшее количество фосфора находится в молоч­ных продуктах, яйцах, рыбе. Содержание фосфора в сыре — до 600, яичном желтке — 470, фасоли — 504 мг в 100 г продукта.

       Потребность взрослого человека в фосфоре — 1200 мг в сутки.

       Хлор поступает в организм в основном с хлористым натрием. Принимает участие в регуляции осмотического давления, нормализации водного обмена, а также в образовании соляной кислоты железами желудка.

       Хлор обладает способностью выделяться с потом, однако ос­новное выделение хлора происходит с мочой.

   Природное содержание хлора в пищевых продуктах незначительно. Несколько больше его в продуктах животного происхождения, например: в яйце— 196, моло­ке — 106, сыре — 880 мг в 100 г продукта.

       Потребность в хлоре составляет 4—6 г в сутки.

       Сера активно участвует во многих процессах, происходящих в организме. Она входит в состав некоторых аминокислот — метионина, цистина, цистеина, витами­нов — тиамина и биотина, а также в состав инсулина, вырабатываемого поджелудочной железой. Основная масса серы связана с белками. Много серы содержится в нервной ткани, костях, волосах, желчи и крови.

       Источниками серы служат преимущественно продукты животного происхождения:

   в сыре содержится 263, рыбе—175, мясе — 230, яйцах — 195 мг в 100 г про­дукта.

       Потребность взрослых людей в сере ориентировочно определена в количестве 1 г/сут.

       Биомикроэлементы объединяют значительную группу минеральных веществ, представленных в пищевых про­дуктах в весьма небольших количествах, но характе­ризующихся выраженными биологическими свойствами. К ним относятся железо, медь, кобальт, йод, фтор, цинк, стронций и т. д.

       Железо играет важную роль в кроветворении, нормализации состава крови. Около 60% общего коли­чества железа, содержащегося в организме, сосредото­чено в гемохромогене — основной части гемоглобина. Недостаточное поступление железа может привести к развитию анемии. Это особенно относится к детям, у которых запасы железа ограничены. Железо способно депонироваться в организме. Железо принимает участие в реакциях окисления и восстановления, катализирует процессы тканевого дыхания.

       Источниками железа в смешанном питании служат большинство используемых продуктов. Легко всасыва­ется в организме железо, содержащееся в овощах и фруктах. Наибольшее количество железа находится в печени, почках, икре, мясных продуктах, яйцах, орехах.

       Потребность взрослого человека в железе составляет 10 мг/сут для мужчин и 18 мг/сут для женщин.

       Медь является вторым (после железа) кроветвор­ным биомикроэлементом. Медь способствует переносу железа в костный мозг. Отмечены также влияние меди на функцию желез внутренней секреции и в первую оче­редь связь ее с инсулином и адреналином. Медь содер­жится в теле взрослого человека в количестве 150 мг, находится oнa главным образом в печени, почках, сердце, мышцах.

       Содержится медь в печени, рыбе, яичном желтке и зеленых овощах. Суточная потребнось в ней составляет около 2,0 мг.

       Марганец активирует процессы костеобразования, кроветворения, способствует обмену жиров, обладает липотропными свойствами, влияет на функцию эндокрин­ных желез.

      Поступление избыточного количества марганца может приводить к изменениям в костях, идентичным рахиту.

       Марганец предупреждает ожирение печени и способ­ствует общей утилизации жира в организме.

       Марганец участвует в обмене некоторых витаминов, он может рассматриваться как фактор, способствующий накоплению аскорбиновой кислоты в тканях животных и растений.

       Основными источниками его служат растительные продукты, особенно листовые овощи, свекла, черника, ук­роп, орехи, бобовые, чай.

       Потребность в марганце составляет около 5 мг в сутки.

       Кобальт является третьим биомикроэлементом, участвующим в кроветворении, он активирует процессы образования эритроцитов и гемоглобина. Гемопоэтичес­кое действие кобальта проявляется при условии доста­точно высокого уровня меди в организме.

       Кобальт является основным исходным материалом для образования в организме витамина B12. В наибольшем количестве кобальт содержится в поджелудочной железе.

       Удовлетворение потребности организма в кобальте возможно при смешанном рационе питания, хотя кобальт распространен в природных пищевых продуктах в не­больших количествах. Кобальт содержится в печени го­вяжьей — 13,5, свекле — 12,1, землянике — 9,8, в крупе овсяной — 7,56 мг в 100 г продукта. Потребность в ко­бальте ориентировочно составляет 100—200 мкг/сут.

       Никель по биологическому действию имеет много общего с кобальтом в отношении стимулирования про­цессов кроветворения.

       В богатых никелем районах наблюдается повышенная заболеваемость роговицы глаз у людей. Никель содер­жится в большом количестве в растительных продуктах, произрастающих на почвах «никелевых» районов, в мор­ской, речной воде.

   Потребность в никеле не установлена.

       Стронций играет значительную роль в процессах костеобразования. В костной ткани содержание стронция составляет 0,024% в пересчете на золу. Повышенное введение стронция угнетает костеобразование и приводит к нарушению процессов оссификации и возникновению у экспериментальных животных заболевания, называемого стронциевым рахитом. В отличие от обычного рахита эта болезнь не излечивается ни препаратами витами­на D, ни сбалансированным питанием.

       Биомикроэлементами, связанными с эндемическими заболеваниями, являются йод, фтор.

       Йод участвует в образовании гормона щитовидной железы — тироксина, который усиливает окислительные процессы и основной обмен организма, повышая потреб­ление кислорода. Развитию тиреотоксикоза способствует питание, содержащее избыточное количество углеводов и бедное животными белками и витаминами.

       Йод распространен в природе неравномерно, Наибольшие его количества сконцентрированы в морской воде, воздухе и почве приморских районов. В этих райо­нах отмечается наиболее высокое содержание йода в местных продуктах.

       Эндемический зоб распространен во всех странах мира в горных или равнинных районах с низким природ­ным содержанием йода в местных продуктах. Это за­болевание характеризуется увеличением щитовидной же­лезы, различными клиническими проявлениями. Йодная недостаточность ведет к снижению секреции и продукции тиреоидных гормонов.

       Профилактика эндемического зоба включает специфические и общие мероприятия. К специфическим мероприятиям относится систематическое обеспечение населения йодированной солью, что позволяет обеспечить ежедневное поступление в организм человека около 200 мкг иода.

       Фтор играет существенную роль в процессах раз­вития зубов, формирования дентина и зубной эмали, а также костеобразования. При недостатке фтора воз­никает зубной кариес — патологический процесс, прояв­ляющийся деминерализацией и прогрессирующей дест­рукцией твердых тканей зуба с образованием дефекта в виде полости. Избыточное количество фтора в питьевой воде ведет к торможению жирового и углеводного обме­нов и крапчатости эмали зубов — флюорозу.

   Профилактика флюороза в основном заключается в снижении содержания фтора в воде путем специальной обработки (дефторирование).

       Предельно допустимыми концентрациями фтора мож­но считать: в воде— 1,2 мг/л, пище — 2,4 — 4,8 мг на 1 кг пищевого рациона.

       При недостаточном содержании фтора в воде (менее 0,5 мг/л), способствующем развитию зубного кариеса, проводят фторирование питьевой воды (0,7—1,2 мг/л).