Для нормального функционирования организму необходимы минеральные вещества и макроэлементы. Основными из них являются калий, магний, кальций, селен, натрий и цинк. И если о роли этих минеральных веществ в жизнедеятельности организма известно многим, то о значении такого вещества, как кофермент Q10, знают очень немногие. А тем временем эта группа бензохинонов важна не менее других микроэлементов. Для чего нужны минеральные вещества и какова их основная функция, вы узнаете на этой странице.
Минеральные вещества - это соединения неорганического происхождения, на долю которых приходится около 5% массы тела. В первую очередь минеральные вещества являются структурными компонентами мышц, зубов, клеток костей и крови. Минеральные вещества в организме человека обязательны для синтеза белков, проницаемости клеточной мембраны, мышечного сокращения, свертывания крови. Все минеральные вещества организм не способен вырабатывать самостоятельно, поэтому человек должен получать их с пищей. В организме человека обнаружено около 70 химических элементов (в том числе микроэлементов), из которых 43 считаются незаменимыми (эссенциальными).
Какова роль каждого минерального вещества в организме, читайте в следующих разделах статьи.
Роль минерального вещества калий в жизнедеятельности организма
Калий (К) - основной внутриклеточный катион, участвующий в возникновении и передаче нервного импульса, играет важную роль в осуществлении связи организма с внешней средой, повышает силу и выносливость организма. Говоря о том, какова роль минеральных веществ в организме человека, нельзя забывать что, что калий участвует в обмене веществ, особенно белков и углеводов, регулирует деятельность нервной системы, способствует расширению сосудов, стабилизирует давление, способен контролировать содержание магния в крови. Из организма калий выводится вместе с жидкостью, следовательно, при приеме мочегонных средств, а также при увеличенном употреблении напитков следует ожидать уменьшения содержания калия.
Роль минерального вещества калий в организме настолько велика, что при низком его содержании в крови возможны сонливость, слабость, потеря ориентации, сбои в сердечной деятельности (даже аритмия). При очень высоком содержании калия в организме возможны паралич сердечных мышечных волокон, нарушение ритма сердца.
Суточная потребность организма в минеральном веществе калий: 2-3 г.
Источники калия:
Продукты растительного происхождения: картофель, морковь, капуста, (особенно петрушка и шпинат), болгарский перец, помидоры, огурцы, редька, тыква, бобовые (особенно зеленый горошек), большинство круп, овсяные и пшеничные отруби, пшеницы, шампиньоны свежие, яблоки, абрикосы, бананы, авокадо, киви, апельсины, арбузы, дыни, манго, черная смородина, крыжовник, вишня, ежевика, виноград, орехи (особенно грецкие, кешью и фундук), морская капуста, сухофрукты (курага, чернослив, изюм), какао.
Мясо домашней птицы, рыба.
Для чего нужно в организме минеральное вещество магний
Магний (Mg) содержится в плазме, в мышечной и костной ткани. Для чего необходимо это минеральное вещество, и какую оно выполняет функцию? Магний совместно с кальцием необходим для нормального функционирования мышц и нервов. Роль этого минерального вещества в организме человека заключается в том, что он регулирует сердечный ритм, уменьшает риск тромбообразования, снижает артериальное давление, ослабляет боли при стенокардии, поддерживает баланс калия, а также нормализует холестериновый обмен. Из-за недостатка этого минерального вещества, полезного для организма, появляются спазмы и судороги мышц, повышается уровень «плохого» холестерина. Также появляется гипертония, аритмия, тахикардия, нарушение кровообращения, бессонница, возникают мигрени и депрессии. Современными научными исследованиями доказано, что у людей, перенесших инфаркт миокарда, наблюдается дефицит магния (почти в 2 раза ниже нормы), во время острого периода сердечно-сосудистых заболеваний дефицит магния усиливался.
Усвоение этого минерального вещества, полезного для человека, уменьшается при приеме крепкого алкоголя (водка, коньяк, виски и др.), сладостей, мочегонных средств. Большое количество крепкого кофе и чая выводит из организма магний.
Только в макаронах из твердых сортов пшеницы содержится больше магния, столь необходимого для профилактики различных заболеваний сердечно-сосудистой системы.
Для нормального функционирования организма суточная доза этого минерального вещества в жизни человека должна составлять 250-300 мг. Например, суточная доза необходимого для сердца магния имеется всего лишь в одной порции гречневой каши.
Источники минерального вещества магний являются следующие продукты растительного происхождения: нешлифованные зерновые (в частности, гречиха, овес, пшено, рис), (особенно белая фасоль и соя), шпинат и другие листовые овощи, морская капуста, картофель, морковь, бананы, абрикосы, персики, клубника, малина, ежевика, орехи (особенно кешью и грецкие), кунжут, семечки, сухофрукты.
Продукты животного происхождения: мясо, молоко, рыба, морепродукты.
Для чего необходимо человеку минеральное вещество кальций
Кальций (Са) играет важную роль в нормальном функционировании организма, так как содержание его в нем больше, чем любого другого минерального вещества. Основная функция этого минерального вещества в организме - возбуждение, поддержание осмотического давления, распределение и выведение воды из организма. Также кальций участвует в окислительном фосфорилировании углеводов и жиров, свертывании крови, влияет на проницаемость клеточных мембран. Большое значение этого минерального вещества в организме заключается в формировании структурной основы костного скелета, поддержании нормального сердечного ритма. Для лучшего усвоения кальция в организме должно быть достаточно витамина D. Кальций и магний совместно способствуют сохранению здоровья сердечно-сосудистой системы.
Значение этого минерального вещества сложно переоценить, и самыми дефицитными минеральными веществами в рационе женщин являются именно кальций и железо.
Суточная потребность организма в этом минеральном веществе составляет 0,8 г.
Источники кальция:
Продукты растительного происхождения: зеленые овощи, фасоль, овсянка, горох, ячневая крупа, горчица, семечки подсолнечника.
Продукты животного происхождения: молоко и молочные продукты (особенно творог, сметана), сыры всех видов, рыба (особенно лосось, сардины).
Правильному усвоению кальция могут помешать большое количество потребляемого жира, щавелевая кислота (в щавеле и ревене), фитиновая кислота (в зерновых).
Минеральное вещество цинк, полезное для организма человека, и его значение в жизни
Цинк (Zn) входит в состав многих ферментных систем, участвует в обмене нуклеиновых кислот и синтезе белка. Основная функция этого минерального вещества в организме человека - регулирование синтеза инсулина, мужских половых гормонов, поддержание постоянства внутренней среды организма и кислотно-щелочного баланса. Велико значение минерального вещества цинк для организма человека в обеспечении сокращаемости мышц. Также цинк играет роль в функциях мозга (способствует умственной активности) и в синтезе ДНК. Цинк способствует уменьшению отложений холестерина на стенках сосудов. Дефицит цинка может вызвать атеросклероз.
При приеме больших доз витамина В6 необходимо принимать больше цинка.
Добавляя в свой рацион цинк, необходимо увеличить потребление витамина А. Цинк лучше всего взаимодействует с витамином А, кальцием и фосфором.
Суточная доза: 10-15 мг.
Источники цинка:
Продукты растительного происхождения: ячневая крупа, пшеница, тыквенные семечки, бобы, фасоль, гречка, горох, арахис, кедровые орехи, пивные дрожжи, горчица.
Продукты животного происхождения: яйца (особенно яичный желток), нежирное молоко, сыр, мясо (желательно нежирная баранина), говядина, утка, индейка, печень.
Влияние этого минерального вещества на организм при пищевой обработке снижается. Перечисленные продукты нельзя хранить в оцинкованной посуде во избежание накопления токсинов.
Потребность организма в минеральном веществе селен и чем грозит его недостаток
Селен (Se) - один из самых загадочных, необходимых и… очень опасных микроэлементов, входящий в состав многих ферментов и благодаря этому играющий огромную роль в работе различных органов и систем организма. Польза этого минерального вещества заключается в том, что его главная биологическая роль связана с его антиоксидантными свойствами. Селен является частью одного из важнейших антиоксидантных ферментов - глутатионпероксидазы, дефицит которого способен привести к поражению многих структур клетки, следовательно, к возникновению ряда патологических состояний. Проведенные научные исследования по изучению биологической роли селена доказали, что селен оказывает разнонаправленное действие на организм, хороший профилактический и лечебный эффект при многих заболеваниях, способствует повышению иммунитета и нейтрализации различных токсичных веществ.
В последние годы все более актуальной проблемой становится недостаточное употребление селена, что связано не только с неправильным питанием, но и вымыванием селена из почвы и переходом в неактивные органические соединения. Все больше территорий входят в число районов, бедных селеном: Китай, США, Австралия, Канада, Германия, Финляндия и т. д. Селенодефицитные территории России: Псковская, Новгородская, Ленинградская области, Карелия, Поволжье, Урал, Забайкалье, Восточная Сибирь, Бурятия, Якутия, Республика Коми.
Самое страшное, чем грозит недостаток минерального вещества селен в организме, - это заболевание Кешан. Первый случай заболевания, обусловленного нехваткой селена, был выявлен в Китае (регион Кешан) и получил соответствующее название. Характерные признаки этой болезни - развитие слабости сердечной мышцы (кардиомиопатия) и сердечной недостаточности, общая слабость, снижение артериального давления, аритмия, обмороки.
Селен оказывает выраженное антиоксидантное действие в комплексе с витаминами Е, А и С.
Суточная доза: 30-70 мкг.
Источники селена:
Продукты растительного происхождения: капуста, пшеница, рис, чечевица, ячневая крупа, кукуруза, фасоль, горох, грибы, арахис, грецкий орех, миндаль, фисташки, лук, чеснок.
Продукты животного происхождения: яйца, рыба, морепродукты, печень (говяжья, куриная, индейки, утки).
Натрий и суточная потребность организма в этом минеральном веществе
Натрий (Na). В организме здорового человека массой тела около 70 кг содержится 150-170 г натрия. Большая часть ионизированного натрия находится во внеклеточной жидкости и плазме крови, участвует в процессах возбуждения, поддержании осмотического давления, распределении и выведении воды из организма. Минеральное вещество натрий необходимо для придания выносливости тканям. Он помогает переносу веществ внутрь и наружу каждой клетки, важен для пищеварительной и выделительной систем организма, участвует (наряду с калием) в регуляции кровяного давления, поддержании нормальной сердечной деятельности. Данный минеральный элемент способствует сохранению кальция и других минеральных веществ в крови в растворимом виде.
Говоря о значении минеральных веществ для человека, нельзя забывать о том, что прием большого количества натрия (соли) очень быстро приводит к истощению запасов калия. Во многих случаях пища, богатая натрием, служит прямой причиной повышенного кровяного давления.
Большинство людей ошибочно считают, что не употребляют много соли. Во-первых, если у вас высокое кровяное давление, сократите прием натрия; во-вторых, всегда обращайте внимание на перечень ингредиентов продуктов, приобретаемых вами (надписи «соль», «натрий», химический символ Na или английское слово sodium должны вас настораживать); в-третьих, сведите к минимуму, а лучше вовсе откажитесь от консервированного мяса, ветчины, бекона, солонины, копченостей, сосисок, колбас, а также приправ промышленного производства (соевого соуса, кетчупа, майонеза, горчицы и др.); в-четвертых, при приготовлении пищи замените соль различными приправами.
Суточная доза: 5 г в виде NaCl. Официальных норм потребления натрия не существует, но в качестве отправной точки можно считать один грамм хлорида натрия (поваренной соли) на каждый литр выпитой воды.
Продукты, очень богатые NaCl: очищенная поваренная соль, сушеные мясо и рыба, копчености, концентраты бульонов и супов.
Продукты, бедные NaCl: , овощи (включая картофель), молоко, зернобобовые.
Замените поваренную соль качественной морской солью. С одной стороны, она полезнее, с другой - при приготовлении еды морской соли требуется в несколько раз меньше, чем поваренной.
Продукты животного происхождения: яйцо, сыры, анчоусы, сардины, корюшка, камбала, осетр, луфарь, морепродукты (крабы, креветки, мидии, лобстеры, раки, кальмары).
Соль, наряду с сахаром, холестерином и животными жирами, - один из злейших врагов сердца!
Влияние на организм минерального вещества кофермент Q10 и его польза
Рассматривая вопрос пользы минеральных веществ и их значения в жизни человека, нельзя не упомянуть о коферментк Q10 (коэнзим Q10, убихинон), который был открыт в 1957 г. американским ученым Фредериком JI. Крейном из университета Висконсина. Впервые это вещество было найдено в сердечной ткани быка, затем выяснилось, что оно присутствует в любой клетке организма человека. Даже название дали соответствующее - «убихинон» (от англ. «вездесущий»). Ученые установили, что самый высокий уровень убихинона неизменно обнаруживается в клетках сердца, снабжая сердце энергией. Именно убихинон постоянно пополняет запасы сердца необходимой энергией, работая как своеобразная батарейка. Активно изучавший влияние коэнзимов Q10 на работу сердца ученый Питер Деннис Митчелл (Великобритания) получил в 1978 г. Нобелевскую премию по химии.
Кофермент Q10 производится самим организмом (около 50%) и по большей части находится в сердце, мышцах, печени. К сожалению, на протяжении всей жизни человека он вырабатывается неравномерно. Самый высокий уровень коэнзимов Q10 - в молодые годы, к 35 годам он достигает максимума, потом начинается постепенное снижение: после 40 лет содержание кофермента Q10 в сердце уменьшается примерно на 20-30%, после 60 лет его уровень составляет всего 50% по сравнению с его уровнем в молодом возрасте.
Основной источник пополнения кофермента Q10- продукты питания.
Польза этого минеральные вещества для человека заключается в том, что оно имеет антиоксидантное свойства, связанное с замедлением старения клеток, подавлением вредных окислительных процессов. Убихинон, кроме того, способен усиливать действие другого сильнейшего антиоксиданта - витамина Е, что препятствует образованию холестериновых бляшек, помогает обеспечивать «бесперебойную» работу сердца и значительно уменьшает воспалительные процессы.
Наибольшее количество кофермента Q10 - в продуктах питания животного происхождения (жирное мясо, баранина, свиная печень, говяжьи сердце и печень и др.), но именно перечисленные продукты строго противопоказаны людям с повышенным содержанием «плохого» холестерина в крови, больным атеросклерозом и другими заболеваниями, связанными с нарушением обмена веществ. Нужно употреблять зеленые бобы, шпинат, брокколи, цельные
И для нашего организма, уяснили значение . В данной же статье Вы узнаете о том, что такое минеральные вещества , какова их роль в нашем организме и какое значение они имеют для спортсменов.
Роль минеральных веществ
Итак, минеральные вещества – это один из важнейших компонентов нашего питания, без них невозможно правильное протекание жизненно важных процессов в организме, они обеспечивают правильное формирование химической структуры всех тканей человека и, разумеется, мышечной, в том числе.
Минеральные вещества, также, обеспечивают , их первую проводимость и водно-электролитный баланс. Минералы могут быть структурными единицами для формирования различных тканей, являются составляющими ферментных систем, витаминов и гормонов. Иными словами, баланс минеральных веществ чрезвычайно важен для правильного функционирования нашего организма. Разумеется, при высокоинтенсивных физических нагрузках, в частности, при занятии бодибилдингом, необходимо тщательно следить за присутствием необходимых минеральных веществ в рационе, так как от этого зависит Ваш прогресс. Не всегда удается получить минеральные вещества в достаточном количестве из обычного питания, поэтому имеет смысл разнообразить рацион пищевыми добавками и , благо, сегодня это не проблема, нужно лишь владеть необходимым минимумом информации относительно того, что Вам нужно.
Все минеральные вещества , присутствующие в нашем организме, можно условно разделить на макроэлементы и микроэлементы.
Макроэлементы – минеральные вещества, содержащиеся в организме в, относительно, больших количествах, это: железо, кальций, натрий, фосфор, магний, калий, сера, хлор.
Микроэлементы – минеральные вещества, содержащиеся в организме в, относительно, малых количествах, это: цинк, марганец, медь, фтор, хром, никель, кобальт и другие.
Значение минеральных веществ
Натрий
Данное минеральное вещество чрезвычайно важно для поддержания постоянного объема жидкости в нашем организме. Он транспортирует и другие элементы в клетки.
Калий
Данное минеральное вещество принимает участие в регулировке сердечнососудистой и других систем. Калий важен для сократительной функции наших мышц.
Магний
Данное минеральное вещество принимает участие в образовании энергии из , улучшает работу нервной и мышечной систем. Также магний важен для правильного обмена , кальция, фосфора, натрия, калия.
Кальций
Данное минеральное вещество является важнейшей составляющей костной ткани. Кальций необходим для сокращения мышц, активирует гормоны и ферменты, вместе с калием повышает выработку белка в мышцах. 70% кальция поступает в наш организм с молочными продуктами.
Фосфор
Данное минеральное вещество, вместе с кальцием, является важнейшей составляющей костной ткани. Фосфор чрезвычайно важен для формирования молекул в организме, без которых наши мышцы не будут работать.
Медь
Данное минеральное вещество принимает участие в окислении и выработке молекул в организме, без которых наши мышцы не будут работать. Медь необходима для образования гемоглобина, коллагена и других белков, участвует в усвоении .
Цинк
Данное минеральное вещество чрезвычайно важно для нормального роста, развития половой системы, формирования нормального обоняния и вкуса, кроветворения. Цинк принимает участие в и образовании белка, является активатором некоторых гормонов. Также цинк способствует распаду жиров и является незаменимым в обмене веществ. Цинк принимает участие в регулировании уровня тестостерона.
Железо
Данное минеральное вещество является неотъемлемой составляющей крови и входит в состав гемоглобина, основная его роль – транспорт кислорода к мышцам и в организме в целом. От содержания железа напрямую зависит работоспособность человека, что особенно важно при занятии бодибилдингом. Таким образом, спортсменам требуется, минимум, в два раза больше железа, нежели обычным людям.
Марганец
Данное минеральное вещество чрезвычайно важно для нормального роста, репродуктивной функции. Марганец предотвращает отложение жиров в организме.
Кобальт
Данное минеральное вещество хорошо стимулирует кроветворение, способствует усвоению железа. Кобальт – основной источник формирования в организме.
Хлор
Данное минеральное вещество поддерживает кислотно-щелочной и электролитный баланс.
Бор
Данное минеральное вещество важно для роста организма. Бор влияет на обмен кальция, магния и калия.
Йод
Данное минеральное вещество чрезвычайно важно для правильного функционирования щитовидной железы. Интенсивные нагрузки в бодибилдинге и других видах спорта должны сопровождаться повышенным потреблением йода – 100-120 мг.
Фтор
Данное минеральное вещество необходимо для нормального формирования скелетной ткани.
Молибден
Данное минеральное вещество важно для правильной работы нервной системы.
Подведя итог всему вышесказанному, можно сказать, что минеральные вещества – залог Вашей нормальной жизнедеятельности, а для спортсменов – просто неотъемлемый элемент питания, поэтому не пренебрегайте им, ведь в бодибилдинге нет мелочей.
Информацию о содержании минеральных веществ в конкретных продуктах питания Вы найдете в разделе .
В следующей статье я коротко затрону вопрос о том, что такое для бодибилдера, ведь это не только основа жизни, а еще и важнейший стимулятор мышечной деятельности.
Материалы данной статьи охраняются законом о защите авторских прав. Копирование без указания ссылки на первоисточник и уведомления автора ЗАПРЕЩЕНО!
Периодическая таблица Менделеева насчитывает около 120 химических элементов. В организме человека обнаружено более 80-ти элементов. Около 30-ти из них крайне необходимы организму для выработки различных соков, ферментов, гормонов, образования крови и поддержания постоянного осмотического давления в тканях. Они также играют важную биологическую роль, участвуя в регулировании обменных процессов, и являются материалом для построения костной ткани.
Тело взрослого человека весом в 70 кг содержит: кальция 1500 г, фосфора 850 г, калия 250 г, серы 100 г, хлора 100 г, натрия 100 г, магния 70 г, железа 3,5 г, цинка 2 г, меди 0,1 г. Некоторые минеральные вещества в организме распределены крайне неравномерно. Фтора больше всего в зубной эмали, железа в костном мозге, йода в щитовидной железе. Равномерно распределены: Mg, Al, Br, Se. В организме минеральные вещества не синтезируются и их запасы невелики. Поэтому они должны регулярно поступать в него вместе с пищей.
В зависимости от содержания в организме минеральные вещества делят на 3 группы: макроэлементы, микроэлементы и ультрамикроэлементы.
Макроэлементы представляют собой группу неорганических химических веществ, присутствующих в организме от нескольких десятков граммов до более килограмма. Рекомендуемая суточная доза потребления составляет более 200 мг. К ним относятся кальций, магний, фосфор, калий, натрий, хлор и сера. Макроэлементы обеспечивают нормальное функционирование всех систем и органов, из них "построены" клетки тела. Без них невозможен обмен веществ в организме человека.
К микроэлементам относятся минеральные вещества, содержание которых в организме составляет от нескольких граммов до десятых долей грамма. Потребность в них исчисляются в миллиграммах, но они участвуют в биохимических процессах и необходимы организму. К ним относятся: железо, медь, марганец, цинк, кобальт, йод, фтор, хром, молибден, ванадий, никель, стронций, кремний и селен. В последнее время стал использоваться заимствованный из европейских языков термин микронутриент.
Ультрамикроэлементы содержатся в организме в ничтожно малых количествах, но обладают высокой биологической активностью. Главными представителями являются золото, свинец, ртуть, серебро, радий, рубидий, уран. Некоторые из них отличаются не только малым содержанием в обычных продуктах питания, но и токсичностью, если их потреблять в сравнительно больших дозах.
МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА – РОЛЬ В ОРГАНИЗМЕ
Минеральные вещества играют большую и многообразную роль в организме человека.
Они входят в его структуру и выполняют большое количество важных функций.
1. Регулируют водно-солевой обмен.
2. Поддерживают осмотическое давление в клетках и межклеточных жидкостях.
3. Поддерживают кислотно - щелочное равновесие.
4. Обеспечивают нормальное функционирование нервной, сердечно -сосудистой,
пищеварительной и других систем.
5. Обеспечивают процессы кроветворения и свертывания крови.
6. Входят в состав или активируют действие ферментов, гормонов, витаминов и таким образом
участвуют во всех видах обмена веществ.
7. Осуществляют регуляцию трансмембранного потенциала, необходимого для
нормального функционирования клеток, проведения нервных импульсов и сокращения мышечных волокон.
8. Поддерживают структурную целостность организма.
9. Участвуют в построении тканей организма, особенно костной, где фосфор и кальций являются основными
структурными компонентами.
10. Поддерживают нормальный солевой состав крови и участвуют в структуре формирующих ее элементов.
11.Влияют на защитные функции организма, его иммунитет.
12. Являются незаменимой составной частью пищи, а их длительный недостаток или избыток в питании
ведет к нарушениям обмена веществ и даже к заболеваниям.
Кислотно - щелочное равновесие
Минеральные вещества поддерживают в организме кислотно -щелочное равновесие. Оно необходимо для обеспечения постоянства его внутренней среды. Однако, характер питания и преобладание в нем кислотных или щелочных соединений могут влиять на сдвиги кислотно-щелочного баланса. К минеральным веществам щелочного действия относятся кальций, магний, натрий. Их содержится много в молоке и молочных продуктах кроме сыров, в картофеле, овощах, фруктах и ягодах. К минеральным веществам кислотного действия относятся фосфор, сера, хлор. Их много содержится в мясе, рыбе, яйцах, хлебе, крупах, булочных изделиях.
Если рН ниже 7,0 среда кислая, а если выше – щелочная. Наша кровь является щелочной средой, её рН примерно 7,4. Кислоты постоянно производятся в организме в процессе непрекращающегося метаболизма. Организм также получает много кислот из пищи. Для предотвращения заболеваний они должны быть нейтрализованы щелочными элементами.
Тестирование продуктов на кислотность или щелочность производится следующим образом. Продукт сжигают, а его пепел анализируют. Если пепел щелочной, то и продукт считается щелочным. Если же пепел кислотный, то и продукт соответственно считается кислотным. Однако имеются исключения. Например, цельное зерно, у которого пепел слегка кислотный, сдвигает среду в щелочную сторону. Тропические фрукты, пепел которых является щелочным, наоборот, сдвигают среду в кислотную сторону. Сахар с его щелочным пеплом и некоторые тропические овощи, включая томаты, также сдвигают внутреннюю среду организма в кислотную сторону.
Питание должно формировать слегка щелочную среду в кровеносной системе, которая обеспечивает более высокий энергетический уровень организма, обеспечивает высокий иммунитет против простуд и гриппа, укрепляет кости и зубы.
Средне суточная потребность человека
в минеральных веществах
Для поддержания нормальной жизнедеятельности и развития наш организм постоянно расходует минеральные вещества, поэтому необходимо их ежедневное восполнение. Недостаток отдельных из них или полное отсутствие может привести к серьезным заболеваниям. Минеральные вещества поступают в организм в основном с питанием, и только некоторые через кожу и легкие.
| МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА | ПОТРЕБНОСТЬ, мг |
| Хлориды | 5000 - 7000 |
| Натрий | 4000 - 6000 |
| Калий | 1500 - 3500 |
| Фосфор | 1000 - 1500 |
| Кальций | 800 - 1200 |
| Магний | 300 - 500 |
| Железо | 15 |
| Цинк | 10 - 15 |
| Кремний | 3 - 5 |
| Медь | 2 - 3 |
| Марганец | 2 |
| Бор | 2 |
| Фтор | 1,5 - 2,0 |
| Германий | 1,5 |
| Сера | 1,0 |
| Титан | 0,3 - 0,6 |
| Хром | 0,1 - 0,2 |
| Йод | 0,1 - 0,2 |
| Литий | 0,1 |
| Селен | 0,1 |
| Молибден | 0,05 |
| Ванадий | 0,05 |
| Алюминий | 0,03 - 0,1 |
| Серебро | 0,03 - 0,08 |
| Бром | 0,02 - 0,07 |
| Кобальт | 0,010 - 0,015 |
| Олово | 0,01 |
Минеральные вещества, всасываясь в желудочно-кишечном тракте, попадают в кровь и переносятся к местам активного обмена или накопления. В основном они депонированы у человека в костях, а также присутствуют в растворенном виде в жидких средах организма. Из организма эти вещества выводятся с мочой, потом и калом.
Наиболее часто в России встречаются дефициты цинка, селена, магния, марганца и меди. У женщин во время беременности и у детей в периоды сильного роста, часто в организме отмечается недостаток кальция и железа.
МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА - ИСТОЧНИКИ
Для человека основным источником минеральных веществ является потребляемая вода и пища. Некоторые минеральные элементы распространены повсеместно и в больших количествах, а другие встречаются реже, и в меньших.
Разные продукты содержат различное количество минеральных веществ. Так, например, в молочных продуктах содержится более 20 различных минералов, среди них наиболее важными являются кальций, железо, марганец, фтор, цинк, йод. Мясные продукты содержат такие микроэлементы как серебро, титан, медь, цинк, а морские продукты – йод, фтор, никель.
Отдельные продукты питания обладают способностью избирательно концентрировать в своем составе значительное количество определенных минеральных веществ. Например, злаки концентрируют большие количества кремния, морские растения - йод, устрицы – медь и цинк, а в моллюске-гребешке сконцентрировано много кадмия.
Большое значение имеет соотношение между различными минеральными веществами, поступающими в организм. Иногда они снижают полезные качества друг друга. Например, усвояемость кальция тормозится при избытке фосфора или магния. Для достижения наибольшего эффекта стоит соблюдать соотношение фосфора, кальция и магния как 3:2:1 соответственно.
| ПРОДУКТЫ | СОДЕРЖАНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ мг на 100 г съедобной продукции |
|||
| Ca | P | Mg | K | |
| Творог жирный | 150 | 216 | 8 | 112 |
| Фундук | 140 | 229 | 172 | 717 |
| Капуста | 50 | 31 | 16 | 185 |
| Морковь | 33 | 55 | 12 | 200 |
| Свекла | 16 | 43 | 23 | 290 |
| Лук-порей | 31 | 58 | 14 | 175 |
| Рис | 24 | 97 | 26 | 100 |
| Горох | 115 | 329 | 128 | 730 |
| Яйца куриные | 50 | 215 | 12 | 140 |
| Огурцы | 16 | 42 | 13 | 142 |
| Сельдерей | 63 | 27 | 33 | 393 |
| Орехи грецкие | 90 | 564 | 100 | 660 |
| Фасоль | 150 | 541 | 103 | 1100 |
| Салат | 77 | 34 | 40 | 220 |
| Хлеб ржаной простой | 75 | 174 | 40 | 227 |
| Хлеб пшенич- ный 2-го сорта | 39 | 131 | 51 | 208 |
| Пшено | 27 | 233 | 83 | 211 |
| Гречка (ядрица) | 21 | 298 | 78 | 480 |
| Свинина мясная | 8 | 170 | 27 | 316 |
| Картофель | 10 | 58 | 23 | 610 |
| Томаты | 10 | 26 | 8 | 290 |
| Яблоки | 6 | 11 | 9 | 275 |
Недостаток и избыток минеральных веществ
Несмотря на широкую распространенность минеральных веществ в природе, нарушения в организме,
связанные с недостатком или реже с их избытком встречаются довольно часто. Основные причины,
вызывающие недостаток или избыток минеральных веществ:
1. Однообразное питание, которое характеризуется длительным преобладанием одних и тех же
продуктов в ущерб другим. Только разнообразное питание обеспечивает сбалансированное поступление
всех минеральных веществ. Например, молочные продукты самые лучшие источники легкоусвояемого кальция,
но содержат мало магния и кроветворных микроэлементов.
2. Несбалансированное питание приводит к избытку или дефициту в рационе различных пищевых веществ,
нарушает усвоение макро- и микроэлементов. Так, усвоение кальция ухудшает избыточное содержание
в пище жиров, а усвоение фосфора, магния и щавелевой кислоты ухудшает дефицит витамина D.
3. Геологические особенности различных регионов земли характеризуются
недостатком или избытком минеральных веществ в местных пищевых продуктах, обусловленным химическим
составом почвы и воды. В результате возникают свойственные определенным районам заболевания.
Так эндемический зоб возникает от недостатка йода.
4. Употребление некоторых лекарственных средств, связывающих или ухудшающих всасывание
минеральных веществ из желудочно-кишечного тракта и нарушающих их обмен.
5. Отсутствие изменений в питании при повышенной потребности организма в некоторых
минеральных веществах, обусловленной физиологическими причинами. Например, у беременных и кормящих
женщин резко возрастает потребность в кальции и железе.
6. Большая потеря минеральных веществ по причине кровотечений, болезнь Крона, язвенный колит.
7. При длительной варке очищенных овощей и размораживании мяса в воде происходит увеличение
потери всех минеральных веществ. Потери кальция, магния, фосфора и железа при тепловой
кулинарной обработке растительных продуктов составляют 10%, животных - 20 % , в среднем - 13 %.
Избыток некоторых минеральных веществ может оказывать токсический эффект, а также вызвать нарушение равновесия всей системы. Например, натрий, действуя совместно с калием, является важнейшим элементом гидросистемы: натрий накапливает воду в организме, а калий, наоборот, выводит ее. Излишек поваренной соли, состоящей из двух элементов: натрия и хлора, может привести к опасному повышению кровяного давления и вызвать отечность.
Дополнительный прием минеральных веществ назначается при их дефиците в организме. Выявить недостаток минерала можно с помощью химических анализов. Возможны также обследования, которые не связаны с химическим составом. Так например, определение количества эритроцитов в крови позволяет выявить дефицит железа, визуальный осмотр шеи позволяет выявить дефицит йода, а денситометрия костей – дефицит кальция в организме. Лечение минеральными веществами назначается только на основании диагноза (например, железодефицитной анемии в случае нехватки железа или гипомагниемии при пониженном содержании магния в крови).
Формы существования
В организме человека минеральные вещества могу существовать в трех формах:
1. Ионизированная форма. В ней минеральные вещества существуют в виде растворенных диссоциированных
солей, при этом ионы могут связываться с белковыми молекулами, образуя комплексы.
2. В составе органических молекул. В этой форме связь прочная и специфическая. Например,
железо в гемоглобине или йод в тироксине.
3. В виде нерастворимых солей.
В этой форме минеральные вещества входят в состав ткани. Например, фосфаты кальция и соли фтора
в составе костной ткани и тканей зуба.
Железо
Железо – серебристо белый металл, пластичный, обладает сильными магнитными свойствами, хорошей тепло и электропроводностью. В организме человека содержится около 4 грамм, но без него невозможна была бы жизнь.
Железо является важнейшим минеральным веществом в организме человека. Оно необходимо для создания красных и белых кровяных клеток, которые транспортируют кислород и углекислый газ в организме и отвечают за иммунитет.
При недостатке железа в организме развивается анемия (малокровие). Недостаток железа в организме проявляется также постоянной усталостью, ослаблением иммунитета, бледной кожей, запорами и ломкими ногтями. Чтобы этого избежать железо в продуктах питания должно находиться в достаточном количестве.
Йод
Минеральное вещество йод при нормальных условиях находится в твердом состоянии в виде темно - синих кристаллов похожих на графит. Наибольшее количество сконцентрировано его в морской воде. В организме человека содержится от 20 до 35 мг йода. Суточная потребность в нем составляет примерно 3 мкг на 1 кг веса.
Недостаток йода в организме приводит к появлению так называемого зоба – увеличение щитовидной железы. Если болезнь не лечить, то нарушаются функции щитовидной железы, а в дальнейшем и возможно развитие рака. Чтобы организм был здоровым и все органы в нем функционировали нормально, йод в продуктах
Калий
Калий в чистом виде был впервые получен в 1807 году. Он представляет собой серебристо – белый, мягкий, легкий и легкоплавкий металл. Минеральное вещество калий химически очень активен и в свободном состоянии в природе не встречается. Он входит в состав многих минералов, в качестве растворимых солей присутствует в морской воде.
Калий в организме человека выполняет большое количество разнообразных функций. Наиболее важными являются: обеспечивает функционирование клеточных мембран, поддерживает кислотно-щелочное равновесие, влияет на активность и концентрацию магния.
В организме взрослого человека содержится 160 – 250 г калия. Суточная потребность 1,5 – 2,5 г. Основной источник калия это продукты питания. Им очень богаты курага, изюм, орехи.
При недостатке калия в организме возникают различные расстройства и заболевания. Наиболее характерными являются: сердечная недостаточность, снижение работоспособности, депрессия, снижение умственной деятельности, нарушение функции почек, плохой сон и другие.
Чтобы было крепкое здоровье и организм нормально функционировал, калий в продуктах питания должен содержаться в достаточном количестве.
Кальций
Из всех минеральных веществ кальций является одним из самых важных в организме человека. Он необходим для нормальной работы нервной системы, является строительным материалом для образования костей, поддерживает кислотно – щелочное равновесие и обеспечивает нормальный обмен веществ.
Суточная потребность кальция у взрослого человека составляет 800 – 1200 мг. Больше всего кальция содержится в семенах мака, кунжута и твердых сырах. Много его в молочных продуктах и орехах. В меньших количествах он содержится в овощах и фруктах. Следует иметь в виду, что без витамина Д кальций не усваивается.
При недостаточном поступлении кальция у человека со временем появляются различные заболевания. Наиболее опасным и широко распространенным является остеопороз. Кости при этом заболевании становятся тоньше и часто ломаются. Чтобы избежать различных заболеваний и иметь крепкое здоровье, кальций в продуктах должен содержаться в достаточном количестве.
Кремний
Человек не может существовать без кремния и его производных, так как они выполняют в организме много важных функций. Это минеральное вещество содержится в продуктах как растительного, так и животного происхождения. Дефицит кремния в организме приводит к снижению иммунитета и к образованию разных заболеваний.
При взаимодействии с водой кремень изменяет её свойства. Кремневая вода губительно действует на микроорганизмы. В ней происходит активное осаждение соединений тяжёлых металлов, она становится чистой на вид и приятной на вкус, долгое время не портится и приобретает многие целебные качества.
Магний
Магний легкий металл серебристо белого цвета. Плотность его при 20°C - 1,737 г/см3, температура плавления 651°C, температура кипения 1103°C. При нагреве он сгорает ослепительно белым пламенем. В земной коре его содержится 2 % и ещё большое количество в морской воде.
Тело взрослого человека содержится примерно 70 грамм магния. Суточная потребность в нем составляет 300 – 400 мг. В организме человека магний участвует более чем в 350 различных биохимических процессах. Именно от этого минерального вещества зависит спокойная и слаженная работа всех систем организма.
При недостатке магния у человека развивается ряд патологий: нарушение работы сердечно – сосудистой системы, бессонница, мышечные судороги и многие другие. Чтобы избежать этих неприятностей магний в продуктах питания должен содержаться в достаточном количестве.
Медь
Минеральное вещество медь представляет собой один из важных незаменимых микроэлементов, которые являются необходимыми для нормальной жизнедеятельности человека. Она содержится в организме в крайне малых количествах, но при этом участвует в большом количестве биологических процессов.
Взрослый человек весом 70 кг содержит 70 мг меди. Чтобы поддерживать «медный» баланс организма, необходимо съедать в день такое количество продуктов, которые в общей сложности будут содержать 6 - 7 мг меди, из которых усвоится примерно 30 - 40%.
Медь в продуктах содержится в достаточных количествах и искусственно повышать ее долю в рационе вряд ли целесообразно.
Натрий
Натрий мягкий серебристо-белый металл, пластичен (легко режется ножом), его свежий срез блестит. Натрий и его соединения окрашивают пламя в ярко-желтый цвет. Это высоко активный химический элемент, поэтому он в чистом виде в природе не встречается.
Содержание натрия в организме составляет 70 - 110 грамм. Из них 1/3 находится в костях, 2/3 - в жидкости, мышечной и нервной тканях. В организме человека он содержится во всех жидкостях, органах и тканях. Натрий один из важных минеральных веществ, необходимых нашему организму. Без него невозможен нормальный баланс жидкости в организме; в форме различных солей он входит в состав крови, лимфы и пищеварительных соков.
Содержание природного натрия в пищевых продуктах относительно невелико, но он находится практически во всех пищевых продуктах. Главным и широко известным источником натрия является поваренная соль. Значение поваренной соли для нормальной жизнедеятельности нашего организма трудно переоценить.
Селен
Минеральное вещество селен сам по себе сильный яд, но человеческому организму в микроскопических дозах он очень необходим – как антиоксидант и важный фактор нормальной работы иммунной и гормональной систем. Он является одним из важнейших элементов явно или неявно участвующих в большинстве физиологических процессов, протекающих в организме человека.
Содержание селена в продуктах очень сильно зависит от региона их произрастания, состава удобрений и типов почв. Организму человека требуется 20 -70 мкг селена в сутки. Доза в 5 мг для человека токсична, а поступление менее 5 мкг приводит к его недостатку. Следует иметь в виду, что он абсолютно не усваивается при наличии углеводородов. Поэтому желательно или полностью отказаться или ограничить в рационе питания газированные напитки, пирожные, торты, печенья и разные мучные сладости. Дефицит и избыток селена в пище приводят к серьезным нарушениям здоровья.
Сера
В организме взрослого человека содержится около 140 грамм серы. По количеству она занимает третье место после кальция и фосфора. Сера поступает в организм человека с пищевыми продуктами, в составе неорганических и органических соединений. Большая часть ее поступает в составе аминокислот.
Минеральное вещество сера одно из самых необходимых макроэлементов для нашего организма. Ее часто называют «минералом красоты», так как она обеспечивает здоровое состояние кожи, волос и ногтей. При недостатке серы в организме снижается общий жизненный тонус, резко падает иммунитет. Человек становится подвержен любым инфекциям, простудам, грибковым заболеваниям.
Фосфор
Соединения фосфора присутствуют буквально в каждой клетке нашего организма и обеспечивают надлежащее его функционирование и жизнедеятельность. Без фосфора невозможно правильное протекание физиологических процессов. Его соединения снабжают организм энергий, использующейся в мышечных сокращениях, проявлениях нервных импульсов, биосинтезе других органических веществ.
Минеральное вещество фосфор содержится практически во всех продуктах животного и растительного происхождения. При избытке фосфора может возникнуть почечно-каменная болезнь, поражается печень и кишечник, развивается анемия и лейкопения – уменьшается содержание лейкоцитов; появляются кровоизлияния, возникают кровотечения и заболевания сердечно-сосудистой системы.
Цинк
Цинк при комнатной температуре - хрупкий металл голубовато-белого цвета. На воздухе он тускнеет, покрываясь тонким слоем оксида цинка.
Цинк является одним из жизненнно важных минеральных веществ. Он участвует в активизации более 200 ферментов, необходим для нормального функционирования всех клеток, оказывает влияние на все виды обменных процессов в организме.
В организме взрослого человека содержится 2-3 г цинка. Большая его часть находится в крови, коже, печени, почках, в сетчатке глаза, а у мужчин в предстательной железе. Суточная потребность для мужчин - 11-15 мг, для женщин - 10-12 мг.
Дефицит цинка ведет к замедлению роста, к искажению восприятия вкуса, к постепенному нарушению всех обменных процессов, к ослаблению иммунитета, к дисфункции половых органов, к выпадению волос, к так называемой куриной слепоте. Вывод один: цинк в продуктах питания должен содержаться в достаточном количестве.
Минеральные вещества играют большую роль в здоровье человека. Они служат катализатором для биохимических реакций и строительным материалом для скелета. Без них невозможен рост и развитие организма.
В конце XX века российские производители некоторых лекарственных препаратов и биологически активных добавок стали использовать для обозначения макро- и микроэлементов термин минерал.
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;
- неорганические вещества 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.
- 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.
- Микроэлементы - меньше 0,02%. К ним относятся: цинк, медь, хром, селен, кобальт, марганец, фтор, никель, ванадий, йод, германий.
- 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 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.
- 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.
- Калий и натрий. Поддерживают состояние клетки, формируют натриево-калиевый насос работы сердца.
- Хлор - участвует в обеспечении электронейтральности клетки.
- 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.
- Гипертония.
- Ишемия, сердечная недостаточность.
- Зоб и другие заболевания щитовидной железы (Базедова болезнь и прочие).
- Анемия.
- Неправильный рост и развитие.
- Раковые опухоли.
- Флюороз и кариес.
- Заболевания крови.
- Расстройство мышечной и нервной системы.
- Нарушение пищеварения.
Конечно, это далеко не полный список. Поэтому необходимо тщательно следить за тем, чтобы ежедневный рацион питания был правильным и сбалансированным.
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.
