Какие биологические функции выполняют минеральные вещества. Минеральные вещества суточная потребность и роль в организме

Минеральные вещества в организме человека делятся на макро- и микроэлементы. К первым относятся кальций, фосфор, магний, натрий, хлор и сера. Основные микроэлементы, необходимые организму, - это , марганец, цинк, кобальт, йод, фтор, хром, и селен. Роль минеральных веществ в организме сложно переоценить – они выполняют множество важных функций, в том числе участвуют в процессе обмена веществ.

Польза и недостаток минеральных веществ в организме

Минеральные вещества в организме - это отдельные низкомолекулярные биологически значимые элементы, соли и ионы солей, которые поддерживают нормальное функционирование организма. Недостаток минеральных веществ в организме может привести к различным заболеваниям, а полное отсутствие ведет к гибели.

Польза минеральных веществ неоспорима - они участвуют во всех биохимических процессах, протекающих в организме, определяют состояние свертывающей системы крови и мышечные сокращения, являются необходимым компонентом всех органов и тканей. Эти элементы поступают в организм только с пищей и поэтому являются незаменимыми компонентами питания. Обмен минеральных веществ в организме точно уравновешивается количеством солей, выделяемых из организма главным образом с мочой и потом. Состав минеральных солей в клетках организма поддерживается с исключительным постоянством, и даже небольшие отклонения могут быть причиной плохого самочувствия. Содержание макро- и микроэлементов в организме человека должно быть сбалансировано.

Макроэлемент натрий в организме человека

Суточная потребность макроэлементов (натрий, калий, магний, фосфор) более 100 мг.

Основная функция минерального вещества натрий - передача нервного возбуждения, в сокращении мышц, в регуляции баланса жидкости в организме. Он содержится в обычной столовой соли и именно поэтому является причиной многочисленных споров. Этот макроэлемент в организме необходим для нормальной жизнедеятельности, и природой выработаны механизмы, сохраняющие натрий в условиях его дефицита. Вредная привычка подсаливать пищу вырабатывалась долгие годы, и еда без соли кажется невкусной. Так стоит ли отказываться от соли? Организму вполне достаточно того натрия, который содержится в натуральной пище.

Официально безопасным уровнем употребления соли считается 1 чайная ложка в сутки. Фактически большинство людей съедают натрия в 2-3 раза больше. Из солонки мы употребляем соли не более 0,5 чайной ложки, остальные 3/4 натрия получаем из готовых продуктов: хлеб, сыр, соленья, копчености, колбасы, консервы, соусы и т. д.

Природа не выработала механизмов, полностью защищающих организм от избытка соли. Когда мы съедаем соленое, нарушается ионное равновесие, и для снижения концентрации натрия нужна вода. При нехватке калия натрий задерживается, удерживая и выпитую воду. У здорового человека с нормально функционирующими почками при употреблении большого количества жидкости и соленой пищи организм может успешно справляться с избытком натрия и . Эти вещества просто выводятся потом, слезами, мочой, калом без последствий для организма.

• Овощи 0,002-0,06
• Фрукты 0,010-0,04
• Мясо 0,06-0,95
• Рыба 0,08-0,12
• Творог 0,04
• Молоко 0,05
• Хлеб пшеничный 0,48
• Хлеб ржаной 0,6
• Сыр 1
• Вареные колбасы 2-2,5
• П/к колбасы 3
• С/к колбасы 3,5

В небольших количествах макроэлемент натрий для организма человека не принесет вреда, но его избыток приводит к «букету» хронических расстройств. Если человек страдает гипертонической болезнью, то почки очень рано вовлекаются в патологический процесс и нарушается способность выведения натрия. Натрий и вода накапливаются в стенке кровеносных сосудов и тканях, при этом повышается тонус сосудов и усиливается их склонность к спазму, что ведет к повышению АД и увеличению нагрузки на сердце.

У некоторых людей имеется наследственная предрасположенность к нарушению выведения натрия почками, которая также может являться причиной развития гипертонии. Таких пациентов называют солечувствительными. Они сами часто наблюдают задержку жидкости в своем организме: отечность лица, конечностей, повышение АД, а иногда развитие гипертонического криза (часто при приеме соленой пищи).

Значение макроэлемента калий для организма

Содержание калия зависит от концентрации натрия в крови, причем за калиево-натриевым равновесием организм следит особенно чутко. Если натрий преобладает во внеклеточной жидкости, то калий присутствует в основном внутри клеток. Основными проявлениями дефицита калия в организме являются мышечная слабость, порой весьма сильная, быстрая утомляемость, учащенное сердцебиение. Недостаток калия приводит к нарушению сердечной деятельности и проводимости нервных путей.

Суточная потребность в калии - 2,5-4 г.

Содержание калия (г) в 100 г продуктов:

• Курага 2,0
• Отруби пшеничные 1,1
• Фасоль 1,1
• Соя 1,6
• Изюм 0,87
• Шпинат 0,77
• Грецкие орехи 0,69
• Картофель 0,57
• Шоколад 0,54

Причиной подобных недугов может стать не только дефицит калия, но и избыток натрия. Значение макроэлемента калий для организма заключается в защитном действии против нежелательного влияния избытка натрия и нормализации давления крови. Калий способствует выведению избыточной жидкости из организма и улучшению деятельности сердечной мышцы. Избыток калия выводится вместе с мочой, при этом удаляется и ненужный натрий. Если натрия в организме мало, то он вновь всасывается в почках и выводится только калий.

Продукты, богатые калием, можно есть без опасения, они пойдут только на пользу.

Роль макроэлемента кальций для организма

Основная роль макроэлемента кальций в организме человека - нормализация работы сердца, регулирование возбудимости нервных и мышечных клеток, участие в процессах свертывания крови. Кальций входит в состав костей и зубов, однако он является одним из самых трудноусвояемых элементов. Он плохо всасывается без ненасыщенных жиров, при кипячении переходит в неусвояемые формы, образует нерастворимые соединения с фосфатами и щавелевой кислотой.

Суточная потребность в кальции для взрослого - 0,8-1 г, детей - 1-1,2 г, беременных и кормящих матерей - до 2 г.

Содержание кальция (г) в 100 г продуктов:

• Молоко сухое 0,9
• Халва тахинная 0,8
• Сыр 0,7- 1,0
• Семена подсолнуха 0,4
• Соя 0,3
• Отруби пшеничные 0,2
• Финики 0,2
• Творог 0,15-0,18

Когда клетки организма не получают достаточно кальция из пищи, они начинают забирать его у костей. С возрастом кости становятся хрупкими, особенно это касается женщин в постменопаузе.

Лучшее усвоение кальция зависит от соотношения его с другими солями, особенно с фосфатами и магнием. Если вы принимаете витаминные комплексы с кальцием, то убедитесь, что получаете достаточно витамина D, без него организм не усваивает кальций.

Калий, кальций и магний играют важную роль в питании миокарда, поддержании сосудистого тонуса и регуляции биохимических процессов в организме.

Макроэлемент фосфор и его значение

Значение солей фосфора не ограничивается их участием в образовании костей. Они являются аккумуляторами энергии, которая используется при сокращении мышц, в биохимических процессах, протекающих в мозгу, печени и других органах.

Суточная потребность в фосфоре составляет 1 - 1,5 г. Норма потребления фосфора у людей, занятых тяжелым физическим трудом, и спортсменов может возрасти до 1,5-2 г.

Для правильного питания важно не только абсолютное количество фосфора, но и соотношение его с кальцием (2:3). При избытке фосфора может происходить выведение кальция из костей, при избытке кальция - развиваться мочекаменная болезнь.

Необходимое количество фосфора легко набирается почти из любой пищи, и недостаток фосфора встречается редко. Распределение фосфора регулируется витамином D.

Функция макроэлемента магний в организме человека

Магний обладает сосудорасширяющим и мочегонным действием. Обмен фосфора и солей магния тесно связаны. Недостаток в пище солей магния нарушает нормальную возбудимость и проводимость нервной системы, сокращение мышц.

Средняя суточная потребность взрослого человека в магнии - 400 мг/сут. При нормальном питании потребность организма в магнии, как правило, полностью обеспечивается.

Содержание магния (г) в 100 г продуктов:

• Отруби пшеничные 0,6
• Семя тыквы 0,5
• Соя 0,2
• Арбуз 0,23
• Арахис 0,18
• Овсянка 0,16
• Гречка 0,11
• Курага 0,1

«Магниевую диету» назначают при заболеваниях печени, желчного пузыря, артериальной гипертонии, ишемической болезни сердца.

При нехватке магния снижается аппетит, в более тяжелых случаях могут возникнуть даже судороги.

Железо – микроэлемент, необходимый организму человека

Суточная потребность микроэлементов в организме человека (железа, меди, йода, фтора, селена) - менее 100 мг.

Соединения железа являются необходимой составной частью большинства тканей организма. Они необходимы для образования новых эритроцитов (красных кровяных шариков, которые переносят кислород). Дисбаланс этого микроэлемента для организма губителен- он приводит к развитию железодефицитной анемии и других заболеваний.

Суточная потребность в содержании микроэлемента железо в организме - 12 мг.

• Семечки подсолнуха 0,061
• Халва тахинная 0,050
• Курага 0,024
• Яблоки 0,015
• Чернослив 0,013
• Печень свиная 0,012

Из фруктов и овощей железо усваивается на 80 %, а из животных продуктов и хлеба - на 25-40 %.

Роль и дефицит микроэлемента медь в организме

Дефицит микроэлемента медь в организме отрицательно сказывается на кроветворении, всасывании железа, нарушает менструальную функцию, усиливает предрасположенность к бронхиальной астме, аллергодерматозам. Повышенное содержание меди отмечается при острых и хронических воспалительных заболеваниях, заболеваниях почек, печени. Основная роль микроэлемента медь в организме человека - участие в синтезе эритроцитов и лейкоцитов.

Влияние микроэлемента йод на организм

Благоприятное влияние микроэлемента йод на организм сказывается при обмене веществ у больных атеросклерозом. Недостаток йода приводит к болезням щитовидной железы. Большое количество йода содержится в продуктах моря. Наиболее богаты йодом продукты моря: морская капуста, рыба, моллюски, крабы.

Содержание микроэлемента фтор в организме

Соли фтора входят в состав ткани зубов, особенно зубной эмали. Недостаток фтора ведет к увеличению заболеваемости кариесом. Обычно 1 л питьевой воды содержит от 1 до 1,5 мг фтора. Предельная допустимая концентрация солей фтора 1,5 мг/л. Содержание фтора в организме человека – около 2,6 г.

Нехватка микроэлемента селена в организме

При нехватке микроэлемента селен в организме могут возникать следующие изменения: снижение иммунитета, повышение склонности к воспалительным процессам, снижение функции печени, болезни кожи и волос, репродуктивная недостаточность.

Недостаток селена ускоряет развитие атеросклероза, .

Селен, способен защищать организм от вредного воздействия тяжелых металлов: ртути, мышьяка и кадмия, в меньшей мере - от свинца и таллия.

Как нейтрализовать свободные радикалы в организме

Свободные радикалы в организме представляют собой побочные продукты и являются нестабильными молекулами, которым для стабилизации необходим электрон. Это обуславливает их избыточную активность: свободный радикал ищет этот электрон везде, провоцируя химические реакции, причем многие из них могут вредить нашему организму, вызывая окисление некоторых важных веществ. Окисление в химии представляет собой реакцию, когда вещество теряет электроны. И в нашем случае эти электроны переходят к свободному радикалу. Он провоцирует эту реакцию, отбирая электроны у важных молекул - белков, жиров и ДНК, повреждая их. В норме эти процессы очень незначительны, так как выработка свободных радикалов обычно невысока. Под воздействием химических факторов (например, компонентов табачного дыма), при недостатке в меню овощей и фруктов, стрессе, гиподинамии количество свободных радикалов резко увеличивается.

Что же может нейтрализовать лишние свободные радикалы, которые образуются в нашем организме? Специальные соединения - антиоксиданты представляют собой подобие «мусорщиков», которые нейтрализуют свободные радикалы. Наиболее известные антиоксиданты - витамин А и каротины, . Их так и называют - АСЕ-витамины. Антиоксиданты участвуют в большом количестве биохимических реакций, многие из которых защищают наши сосуды и сердце.

Еще одним важным веществом, вернее, металлом, обладающим антиоксидантной активностью, является селен. Он участвует в окислительных процессах, предотвращает склерозирование артерий, играет важную роль в мужской репродукции и поддержании нормальной функции щитовидной железы.

Статья прочитана 28 535 раз(a).

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!

1). Играют роль кофакторов в энзиматических реакциях. Так, многие ионы образуют комплексы с белками, в том числе ферментами. Последние для полного проявления своей каталитической активности нуждаются в присутствии минеральных кофакторов – ионов калия, кальция, натрия, магния, железа. Ионы железа, меди и особенно магния необходимы для активации ферментов, связанных с переносом и высвобождением энергии, транспорта и связывания кислорода.

2). Принимают участие в поддержание осмотического давления и кислотно-основного равновесия (фосфатный и гидрокарбонатный буферы).

3). Обеспечивают процессы свертывания крови,

4). Создают мембранный потенциал и потенциал действия возбудимых клеток

5). Минеральные вещества входят в структуры самых различных органов тела. Неорганические вещества могут иметь в организме форму нерастворимых соединений (например, в костной и хрящевой тканях).

6). Участвуют в окислительно-восстановительных реакциях и др.

Большую роль в минеральном обмене играют ионы натрия и калия. Эти катионы определяют величину рН, осмотическое давление, объем жидкостей тела. Они участвуют в формировании биоэлектрических потенциалов, в транспорте аминокислот, сахаров и ионов через мембрану клеток. Натрий составляет 93% всех катионов плазмы крови, его концентрация в плазме крови равна 135-145 ммоль/л. Калий – в основном внутриклеточный катион, в плазме крови его концентрация равна 3,3-4,9 ммоль/л.

В организме здорового человека массой тела около 70 кг содержится 150-170 г натрия. Из них 25-30% входят в состав костей и непосредственного участия в метаболизме не принимают. Около 70% общего натрия в организме составляет собственно обменный натрий.

Дневной пищевой рацион жителей цивилизованных стран содержит в среднем 10-12 г хлорида натрия, однако истинная потребность человека в нем значительно ниже и приближается к 4-7 г. Это количество хлорида натрия содержится в обычной пище, что ста­вит под сомнение необходимость ее дополнительного подсаливания.

Избыточный прием поваренной солиможет приводить к увеличению объемов жидкостей тела, повышению нагрузки на сердце и почки. Увеличение в этих условиях проникновения натрия, а с ним и воды в межклеточные промежутки тканей стенки кровеносных сосудов способствует их набуханию и утолщению, а также сужению просвета сосудов.

Постоянство содержания ионов натрия и калия в плазме крови поддерживается в основном почками. При снижении концентра­ции натрия и увеличении калия повышается реабсорбция натрия и снижается реабсорбция калия, а также растет секреция калия в почечных канальцах под влиянием минералокортикоида коры надпочечников альдостерона.

В организме здорового человека массой 70 кг содержится 45-35 ммоль/кг калия. Из них всего 50-60 ммоль находятся во внеклеточном пространстве, а остальной калий сосредоточен в клетках. Таким образом, калий является основным внутриклеточным катионом. С возрастом общее содержание калия в организме уменьшается.

Суточное потребление калия составляет 60-100 ммоль; почти столько же выводится почками и лишь немного (2%) – с каловыми массами.

Физиологическая роль калия заключается в его участии во всех видах обмена веществ, в синтезе АТФ и поэтому он влияет на сократимость. Недостаток его вызывает атонию скелетных мышц, умеренный избыток – повышение тонуса, а очень высокое содержание парализует мышечное волокно. Калий вызывает расширение сосудов. Также он участвует в синтезе ацетилхолина, в разрушении холинэстеразы и, следовательно, влияет на синаптическую передачу возбуждения. Вместе с другими ионами он обеспечивает клетке способность к возбуждению.

Хлор является вторым после натрия внеклеточным анионом. Его концентрация во внеклеточной жидкости и плазме составляет 103-110 ммоль/л. Общее содержание хлора в организме около 30 ммоль/кг. Значительное количество хлора обнаружено только в клетках слизистой оболочки желудка. Именно он является резервом для синтеза соляной кислоты желудочного сока, соединяясь с ионами водорода, которые извлекаются из крови клетками слизистой оболочки и выводятся в просвет желудка.

Нормальное содержание кальция в плазме 2,1-2,6 ммоль/л. Из них 50% связаны с белками плазмы (особенно альбуминами), 10% входят в состав растворимых комплексов, 40% находятся в свободной ионизирован­ной форме, которая с клинической точки зрения представляет наибольший интерес.

Физиологически активными являются только свободные ионы Са 2+ , поэтому регуляция обмена направлена на поддержание постоянства концентрации в плазме не общего кальция, а только его физиологически активной фракции.

Наибольшей функциональной активностью обладают ионы кальция, связанные с ионом фосфора. Кальций принимает активное участие в процессах возбуждения, синаптической передачи, мышечного сокращения, сердечной деятельности, участвует в окислительном фосфорилировании углеводов и жиров, в свертывании крови, влияет на проницаемость клеточных мембран, формирует структурную основу костного скелета. Значительная часть внутриклеточного кальция находится в эндоплазматической сети (Т-цистерны).

Главная роль в регуляции равновесия между кальцием плазмы и кальцием костей принадлежит гормону околощитовидных желез (паратирин).

При употреблении пищи, содержащей значительное количество каль­ция, большая его часть выделяется через кишечник в результате осаждения в основной кишечной среде в виде нерастворимых соединений.

Фосфор поступает в организм главным образом с молочными, мясными, рыбными и зернобобовыми продуктами. Его концентрация в сыворотке крови равна 0,81-1,45 ммоль/л. Суточная потребность в фосфоре составляет примерно 1,2 г, у беременных и кормящих женщин – до 1,6-1,8 г. Фосфор является анионом внутриклеточной жидкости, макроэргических соединений, коферментов тканевого дыхания и гликолиза. Нерастворимые фосфаты кальция составляют основную часть минерального компонента костей, придавая им прочность и твердость. Соли фосфорной кислоты и ее эфиров являются компонентами буферных систем поддержания кислотно-основного состояния тканей.

Железонеобходимо для транспорта кислорода и для окислительных реак­ций, так как оно входит в состав гемоглобина и цитохромов митохондрий. Его концентрация в крови в комплексе с транспортным белком трансферрином в норме равна 1,0-1,5 мг/л. Суточная потребность в железе для мужчин соответствует 10 мг, для женщин де­тородного возраста в связи с менструальны­ми кровопотерями эта величина значительно больше и приближается к 18 мг. Для бере­менных и кормящих женщин в связи с по­требностями детского организма этот па­раметр приближается соответственно к 33 и 38 мг. Железо содержится в мясе, печени, зернобобовых продуктах, гречневой и пшенной крупах. Недостаточность поступления железа в организм встречается часто. Так, у 10-30% женщин детородного возраста выявляется железодефицитная анемия.

Йод представляет собой единственный из известных микроэлементов, участвующих в построении молекул гормонов. Источниками йода являются морские растения и морская рыба, мясо и молочные продукты. Концентрация йода в плазме крови равна 10-15 мкг/л. Суточная потребность составляет 100-150 мкг, для беременных и кормящих женщин – 180-200 мкг. До 90% циркулирующего в крови органического йода приходится на долю тироксина и трийодтиронина. Недостаточное поступление в организм йода может быть причиной нарушения функций щитовидной железы.

Фторобеспечивает защиту зубов от карие­са. Суточная потребность во фторе равна 0,5-1,0 мг. Он поступает в организм с питьевой водой, рыбой, орехами, печенью, мясом, продуктами из овса. Предполагают, что он блокирует микро­элементы, необходимые для активации бактериальных ферментов. Фтор стимулирует кроветворение, реакции иммунитета, предуп­реждает развитие старческого остеопороза.

Магний – внутриклеточный катион (Mg 2+), содержащийся в организме в количестве 30 ммоль/кг массы тела. Кон­центрация магния в плазме крови равна 0,65-1,10 ммоль/л. Суточная потребность в нем – около 0,4 г. Магний является катализатором многих внутриклеточных процессов, особенно свя­занных с углеводным обменом. Он снижает возбудимость нервной системы и сокра­тительную активность скелетных мышц, спо­собствует расширению кровеносных сосудов, уменьшению частоты сокращений сердца и снижению артериального давления.

>>> микроэлементы

Минеральные вещества играют исключительно важную роль в жизни живых организмов. Наряду с органическими веществами минералы входят в состав органов и тканей, а также участвуют в процессе обмена веществ.

В общей сложности в организме человека определяется до 70 химических элементов. Из них 43 элемента являются абсолютно необходимыми для нормального протекания обмена веществ.

Все минеральные вещества, исходя от их количественного содержания в организме человека, принято разделять на несколько подгрупп: макроэлементы, микроэлементы и ультраэлементы.

Макроэлементы представляют собой группу неорганических химических веществ, присутствующих в организме в значительных количествах (от нескольких десятков граммов до нескольких килограммов). К группе макроэлементов относятся натрий, калий, кальций , фосфор и др.

Микроэлементы встречаются в организме в гораздо меньших количествах (от нескольких граммов до десятых долей грамма и менее). К таким веществам относятся: железо, марганец, медь, цинк, кобальт, молибден, кремний, фтор, йод и др. Особой подгруппой микроэлементов являются ультрамикроэлементы, содержащиеся в организме в исключительно малых количествах (золото, уран, ртуть и др.).

Роль минеральных веществ в организме

Минеральные (неорганические) вещества входящие в структуру организма выполняют множество важных функций. Многие макро и микроэлементы являются кофакторами ферментов и витаминов . Это значит, что без молекул минеральных веществ витамины и ферменты неактивны и не могут катализировать биохимические реакции (основная роль ферментов и витаминов). Активация ферментов происходит посредством присоединения к их молекулам атомов неорганических (минеральных) веществ, при этом присоединенный атом неорганического вещества становится активным центром всего ферментативного комплекса. Так, например, железо из молекулы гемоглобина способно связывать кислород, для того чтобы переносить его к тканям, многие пищеварительные ферменты (пепсин, трипсин) для активации требуют присоединения атома цинка и т.д.

Многие минеральные вещества являются незаменимыми структурными элементами организма – кальция и фосфор слагают основную массу минерального вещества костей и зубов, натрий и хлор являются основными ионами плазмы, а калий, в больших количествах содержится внутри живых клеток.

Вся совокупность макро и микроэлементов обеспечивает процессы роста и развития организма. Минеральные вещества играют важную роль в регуляции иммунных процессов, поддерживают целостность клеточных мембран, обеспечивают дыхание тканей.

Поддержание постоянства внутренней среды (гомеостаза) организма, предусматривает в первую очередь поддержание качественного и количественного содержания минеральных веществ в тканях органах на физиологическом уровне. Даже небольшие отклонения от нормы могут повлечь самые тяжелые последствия для здоровья организма.

Источники минеральных веществ

Основным источником минеральных веществ для человека, является потребляемая вода и пища. Одни минеральные элементы распространены повсеместно, а другие встречаются реже, и в меньших количествах. В наши дни, при условии нарушенной экологии, лучшим источником могут быть БАД (биологически активные добавки) и очищенная минерализованная вода.

Различные пищевые продукты содержат различное количество минеральных веществ. Так, например, в коровьем молоке и молочных продуктах содержится более 20 различных минералов, среди них наиболее важными являются железо, марганец, фтор, цинк, йод. Мясо и мясные продукты содержат такие микроэлементы как серебро, титан, медь, цинк, а морские продукты – йод, фтор, никель.

Как уже упоминалось выше, постоянство внутренней среды (содержание в организме различных веществ) имеет огромное значение для нормального функционирования организма. Несмотря на широкую распространенность минеральных веществ в природе, нарушения в организме, связанные с их недостатком (или реже с избытков) встречаются довольно часто. Заболевания, вызванные недостачей минеральных веществ чаще всего встречаются в определенных регионах земного шара, где в силу геологических особенностей природная концентрация того или иного микроэлемента ниже чем в других районах. Хорошо известны так называемые эндемические зоны йододефицита, в которых часто встречается такое заболевание как Зоб – следствие недостатка йода.

Однако, гораздо чаще дефицит минеральных веществ в организме встречается из-за неправильного (несбалансированного) питания , а также в определенные периоды жизни и при некоторых физиологических и патологических состояниях, когда потребность в минеральных веществах возрастает (период роста у детей, беременность , кормления грудью, различные острые и хронические заболевания, менопауза и пр.).

Краткая характеристика наиболее важных минеральных веществ

Натрий – является самым распространенным ионом плазмы – жидкой части крови. На долю этого элемента приходится основная доля в создании осмотического давления плазмы. Поддержание нормального осмотического давления и объема циркулирующей крови – это жизненно важный процесс, который реализуется главным образом благодаря регуляции абсорбции или секреции (выделения) натрия на уровне почек . При снижении объема циркулирующей крови (например, при обезвоживании или после кровопотери) на уровне почек запускается сложный процесс, целью которого является сохранение и накопление ионов натрия в организме. Параллельно с ионами натрия в организме задерживается вода, (ионы металлов притягивают молекулы воды) вследствие чего объем циркулирующей крови восстанавливается. Также натрий участвует в электрической деятельности нервной и мышечной ткани. Благодаря разнице концентрации натрия между кровью и внутриклеточной средой живые клетки могут генерировать электрический ток лежащий в основе деятельности нервной системы, мышц и других органов. Дефицит натрия встречается очень редко. Обычно он возникает в случае сильного обезвоживания или крупной потери крови. Распространенность натрия в природе (поваренная соль состоит из натрия и хлора), делает возможным быстрое восполнение резервов организма в этом элементе. При некоторых заболеваниях (например, при гипертонии) рекомендуется снижать потребление соли (следовательно, натрия) для того, чтобы немого снизить объем циркулирующей крови и понизить артериальное давление .

Калий – является основным ионом внутриклеточной среды. Его концентрация в крови во много раз меньше чем внутри клеток. Этот факт является очень важным для нормального функционирования клеток организма. Подобно натрию, калий участвует в регуляции электрической деятельности органов и тканей. Концентрация калия в крови и внутри клеток поддерживается с большой точностью. Даже небольшие изменения концентрации этого элемента в крови способно вызвать серьезные нарушения деятельности внутренних органов (например, сердца). По сравнению с натрием калий менее распространен в природе, однако встречается в достаточных количествах. Основным источником калия для человека являются свежие овощи и фрукты.

Кальций . Общая масса кальция в организме взрослого человека составляет примерно 4 килограмма. Причем основная его часть сконцентрирована в костной ткани. Соли кальция и фосфорной кислоты являются минеральной основой костей. Помимо минералов, кости содержат и некоторое количество белков, образующих своеобразную сеть на которой осаждаются минеральные соли. Белки придают костям гибкость и упругость, а минеральные соли – твердость и жесткость. Несколько граммов кальция содержится в различных органах и тканях. Здесь кальций играет роль регулятора внутриклеточных процессов. Так, например, кальций участвует в механизмах передачи нервного импульса от одной нервной клетки к другой, участвует в механизме сокращения мышц и сердца и пр. Основным источником кальция для человека являются продукты животного происхождения. Особенно богаты кальцием молочные продукты. Кальция абсолютно необходим для нормального протекания процесса обмена веществ. Недостаток кальция является довольно распространенным явлением. Чаще всего он возникает вследствие неправильного питания (употребление малого количества молочных продуктов), а также во время беременности или кормления грудью. У детей недостаток кальция может развиться в период интенсивного роста.

Железо . В организме взрослого человека содержится около 4 граммов железа, причем основная масса его сконцентрирована в крови. Железо является незаменимым компонентом гемоглобина – пигмента эритроцитов, переносящего кислород о легких к тканям. Также железо входит в состав ферментов обеспечивающих клеточное дыхание (употребление кислорода клетками). Основным источником железа для человека являются пищевые продукты растительного и животного происхождения. Железом богаты яблоки, гранаты, мясо, печень. Дефицит железа проявляется анемией, а также шелушением кожи, расслоением ногтей, появлением трещин на губах, ломкостью волос. Чаще всего от недостатка железа страдают дети и женщины детородного возраста. Причиной недостатка железа у детей является неправильное питание и быстрый рост организма. У женщин дефицит железа развивается из-за постоянной потери крови во время менструации. Особенно опасен дефицит железа во время беременности. Анемия, как проявление недостатка железа, может вызвать даже гибель плода, из-за недостатка кислорода.

Различные заболевания пищеварительного тракта (хронические гастриты , энтериты) также могут привести способствовать развитию дефицита железа.

Йод – является незаменимым для человека микроэлементом. Основная роль йода в организме человека заключается в том, что йод является активной частью гормонов щитовидной железы. Гормоны щитовидной железы регулируют энергетические процессы организма – образование тепла, рост и развитие. При недостатке йода возникает тяжелое состояние – гипотиреоз, названное так из-за недостатка гормонов щитовидной железы (для их синтеза необходим йод). Основным источником йода для человека являются молоко, мясо, свежие овощи, рыба и морские продукты. Дефицит йода возникает в основном из-за неправильного питания. В некоторых регионах земного шара (например, Урал) гипотиреоз возникает особенно часто. Это связано с недостатком содержание йода в почве и воде.

Фтор полезен для организма только в небольших количествах. При низких концентрациях фтор стимулирует развитие и рост зубов, костной ткани, образование клеток крови, повышение иммунитета. Недостаток фтора повышает риск заболевания кариесом (особенно у детей) и негативно сказывается на иммунитете. В больших дозах фтор может вызывать заболевание флюороз, проявляющееся изменениями скелета. Основным источником фтора являются свежи овощи и молоко, а так же питьевая вода.

Медь . Роль меди в организме заключается в активации тканевых ферментов, которые участвуют в дыхании клеток и превращении веществ. Также важно отметить положительное влияние меди на процесс кроветворения. При помощи меди происходит перенос железа в костный мозг и созревание эритроцитов. При недостатке меди происходит нарушение развития костной и соединительной ткани, также тормозится умственное развитие детей, увеличиваются печень и селезенка, развивается анемия. Хлеб и мучные продукты, чай, кофе, фрукты и грибы являются основными источниками меди для человека.

Цинк входит в состав многих ферментов, оказывает стимулирующее действие процесс полового созревания, образования костей, распада жировой ткани. Недостаток цинка развивается довольно редко. Иногда дефицит цинка возникает при избыточном потреблении мучных продуктов, препятствующих всасыванию цинка из кишечника. Недостаток цинка (особенно в детском возрасте) может привести к тяжелым нарушениям развития: торможение полового созревания, выпадение волос, деформация скелета. Достаточные для человека количества цинка содержатся в печени животных, мясе, яичных желтках, сырах, горохе.

Кобальт – является фактором активации витамина В12, поэтому этот элемент незаменим для нормального протекания процесса образования крови. Также кобальт стимулирует синтез белков и рост мышц, активирует некоторые ферменты перерабатывающие углеводы . Недостаток кобальта может проявиться анемией (малокровие). Основными источниками кобальта являются хлеб и мучные продукты, фрукты и овощи, молоко, бобовые.

Библиография:

• Идз М.Д. Витамины и минеральные вещества, Спб. : Комплект, 1995
• Минделл Э. Справочник по витаминам и минеральным веществам, М. : Медицина и питание: Техлит, 1997
• Беюл Е.А Cправочник по диетологии, М.: Медицина, 1992

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.