БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ МИНЕРАЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. Ионы кальция в клетке в основном иммобилизованы во внутриклеточных органеллах или ассоциированы с ионами цитозоля
Кальций (Са)
Ионы кальция в клетке в основном иммобилизованы во внутриклеточных органеллах или ассоциированы с ионами цитозоля. Ионы кальция изменяют проницаемость мембран, влияют на возбудимость нервной ткани, образование и распад нейромедиаторов в синапсах, регулируют тонус стенки сосудов, участвуют во многих ферментативных реакциях, процессах свертывания крови и оплодотворения, биосинтеза гормонов.
Кальций (Са) - это макроэлемент, играющий важную роль в функционировании мышечной ткани, миокарда, нервной системы, кожи и, особенно, костной ткани.
Повышение содержания кальция в волосах отмечено у людей с гиперфункцией щитовидной железы, нефрокальцинозом. Кроме того, повышенное содержание кальция отмечено у больных с хроническим алкогольным гепатитом, черепно - мозговыми травмами.
У детей повышенное содержание кальция отмечено при церебральных параличах, аутизме. Повышение содержания Са в волосах обычно рассматривается как показатель усиленного элемента и говорит о возрастании подвижности Са и риске возникновения его дефицита.
Кальций поступает в организм с молочными продуктами, сырами, консервами, костной мукой, всеми видами орехов.
Избыток кальция в организме может приводить к дефициту цинка и фосфора, в то же время кальций препятствует накоплению свинца в костной ткани.
Следует знать, что:
- стресс, гиподинамия, употребление спиртных напитков, кофе, большого количества жареной пищи, соли, изделий из белой муки приводит к снижению поступления кальция в организм и тем самым способствует развитию его дефицита;
- женщины в период менопаузы нуждаются в более высоком количестве кальция, т.к. по возрастным причинам у них снижается уровень эстрогенов, что может приводить к нарушению обмена кальция в костях.
- Диета, состоящая из мяса, очищенных злаков и газированных напитков (содержащая высокое количество фосфора) приводит к увеличению экскреции (выделения) кальция.
Магний (Mg)
Наряду с калием, является основным внутриклеточным элементом. Он активизирует ферменты, регулирует, в основном, углеводный обмен, стимулирует образование белков, регулирует хранение и высвобождение энергии в АТФ, снижает возбуждение в нервных клетках, расслабляет сердечную мышцу. Обладает спазмолитическим, сосудорасширяющим действием, оказывает стимулирующее влияние на работу кишечника, сохраняет (вместе с кальцием, фосфором, кремнием, бором и витамином Д) минеральную структуру костей. Играет важную роль в профилактике сердечно-сосудистых заболеваний, остеопороза. В организме человека содержится 25 г магния и 1/3 от всего количества связана со скелетом. Интересны его взаимоотношения с кальцием: кальций может уменьшать усвояемость магния, т.к. они делят между собой общую систему транспорта в кишечнике. Оптимальное соотношение содержания кальция и магния в рационе должно быть 2:1.
Недостаток магния является одним из предрасполагающих факторов развития заболеваний сердечно - сосудистой системы, гипертонической болезни, судорог у детей, возможно повышает риск онкологических заболеваний, лучевой болезни.
Сниженная концентрация магния в волосах обнаружена у людей с различными кожными заболеваниями, в том числе, очаговой алопецией (облысением); с нарушениями эмоциональной сферы; гипертонической болезнью. Дефицит Mg в организме - обычное явление для людей, подвергающихся хроническим стрессам, встречается при синдроме хронической усталости, сахарном диабете. Уменьшение уровня магния в сыворотке отмечается при различных заболеваниях почек, раке, сердечной недостаточности, при хроническом алкоголизме, судорогах.
Содержание магния повышено при гиперфункции паращитовидных, щитовидных желез, при хронической почечной недостаточности, артрите, псориазе.
Богаты магнием хлеб, овсяная и гречневая крупа. В молоке и твороге его меньше, но из них он лучше усваивается. Достаточное количество магния содержится в большинстве продуктов питания, особенно в молочных продуктах, мясе, рыбе, продуктах моря. Богатыми источниками являются яблоки, абрикосы, бананы, грейпфрут, петрушка, красный перец, шалфей, лист малины, пшеничная мука, солодка.
Следует знать, что:
- витамин Д стимулирует усвоение магния в кишечнике, но еще более стимулирует усвоение кальция, поэтому дополнительный прием витамина Д без восполнения уровня магния может создать его относительный дефицит;
- алкоголь и кофеин увеличивают выведение магния через почки, у алкоголиков часто развивается дефицит этого элемента;
- дефицит витамина Е может понизить уровень магния в тканях.
Фосфор(Р)
Фосфор тесно связан в обмене с кальцием и играет важную роль в формировании костной ткани. В процессах всасывания из кишечника и окостенения, обмен Са и Р идет параллельно. Фосфор – биогенньй элемент и играет особенно важную роль в деятельности головного мозга, скелетных и сердечных мышц. Фосфор участвует в трансмембранном транспорте веществ, входит в состав ряда ферментов. Значительная часть энергии, образующаяся при распаде углеводов и других соединений, кумулируется в богатых энергией органических соединениях фосфорной кислоты. Фосфатные группы, присоединяясь к АДФ, образуют АТФ, которая является универсальным источником энергии и обеспечивает физиологическую деятельность клеток организма. Обмен фосфора регулируется паращитовидными железами.
При избыточном поступлении фосфора может повышаться уровень выведения кальция, что создает риск возникновения остеопороза. В таблице 6 приведен перечень пищевых продуктов, с высоким содержанием Р.
Фосфором богаты рыбные и мясные продукты, сыр, желток яйца, хлеб, гречневая крупа, фасоль, горох.
Железо
Железо раньше относили к макроэлементам в связи с относительно высоким содержанием в организме (в среднем 4,2 г). Однако, если исключить гемоглобиновое железо, составляющее 75-80 % от его общего количества, то концентрация железа в организме окажется небольшой. Кроме того, железо входит в состав более 70 различных ферментов (нахождение в составе ферментов типично для микроэлементов), поэтому его признали истинным микроэлементом.
При дефиците железа в клинической картине отмечается гипохромная анемия, миоглобиндефицитная кардиопатия и атония скелетных мышц, воспалительные и атрофические изменения слизистой рта, носа, хронический гастродуоденит а также иммунодефицитные состояния.
Избыток железа, в первую очередь, может оказывать токсическое влияние на печень, селезенку, головной мозг, усиливать воспалительные процессы в организме человека. Хроническая алкогольная интоксикация может приводить к накоплению Fe в организме.
При избытке железа в организме может развиваться дефицит меди и цинка, избыток цинка, в свою очередь, может приводить к дефициту меди и железа.
Самые богатые железом продукты: мясные (мясо, печень, субпродукты), мидии, бобовые, грибы, пшенная, овсяная крупа, орехи, морепродукты, зеленый горошек, зелень.
Следует знать, что:
- Снижают усвояемость железа: чай и кофе;
- Частое применение препаратов кальция может приводить к развитию железодефицитных состояний, так как кальций конкурирует с железом в кишечнике за всасывание;
- Прием витамина С повышает абсорбцию железа на 30 %.
Цинк (Zn)
Цинк найден более чем в 200 металлоферментах, участвующих в самых различных метаболических процессах, включая синтез и распад углеводов, жиров, белков и нуклеиновых кислот.
При стрессах различного рода, например, при инфекциях, травмах, низком содержании белка в пище, отмечается снижение концентрации цинка в плазме крови и перераспределение его между органами и тканями.
Уровень цинка в организме могут снижать продукты распада тканей, образующихся при упомянутых стрессовых состояниях.
Избыток цинка может представлять мутагенную и онкогенную опасность.
Симптомами недостааточности цинка могут быть: угри и другие кожные заболевания, задержка полового созревания, хроническая усталость, замедление роста, выпадение волос, аллергические заболевания, бесплодие, импотенция. Специфически снижается Т-клеточный иммунитет, поэтому люди с дефицитом цинка обычно часто и длительно болеют простудными, инфекционными заболеваниями. На фоне дефицита Zn может происходить задержка полового развития у мальчиков и потеря сперматозоидами способности оплодотворения яйцеклеткй у мужчин.
Нередко снижение содержания цинка в организме является следствием избыточного поступления в организммеди, кадмия, свинца, являющихся функциональными антагонистами цинка, особенно на фоне неполноценного (дефицит белка) питания, а также хронического злоупотребления алкоголем. Роль Zn при алкогольной интоксикации обусловлена его участием в метаболизме алкоголя (молекула алкогольдегидрогеназы содержит 4 атома Zn), поэтому у детей и подростков при дефиците цинка повышается предрасположенность к алкоголизму. Дефицит цинка может приводить к усиленному накоплению кадмия, свинца, железа и меди.
Избыточное поступление цинка может понизить общее содержание и поступление в организм меди.
Самые богатые цинком продукты: овсяная, гречневая крупы, печень, субпродукты, говядина, морская рыба, моллюски, зародыши пшеницы, отруби, бобовые, какао, орехи грецкие, семена подсолнечника.
Селен (Se)
При дефиците селена в рационе питания в организме могут возникать следующие изменения: снижение иммунитета, повышение склонности к воспалительным заболеваниям; снижение функции печени; кардиопатия; болезни кожи, волос и ногтей; атеросклероз; катаракта; репродуктивная недостаточность; замедление роста.
Выявлена зависимость между частотой возникновения рака и дефицитом Se в рационе питания. (Самая высокая корреляция отмечается между дефицитом Se и раком желудка, простаты, толстого кишечника, молочной железы). Дефицит Se ускоряет развитие атеросклероза, ИБС, вероятность возникновения инфаркта миокарда. Отмечена взаимосвязь между дефицитом селена и частотой внезапной "колыбельной" смерти у детей.
При дефиците селена возрастает вероятность мужского бесплодия, т.к. селен обладает выраженным защитным действием по отношению к сперматозоидам и обеспечивает их подвижность.
Селен входит в фермент глутатионпероксидазу, который разрушает образовавшиеся в ходе перекисного окисления липидов эндоперекиси, действуя в синергизме с витамином Е.
Селен - антагонист ртути и мышьяка, способен защищать организм от этих элементов и кадмия, в меньшей степени - от свинца и таллия (в последнем случае особое значение имеет и дефицит витамина Е).
Повышенные концентрации селена обладают политропным действием. Селен относится к тиоловым ядам (угнетает активность SH-групп ферментов). В больших дозах он обладает иммунотоксическим, эмбриотоксическим, тератогенным эффектами, угнетает митотическую активность и репродуктивную функцию.
В России к селен-дефицитным провинциям относятся, в первую очередь, Северо-Западные регионы (Карелия, Ленинградская область), Верхнее Поволжье - Ярославская, Костромская и Ивановская область, а также Удмуртия и Забайкалье.
При дефиците селена в организме усиленно накапливаются мышьяк, кадмий и ртуть. В свою очередь, мышьяк, кадмий и ртуть усугубляют дефицит селена в организме.
Источниками поступления селена в организм являются чеснок, лук репчатый, петрушка, молочные продукты, печень, морепродукты, смородина черная. Селен содержится в следующих лекарственных растениях: ромашка аптечная, алоэ, шиповник, боярышник, мать-имачеха, женьшень, мелисса, крапива, малина (листья).
Медь (Си)
Медь участвует в биохимических процессах как составная часть электронпереносящих белков, осуществляющих реакции окисления органических субстратов молекулярным кислородом.Избыток свободной меди угнетает активность окислительных ферментов, что приводит к гибели клеток. Медь участвует в метаболизме жирных кислот, синтезе соединительнотканных структур, обладает антиоксидантным действием.
Дефицит меди отрицательно сказывается на кроветворении, всасывании железа, состоянии соединительной ткани, процессах миелинизации в нервной системе, усиливает предрасположенность к бронхиальной астме, аллергодерматозам, кардиопатиям, витилиго и многим другим заболеваниям, нарушает менструальную функцию женщин.
Повышенное содержание меди в организме отмечается при острых и хронических воспалительных заболеваниях, бронхиальной астме, заболеваниях почек, печени, в том числе у детей, инфаркте миокарда, и некоторых злокачественных новообразованиях.
Хроническая интоксикация медью и ее солями может приводить к функциональным расстройствам нервной системы, печени и почек, изъязвлению и перфорации носовой перегородки, аллергодерматозам.
Избыток меди приводит к дефициту цинка и молибдена.
Следует знать, что:
- Недостаток меди, как правило, встречается у беременных, при употреблении большого количества липидов, у новорожденных детей, у больных энтеритом.
- Дефицит меди способствует повышению холестерина и триглицеридов крови.
- Уровень меди в организме человека тесно связан с уровнем цинка и витамина С, соответственно при снижении их уровня в организме уменьшается и концентрация меди.
Самое высокое содержание меди в печени, гречневой крупе, орехах фундук, бобовых, сое, огурцах, землянике, крыжовнике.
Кобальт (Со)
Кобальт - составная часть молекулы витамина В12 (кобаломин), недостаток которого наиболее ощутим в местах быстрого деления клеток, например, в кроветворных тканях костного мозга и нервных тканях. Кроме того, организм нуждается в кобальте для включения в фермент глицил-глицилиндипептидазу, а также для стимуляции эритропоэза. Наиболее характерными проявлениями дефицита кобальта и его органически связанной формы - витамина B12 являются анемии. При исключительно вегетарианской диете и недостаточном поступлении кобаломина у женщин может нарушаться менструальный цикл, у наблюдаемых пациентов были отмечены дегенеративные изменения в спинном мозге, нервные симптомы. При дефиците кобаломина может отмечаться гиперпигментация кожи. Следует отметить, что часто анемии и проявления недостаточности кобальта и кобаламина вызваны не их дефицитом, а снижением их усвоения, которое, как правило, зависит от наличия мукопротеина, синтезируемого в слизистой оболочке желудка.
Биогеохимические провинции с эндемическим дефицитом кобальта (что имеет место на территории России) являются местами эндемического распространения акобальтоза среди животных. У детей в этих районах отмечается снижение функции щитовидной железы, а также анемические состояния.
При избытке кобальта в окружающей среде проявляется раздражающее и аллергическое действие. Хронические интоксикации характеризуются хроническими заболеваниями верхних дыхательных путей, бронхов. Могут развиваться аллергические симптомы: бронхиальная астма и аллергодерматозы, а также так называемая «кобальтовая кардиомиопатия». Дефицит железа может приводить к усиленной абсорбции кобальта в пищеварительном тракте.
Продукты, содержащие кобальт: печень, бобовые, чеснок, молоко, рыба, свекла, салат, петрушка, малина, смородина черная.
Марганец (Мп)
Марганец играет важную роль в метаболизме клетки. Он входит в состав активного центра многих ферментов, является также компонентом супероксиддисмутаз, играющих определенную роль в защите организма от свободных радикалов.
Повышение концентрации марганца может приводить к нарушению углеводного обмена, задержке роста волос и ногтей, повышению судорожной готовности, аллергозам, дерматитам, нарушению образования хрящей, остеопорозу. При хронической интоксикации марганцем характерными являются астенические расстройства: повышенная утомляемость, сонливость, снижение активности, круга интересов, ухудшения памяти.
Недостаточность марганца фиксируют при различных формах анемии, к задержке роста, уменьшению массы тела.
При развитии остеопороза прием кальция усугубляет дефицит марганца, т.к. затрудняет его усвоение в организме. Кишечной абсорбции препятствует также фосфаты и железо. Потребление продуктов, содержащих значительное количество танина и оксалатов (например, чая и шпината) может препятствовать усвоению Мп.
Дата добавления: 2014-12-12; просмотров: 2030;