Минеральные вещества в питании человека, их значение

Минеральные вещества входят в состав клеток и тканей организма. Они регулируют осмотическое давление жидкости, кислотно-щелочное равновесие, функциональное состояние мышечной и сердечно-сосудистой систем, входят в состав гемоглобина, ферментов, витаминов, участвуют в обмене белков, жиров, углеводов, воды, в процессах пищеварения.

Минеральные вещества в зависимости от их содержания в организме делятся на макроэлементы и микроэлементы. К макроэлементам, которые содержатся в достаточно больших количествах (десятые доли процентов), относятся натрий, калий, кальций, магний, фосфор, хлор и сера. Первые четыре макроэлемента (металлы) оказывают щелочное, а последние три – кислотное действие на организм человека. 11 микроэлементов признаны необходимыми для жизнедеятельности: железо, медь, цинк, кобальт, марганец, молибден, хром, йод, фтор, кремний, селен. Их содержание в организме колеблется от тысячных до стотысячных долей процента.

Суточная потребность организма в макроэлементах достигает нескольких граммов, потребность в микроэлементах составляет тысячные доли грамма. Избыток или дефицит минеральных веществ в пищевом рационе способствует развитию тяжелых изменений.

Натрий и хлор находится в плазме крови и тканях во внеклеточной жидкости, участвуют в образовании соляной кислоты, в процессах обмена, регулируют осмотическое и кислотно-щелочное равновесие, задерживает жидкость в организме. Поступают в организм они в виде хлорида натрия, или поваренной соли, суточная потребность в которой составляет 10-15 г, причем 3-5 г содержится как составная часть в натуральных пищевых продуктах; 3-5 г в хлебе и еще 3-5 г используют при кулинарной обработке и за столом для подсаливания пищи. Соль улучшает вкус, недаром многие любят соленое и потребляют несколько больше соли, чем следовало бы. Между тем избыточная соль способствует удержанию больших количеств воды в организме и тем самым загружает ненужной работой сердце и почки. Особенно отрицательно сказывается излишнее потребление солей с пищей при болезнях сердца и почек. Именно поэтому целому ряду больных рекомендуют ограничение соли и применение специализированных бессолевых продуктов и диет.

Калий находится преимущественно внутри клеток, регулирует функциональную способность сердечной мышцы, надпочечников, участвует в регуляции водно-солевого обмена, усиливает выведение жидкости и натрия из организма. Соли калия обладают до известной степени противоположным эффектом по сравнению с натрием. Обычно их умеренное увеличение в рационе питания при норме 2-4 г (за счет увеличения овощей и фруктов) способствует улучшению деятельности сердца и нормализации водного обмена.

Очень важными компонентами пищи являются кальций и фосфор. Они образуют минеральную основу скелета, вот почему потребности в них особенно велики в период роста. Кальций необходим для нормальной возбудимости нервной системы и сократимости мышц, входит в состав костей и зубов. Кроме того, кальций служит активатором ряда ферментов. Фосфор содержится в большом количестве в костной ткани и в меньшем – в мягких тканях и крови. Он входит в состав многих гормонов и ферментов, участвует в обмене белков, жиров, углеводов, витаминов, поддерживает кислотно-щелочное равновесие в организме. Взрослый человек должен получать с пищей примерно 0,8-1,0 г кальция в день; дети и подростки 1,2 г, потребность в фосфоре – 1,2-1,5 г. Оптимальным отношением кальция к фосфору является 1:1,5. Лучшее соотношение этих элементов в молочных продуктах.

Магний участвует в обмене белков, жиров, углеводов, входит в состав многих ферментов, расширяет кровеносные сосуды, снижает артериальное давление, повышает количество выделяемой мочи, улучшает желчевыделение, способствует выведению холестерина из кишечника, обладает слабительным и успокаивающим действием. Его называют элементом спокойствия. Магнием богаты растительные продукты, особенно смена бобовых, некоторые крупы (гречневая, пшено), хлеб с отрубями. Его суточная норма потребления – 0,4 г.

Сера связана с белками, входит в состав некоторых аминокислот, инсулина, тиамина, биотина, крови, желчи, нервной ткани, костей и хрящей.

Железо входит в состав гемоглобина, ферментов, участвующих в окислительно-восстановительных процессах в тканях. Железо находится в продуктах животного (мясо, рыба, яичный желток, печень, легкие, сухая кровь) и растительного происхождения (бобовые, яблоки, сливы, персики), Лучше всасывается железо из продуктов животного происхождения (около 20 %). Этот процесс происходит в желудке в присутствии свободной соляной кислоты. Хуже усваивается железо из продуктов растительного происхождения (до 5 %), так как основной процесс переваривания последних происходит в кишечнике. В среднем с пищей взрослый человек должен получать ежедневно около 15 мг железа, больше, чем других микроэлементов.

Медь участвует в процессе тканевого дыхания, синтезе гемоглобина и созревании эритроцитов. Цинк усиливает действие различных гормонов, улучшает процесс образования гемоглобина и эритроцитов, заживление ран, повышает реактивную способность организма к инфекциям, необходим для нормального роста. Кобальт совместно с железом и медью участвует в процессах образования и созревания эритроцитов, входит в состав витамина В₁₂, улучшает процессы роста. Марганец предотвращает отложение жира в печени, повышает защитные силы организма к инфекциям, улучшает обмен белков и некоторых витаминов (В₁, В₆, С, Е). Хром участвует в обмене углеводов, нормализует обмен холестерина.

Йод в организме находится преимущественно в щитовидной железе и участвует в образовании гормонов железы. Его потребность составляет всего лишь 0,2 мг в сутки, однако при недостатке йода снижается функция щитовидной железы, и в силу ее разрастания может возникать так называемый эндемический зоб (рис 5). Фтор необходим для построения костей и зубов. Недостаток фтора приводит к увеличению заболеваемости кариесом зубов. Кремний входит в состав костей и хрящей, участвует в синтезе коллагена (фибриллярного белка как основы соединительной ткани), его недостаток приводит к остеопорозу костей (снижению их плотности и прочности), ломкости ногтей. Селен является микроэлементом долголетия, он обладает антиоксидантным действием, задерживает старение, противодействует заболеванием раком. Великолепными источниками йода, фтора, селена и ряда других микроэлементов являются морские рыбы и другие морепродукты.

Эндемический зоб из-за недостатка йода Кариес зубов из-за недостатка фтора

Рисунок 5 – Болезни, связанные с недостатком микроэлементов

Вода является важнейшей частью пищевого рациона, она обеспечивает течение обменных реакций, пищеварение, выделение с мочой продуктов обмена веществ, теплорегуляцию. Вода составляет 65-70 % массы тела, особенно много ее в молодом организме. Потеря организмом более 10 % воды угрожает его жизнедеятельности. Без воды человек может жить до 5-б дней, а без пищи – около 35 дней. Средняя потребность человека в воде – 2,5 л в сутки (половина в виде свободной жидкости, а половина – из пищевых продуктов). Избыточное употребление воды также вредно. Оно затрудняет работу сердечно-сосудистой системы, почек, ускоряет процессы распада белков, усиливает выведение минеральных веществ и некоторых водорастворимых витаминов из организма.