Минеральные вещества

МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА — вода, неорга­нические элементы и их соли, входящие в состав всех тканей растительного и животного происхождения. Играют большую роль в фор­мировании и построении тканей организма, осо­бенно костей скелета, участвуют в поддержа­нии кислотно-щелочного равновесия в организ­ме, создании физиологической концентрации водородных ионов в тканях и клетках, межтка­невых и межклеточных жидкостях (т. е. созда­нии нормальной реакции среды) и тем самым условий, необходимых для нормального тече­ния процессов обмена веществ и энергии. Боль­шое значение имеют минеральные вещества для образования и формирования белка. Общеизвестна роль минеральных веществ в деятельности эндокринных желез (напр., йода для щитовидной железы), а также в фермента­тивных процессах.

Изучение роли минеральных веществ в организме и как необ­ходимой составной части питания тесно связано с профилактикой распространения и ликвида­цией ряда заболеваний, встречающихся в опре­деленных районах (эндемических заболева­ний) — эндемического зоба, флюороза (см. Зубы, заболевания) и др.

Несмотря на то что живые организмы содер­жат в своем составе практически все химические элементы периодической системы Д. И. Менделеева, условно минеральные вещества делят на две груп­пы — макроэлементы, или собственно минеральные вещества, и микроэлементы. К макроэлементам относят те виды химических элементов или их солей, содер­жание которых в живых организмах достаточно высоко (исчисляются в граммах или в несколь­ких процентах на живой или сухой вес массы тела). Это — кальций, магний, фосфор, калий, натрий, хлор, железо. К микроэлементам отно­сят химические элементы, содержание каждого из которых исчисляется ничтожными долями грамма или тысячными долями процента. Это — бром, йод, фтор, медь, марганец, строн­ций, цезий и др.

Вода, традиционно рассматриваемая в составе минеральных веществ, —- непременная и важнейшая составная часть живых организмов, и расти­тельных и животных, составляет от 60 до 99,7% их массы. В организмах вода является основной средой (внутри- и внеклеточной), в которой проте­кает обмен веществ и энергии; она составляет субстрат большинства химических фермента­тивных реакций, лежащих в основе жизнеде­ятельности любого организма.

В процессе фотосинтеза вода вместе с угле­кислым газом атмосферы и минеральными веществами почвы вовлекается в синтез органи­ческих веществ и, т. о., служит материалом для создания живой материи на Земле.

Кальций (точнее его соли) является основ­ной составляющей костной ткани, входит в состав крови, играет важную роль в регуляции процессов роста и деятельности клеток всех видов тканей. Усваиваясь с пищей, кальций вли­яет на обмен и способствует наиболее полному использованию пищевых веществ. Соединения кальция укрепляют защитные силы организма и повышают его устойчивость к внешним неблагоприятным факторам, в т. ч. и к инфек­циям. Heдocтaтoчнoсть кальция сказывается на функции сердечной мышцы и на активности некоторых ферментов. Соли кальция участвуют в процессе свертывания крови. Особенно важен кальций для формирования костей — он их основной структурный компонент; около 99% его общего количества сосредоточено в костях. Обмен кальция характеризуется тем, что при недостаточном  поступлении его с пищей он все равно почти в прежних количествах продолжает выделяться из организма за счет его запасов..Если отрицательный баланс кальция сохра­няется долго, могут возникнуть явления кальци­евой недостаточности. При избыточном приеме внутрь солей кальция, повышенном всасывании его из кишечника и сниженном выведении через почки концентрация кальция в плазме крови может возрасти. Развивается так наз. гиперкальциемия, которая в особенно тяжелых случаях приводит к кальцинозу (отложению кальция) в различных тканях и органах. Гипер­кальциемия может вызвать заболевание глаз и даже кальцификацию роговицы глаза. Гиперкальциемия может быть также результатом повышенного потребления витамина D и в этом случае проявляется потерей аппетита, задерж­кой роста (у детей), рвотой, запорами и другими расстройствами, связанными с резким увеличе­нием всасывания кальция из кишечника.

Наиболее полноценными источниками каль­ция являются молоко и молочные продукты — творог, сыр. Молоко и молочные продукты способствуют усвоению его и из других продук­тов. Хорошими источниками кальция являются яичный желток, капуста, соя, снетки, вобла, шпроты, частиковые рыбы в томатном соусе, зелень петрушки и др., в которых он содержится вместе с сопутствующими веществами в соотно­шениях, благоприятных для его усвоения.

Растущий организм нуждается в усиленной доставке с пищей солей кальция и фосфатов. При этом чрезвычайно важно не только доста­точное количество этих веществ, но и опреде­ленное соотношение между ними в пище: оно должно составлять приблизительно 1:2. При изменении этого соотношения нарушается обмен кальция и фосфора, что неблагоприятно сказывается на растущем организме, а у взро­слых обусловливает возникновение остеопороза и других костных поражений. У взрослых в тканях существует некоторый физиологический избыток кальция и фосфора, который играет роль резерва при кальций-фосфорной недостаточно­сти.

Суточная норма кальция для взрослых 800 мг. В более высоких нормах нуждаются дети и подростки (до 7 лет 1000 мг, от 7 до 11 лет 1200 мг, от 11 до 14 лет 1500 мг, от 14 до 18 лет 1400 мг), беременные женщины (1500 мг) и кормящие матери (около 2000 мг). Многие соли кальция сами по себе или в сочетании с другими веществами используются в качестве лекар­ственных средств.

Фосфор относится к жизненно необходи­мым веществам, он входит в состав всех тканей организма, особенно мышц и мозга, участвует во всех видах обмена веществ. В тканях орга­низма и пищевых продуктах фосфор содер­жится в виде фосфорной кислоты и органичес­ких ее соединений (фосфатов). Основная его масса находится в костной ткани в виде фосфор­нокислого кальция (фосфата кальция), осталь­ной фосфор входит в состав мягких тканей и жидкостей. В мышцах происходит наиболее интенсивный обмен соединений фосфора. Фос­форная кислота участвует в построении моле­кул многих ферментов, нуклеиновых кислот и т. д.

Содержание органических соединений фос­фора в крови человека меняется в значитель­ных пределах. Однако количество неорганичес­кого фосфора более или менее постоянно. Уве­личивается содержание неорганического фос­фора при молочной диете, а также при ряде заболеваний почек, при переломах в стадии заживления, сахарном диабете, акромегалии, аддисоновой болезни и др.; уменьшается кон­центрация неорганического фосфора в сыво­ротке крови при повышении функции паращитовидных желез и ряде других заболеваний.

Некоторые соединения фосфора используются как лекарственные препараты для стимуляции кроветворения, усиления роста и развития кост­ной ткани, улучшения деятельности централь­ной и периферической нервной системы.

Фосфор поступает в организм гл. обр. с про­дуктами животного происхождения — молоком и молочными продуктами, мясом, рыбой, яйцами и др.

Магиий, В организме обмен фосфора свя­зан, помимо кальция, и с обменом магния. Большая часть магния находится в составе кост­ной ткани. В плазме крови, в эритроцитах и в мягких тканях он в основном содержится в ионизированном состоянии. Некоторое его коли­чество связано с белками, особенно с фермент­ными; для проявления активности некоторых фер­ментов магний абсолютно необходим.

Биологическая роль магния, помимо его участия в каталитических процессах, осущест­вляемых при помощи некоторых так наз. магний- зависимых ферментов, заключается еще в нор­мализации возбудимости нервной системы. Экс­периментально установлено, что при недо­статке магния в стенках крупных сосудов, в сер­дечной и скелетных мышцах увеличивается содержание кальция. Из пищевых продуктов более всего магния содержится в фасоли, овся­ной крупе, гречневой крупе, горохе. Мянные и молочные продукты характеризуются низким содержанием магния.

Потребность в магнии в основном удовле­творяется за счет магния пищевых продуктов, у растущего организма она выше.

Магний обладает спазмолитическими и сосу­дорасширяющими свойствами и, кроме того, способностью стимулировать перистальтику кишечника и повышать выделение желчи, поэтому многие его соединения используют как лекарственные средства, напр. магнезию серно­кислую, магния аскорбинат, магния карбонат, магния тиосульфат и др. ,

Калий играет большую роль в процессах внутриклеточного обмена. Многие ферменты не могут осуществлять свои каталитические функции в отсутствие ионов калия. Важное зна­чение имеет калий для обеспечения постоянства внутренней среды организма человека, а также проведения нервных импульсов.

Калий оказывает диуретическое действие, т. е. повышение его содержания усиливает выделение из организма воды; недостаток калия сопровождается развитием отеков, нару­шается проводимость нервных импульсов. Избыточное его количество быстро удаляется почками с одновременным выведением воды. Из пищевых продуктов больше всего калия содержится в фасоли, горохе, щавеле, картофе­ле, крупах, рыбе.

Натрий содержится во всех тканях и биоло­гических жидкостях организма. Соли натрия играют важную роль в обеспечении постоян­ства внутренней среды организма, принимают активное участие в водном обмене. Содержание его в пищевых продуктах невелико, и в орга­низм он поступает в основном за счет поварен­ной соли — хлористого натрия. Недостаток поваренной соли в пище («солевой голод») очень тяжело переносится человеком. Взро­слый человек ежедневно потребляет до 15 г поваренной соли и столько же выделяет ее из организма. Это количество значительно превы­шает физиологически необходимое и определя­ется прежде всего вкусовыми качествами хло­ристого натрия, привычкой к соленой пище. Количество поваренной соли в пище человека можно без ущерба для здоровья снизить до 5 г в день. На выделение хлористого натрия из орга­низма, а следовательно, и на потребность в нем влияет количество солей калия, получаемое организмом. Растительная пища, особенно кар­тофель, богата калием и усиливает выделение с мочой хлористого натрия, а следовательно, и повышает потребность в нем.

Хлор поступает в организм человека в основном в виде хлористого натрия. Интересна способность хлора отлагаться в коже, задержи­ваться в организме при избыточном поступле­нии, выделяться с потом в значительных коли­чествах. Выделение хлора из организма проис­ходит гл. обр. с мочой (90%) и потом (6%).

Нарушения в обмене хлора ведут к развитию отеков, недостаточной секреции желудочного сока и др. Резкое уменьшение содержания хлора в организме может привести к тяжелому состоянию, вплоть до смертельного исхода. Повышение его концентрации в крови насту­пает при обезвоживании организма, а также при нарушении выделительной функции почек.

Железо входит в состав чрезвычайно важ­ных в биологическом отношении органических соединений — гемоглобина крови, миоглобина, ферментов каталазы, цитохромов. Около 70% всего железа организма содержится в гемогло­бине. Основное физиологическое значение железа — участие в процессе кроветворения (см. Кровь, кроветворная система). Недоста­ток его может привести к развитию анемии  -малокровия. Железо обладает способностью накапливаться (депонироваться) в организме. Дети рождаются со значительным его запасом. У новорожденных в первые недели после рождения концентрация гемоглобина в эритро­цитах и количество эритроцитов в крови значи­тельно выше, чем в последующие периоды жиз­ни. Спустя несколько недель после рождения скорость разрушения эритроцитов начинает превышать скорость их образования, но изли­шек железа при этом из организма не выделяет­ся. Способность организма ребенка удерживать железо имеет важное значение, т. к. в молоке матери его явно недостаточно. Запас железа в организме новорожденного делает ребенка независимым примерно в течение года от посту­пления железа с пищей. Много железа содер­жится в печени (особенно свиной), в зелени петрушки, яичном желтке, белых грибах и дру­гих продуктах. Высокой усвояемостью отли­чается железо, содержащееся во фруктах и ово­щах (персиках, яблоках, шпинате и др.).

См. также Микроэлементы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *