» » » Минералы
 

Минералы

Разместил: admin  |  Просмотры: 1 965  |  Комментарии: 0  |  Дата: 29-07-2008, 22:22

Минеральные вещества выполняют в нашем организме многообразные функции.В качестве структурных элементов они входят в состав костей, содержатсяво многих ферментах, катализирующих обмен веществ в организме.Минеральные вещества обнаружены...

Минеральные вещества выполняют в нашем организме многообразные функции.В качестве структурных элементов они входят в состав костей, содержатсяво многих ферментах, катализирующих обмен веществ в организме.Минеральные вещества обнаружены в гормонах (например, йод в составегормонов щитовидной железы).

Общеизвестна роль железа, входящего в состав гемоглобина крови. Приего участии происходит транспортировка кислорода. Минеральные веществаактивизируют некоторые процессы, участвуют в регуляциикислотно-щелочного равновесия в крови и других органах. Натрий и калийпринимают участие в транспортировке различных веществ в клетку,обеспечивая этим ее функционирование. Важную роль выполняют минеральныевещества (калий, кальций, натрий и магний) в регуляции функциисердечной и скелетных мышц.

Достаточно высокое и постоянное содержание в биологическихжидкостях солей, в первую очередь солей калия и натрия, способствуетсохранению в клетке воды, что важно для ее нормального функционированияи сохранения формы.

Потребность организма в различных минеральных веществахколеблется в широких пределах. Наиболее высока потребность в натрии.Часть этого элемента поступает с продуктами: поваренной соли в суточнойнорме хлеба для здоровых мужчин содержится 3,5 г и 3-5 г добавляется впищу при ее приготовлении. Таким образом, за сутки потребляется 10-15 гповаренной соли. Этого количества вполне достаточно для обеспеченияпотребности организма в натрии. Обычно хлористого натрия (повареннойсоли) потребляется больше, чем необходимо. Соль добавляют в целяхвозбуждения аппетита, широко используются продукты, консервированные сдобавлением соли. Повышенное потребление поваренной соли нежелательно,так как это приводит к возникновению жажды, повышению водопотребления изадержке воды в организме. Систематический избыток в рационе повареннойсоли, как показали научные исследования, способствует повышению частотывозникновения гипертонической болезни.

Другой минеральный элемент, калий, содержится почти во всехпродуктах, потребность в нем оценивается примерно в 4-6 г в сутки. Вобычном наборе продуктов содержится 5-6 г калия, более половиныкоторого поступает с овощами и фруктами, в том числе с картофелемпримерно 2 г. Поставщиками калия являются хлеб и крупы, а такжепродукты животного происхождения. Калий — важный клеточный элемент, вотличие от натрия он не способствует задержке воды в организме.Существенной функцией калия является его участие в регуляциивозбудимости мышц, прежде всего сердечной мышцы. Недостаток калия можетприводить к возникновению судорожных сокращений скелетных мышц,снижению сократимости сердечной мышцы и нарушению ритма сердечнойдеятельности.

При обосновании более высокого содержания калия в наборепродуктов необходимо принять во внимание специфические особенности егообмена в организме. Под воздействием нервно-эмоционального напряжения испецифических гормональных сдвигов у спортсменов происходит повышенныйвыход калия из клеток в кровь и потеря его с мочой. При систематическиповторяющихся периодах нервно-эмоционального напряжения в организмеможет возникнуть дефицит калия. Овощи — основной источник калия,поэтому включение овощей в суточный рацион обязательно для всех. Иногдадля компенсации дефицита калия используют его соли.

Кальций — один из основных элементов нашего организма.Потребность в этом элементе сравнительно невелика — около 0,8 г всутки. Кальций играет определенную роль в регуляции возбудимостинервной системы, в механизме мышечного сокращения, свертываемостикрови. В стандартном наборе продуктов для приготовления пищипредусмотрено содержание около 1,2 г кальция, преимущественно впродуктах животного происхождения. Солей кальция содержится много вмолочных продуктах: молоке, твороге, сыре. На их долю приходится больше60% кальция из набора продуктов. Содержащийся в молочных продуктахкальций хорошо усваивается, из других продуктов он усваивается хуже.При повышенном содержании жира в рационе усвоение кальция снижается.Некоторые другие пищевые вещества (щавелевая кислота, фитин) такженарушают его обмен.

Большое значение имеет содержание в пище фосфора, а также егосоотношение с кальцием. Оптимальное соотношение между кальцием ифосфором — 1 : (1,5-2,0), при котором оба элемента усваиваются лучше.Основное количество фосфора организма содержится в костях. Важнейшиемакроэргические соединения (АТФ, креатинфосфат и др.), являющиесяаккумуляторами энергии для обеспечения всех функций организма, содержатфосфор. Он входит также в состав многих других веществ —белков-катализаторов, нуклеиновых кислот и др. Потребность взрослогочеловека в фосфоре составляет 1,2 г в сутки. Фосфор содержитсяпрактически во всех пищевых продуктах. Из продуктов животногопроисхождения фосфор усваивается лучше, чем из продуктов растительногопроисхождения, однако его содержание в последних довольно высоко,поэтому зерновые продукты и овощи являются хорошими поставщикамифосфора. С хлебом и изделиями из теста поступает около 0,6 г фосфора, скрупами и макаронными изделиями — 0,25 г; в овощах стандартного рационасодержится около 0,33 г фосфора.

Из общего количества фосфора более половины поступает спродуктами животного происхождения. Высокое потребление органическогофосфора (главным образом в виде лецитина) является одним из факторов,предотвращающих возникновение значительных нарушений липидного обмена инормализующих обмен холестерина.

Минеральный обмен и потребность в минеральных веществахвзаимосвязаны. Особенно отчетливо это установлено в отношении кальция,фосфора и магния. Магний принимает участие в регуляции возбудимостинервной системы, сокращении мышц. Магния требуется меньше чем кальция,их оптимальным соотношением в рационе считается 0,6:1. Потребность вмагнии взрослого человека составляет примерно 0,4 г в сутки. Основнымиисточниками этого элемента являются хлеб и крупы, на долю которыхприходится половина всего магния, поэтому крупы и хлеб в определенныхколичествах входят в состав суточного рациона. В овощах содержится 0,14г магния [Здесь и далее содержание элементов приводится на 100 гсъедобной части продукта]. В продуктах животного происхождения магнияменьше (0,12 г).

Микроэлементы — большая группа химических веществ, которыеприсутствуют в организме человека и животных в низких концентрациях,выражаемых в микрограммах на 1 г массы тканей. Эти концентрации вдесятки и сотни раз ниже концентраций так называемых макроэлементов(кальций, фосфор, калий, натрий, магний, хлор, сера). Микроэлементыоказывают выраженное взаимное влияние, связанное с их взаимодействиемна уровне абсорбции в желудочно-кишечном тракте, транспорта и участия вразличных метаболических реакциях. В частности, избыток одногомикроэлемента может вызвать дефицит другого. В связи с этим особоезначение приобретает тщательная сбалансированность пищевых рационов поих микроэлементному составу, причем всякое отклонение от оптимальныхсоотношений между отдельными микроэлементами может вести к развитиюсерьезных патологических сдвигов в организме.

При недостаточном поступлении минеральных компонентов организмможет в течение некоторого времени восполнять создавшийся дефицит путеммобилизации их из тканевых депо, а при избыточном поступлении —повышением выведения.

Тканевые депо организма обладают мощными резервамимакроэлементов (кальций, магний — костная ткань, калий — мышцы, натрий— кожа и подкожная клетчатка), тогда как резервы микроэлементов втканях незначительны. Этим и объясняются низкие адаптационныевозможности организма к дефициту микроэлементов в пище.

Наиболее изученным из микроэлементов является железо.Потребность в нем организма невелика: 10 мг в сутки для мужчин и 18 мгдля женщин. Железо содержится в хлебе (10,0 мг), овощах (10,5 мг),мясе, рыбе, птице (по 7,4 мг). С другими продуктами (крупы, молоко,сыр, творог) железа поступает мало (около 1,3 мг). За норму принимаетсяусвоение железа из рациона в пределах 10%. Хотя в продуктах животногопроисхождения содержится меньше железа, усваивается оно лучше.Повышенное содержание железа в рационе может гарантировать отнежелательных нарушений функции кроветворных органов. Избыток железалегко выводится из организма.

Вопросы обеспеченности организма железом занимают одно изцентральных мест в общей проблеме адекватного питания, что обусловлено,с одной стороны, специфической ролью железа, а с другой — темобстоятельством, что железодефицитные состояния — один из наиболеераспространенных видов пищевой недостаточности даже в высокоразвитыхстранах.

Результаты научных исследований, полученные в последние 10-15лет, значительно расширили наши представления о значимости железа, чтозаставляет во многом по-новому решать такие практические вопросы, какоценка ферростатуса спортсменов, организация профилактических илечебных мероприятий при выявлении дефицита железа, разработка новыхвысококачественных лекарственных форм железа и др.

Особый интерес эта проблема представляет для спортивнойпрактики, поскольку между уровнем обеспеченности организма железом ифизической работоспособностью установлена прямая связь. Определяетсяона участием железа, прежде всего, в аэробном метаболизме на уровне поменьшей мере четырех его звеньев:

  • транспорта кислорода крови гемоглобином,
  • транспорта и депонирования кислорода в мышце миоглобином,
  • транспорта электронов в дыхательной цепи цитохромами и цитохром-оксидазой,
  • активности ряда НАД-зависимых дегидрогеназ и сукцинатдегидрогеназы.

В случае недостатка железа в организме страдают все звенья аэробногометаболизма, но в первую очередь — система тканевого дыхания, чтообусловлено очень высокой скоростью обновления гемосодержащихферментов, в частности цитохромов. Это обстоятельство дает основаниеутверждать, что нарушения метаболизма, обусловленные дефицитом железана уровне тканей, могуг иметь более серьезные биохимические ифизиологические последствия для проявления максимальной физическойработоспособности, чем гематологические.

Опасность развития железодефицитных состояний у активнотренирующихся спортсменов достаточно высока, что обусловлено причинамикак экзогенного, так и эндогенного характера. На фоне очень большихфизических и нервно-эмоциональных напряжений, во-первых, значительновозрастают естественные потери железа из организма черезжелудочно-кишечный тракт, почки и особенно через кожу с потом,во-вторых, повышается адаптивный синтез железосодержащих белков —гемоглобина, миоглобина, цитохромов, железозависимых дегидрогеназ.

Повышение потребности организма в железе далеко не всегдаудается удовлетворить за счет железа пищи. В таких ситуацияхединственной возможностью обеспечения высокого уровня функционированияжелезозависимых систем аэробного обмена является перераспределениеобщего пула железа, В первую очередь, за счет резервного, а затем —тканевого железа других железозависимых систем. К числу последних внастоящее время относят иммунную систему, системы коллагенообразования,детоксикации ксенобиотиков (включая лекарственные препараты),инактивации биологически активных веществ, а также системы обменалипидов и нейромедиаторов.

В тесной связи с обменом железа в организме человека находитсядругой микроэлемент — медь, содержание которой в среднем составляет75-150 мг. Медь обнаружена во многих органах, наиболее высока ееконцентрация в печени, мозге, сердце и почках. Основное количество меди(около 50%) содержится, однако, в мышечной и костной тканях. Печеньсодержит 10% от общего количества меди в организме.

Медь участвует в построении ряда ферментов и белков. Великароль меди в обеспечении физиологических и биохимических процессов прифизических нагрузках. Она связана с участием этого микроэлемента врегуляции процессов биологического окисления и генерации АТФ, в синтезеважнейших соединительнотканных белков (коллагена и эластина) и вметаболизме железа.

Медь — кроветворный микроэлемент, активно участвующий в синтезегемоглобина и образовании других железопорфиринов. Функция меди всинтезе гемоглобина тесно связана с функцией железа. Медь необходимадля превращения поступающего с пищей железа в органически связаннуюформу, а также для стимуляции созревания ретикулоцитов и превращения ихв эритроциты. Кроме того, она способствует переносу железа в костныймозг.

Суточная потребность в меди составляет около 80 мкг/кг длядетей раннего возраста, 40 мкг/кг — для более старших детей и 30 мкг/кг— для взрослых. Среди продуктов питания содержание меди наиболее высоков печени, а также в продуктах моря, зернобобовых, гречневой и овсянойкрупе, орехах и очень низко в молоке и молочных продуктах.

В организме взрослого человека содержится достаточно большоеколичество (2-3 г) цинка. Основная часть цинка сосредоточена в костях икоже. Уровень цинка наиболее высок в сперме и предстательной железе.Достаточно высока его концентрация также в костях и волосах; вовнутренних органах она значительно меньше. Цинк находится в органах итканях преимущественно в органически связанной форме в виде легкодиссоциирующих соединений с белком.

Биологическая роль цинка определяется его необходимостью длянормального роста, развития и полового созревания, поддержаниярепродуктивной функции, для кроветворения, вкусовосприятия и обоняния,нормального течения процессов заживления ран и др. Цинк необходим длянормальной функции гипофиза, поджелудочной железы, семенных ипредстательных желез.

Цинк воздействует на активность гормонов гипофиза,надпочечников и поджелудочной железы. Под влиянием его соединенийусиливается активность гонадотропных гормонов гипофиза. Установленоучастие цинка в реализации биологического действия инсулина: имеютсяданные, свидетельствующие, что гипогликемическое действие инсулиназависит от цинка, который постоянно присутствует в инсулине. Цинкобладает липотропными свойствами, нормализуя жировой обмен, повышаяинтенсивность распада жиров в организме и предотвращая ожирение печени.

Такая активная роль цинка в регуляции обмена углеводов и жировопределяет его высокую значимость в питании спортсменов ифизкультурников, особенно при нагрузках аэробного характера, и лиц,страдающих избыточной массой тела и диабетом.

С пищей взрослый человек должен получать 10-22 мг цинка всутки, беременные женщины — 10-30 мг, кормящие женщины — 13-54 мг.Наибольшая потребность в цинке появляется в период интенсивного роста иполового созревания, а также при физических нагрузках. Основные пищевыеисточники цинка: мясо, птица, твердые сыры, а также зернобобовые инекоторые крупы. Высок уровень цинка в креветках и орехах. Молоко имолочные продукты бедны цинком.

В организме взрослого человека содержится 12-20 мг марганца.Его уровень особенно высок в мозге, печени, почках, поджелудочнойжелезе.

Марганец необходим для нормального роста, поддержаниярепродуктивной функции, процессов остеогенеза, нормального метаболизмасоединительной ткани. Он участвует также в регуляции углеводного илипидного обмена, активно стимулирует биосинтез холестерина. Введениемарганца оказывает гипогликемизирующее действие. В крови и тканяхбольных сахарным диабетом концентрация марганца снижена. Предполагают,что марганец участвует в процессах синтеза или метаболизма инсулина.

Важной стороной биологического действия марганца являются еголипотропные свойства. Он предупреждает ожирение печени и способствуетобщей утилизации жира в организме. Марганец тесно связан также спроцессами синтеза белка и нуклеиновых кислот. Установлена связь этогомикроэлемента с функцией эндокринных систем, его влияние на половыежелезы, половое развитие и размножение.

Достоверные сведения о физиологической потребности человека вмарганце отсутствуют. Предполагают, что минимальная суточнаяпотребность взрослого человека в марганце составляет 2-3 мг, арекомендуемый уровень его потребления — 5-10 мг. Наиболее характернымсимптомом дефицита марганца служит выраженная гипохолестеринемия, атакже похудание, дерматит, тошнота, рвота. Марганец стимулируетпроцессы роста. Проявлением марганцевой недостаточности служит задержкароста. Таким образом становится ясно, что адекватное потребностямколичество марганца в пище очень важно при силовых, развивающихфизических нагрузках, особенно у юношей.

Содержание марганца в мясе, рыбе, продуктах моря, молочныхпродуктах, яйцах невысоко, тогда как злаковые, бобовые содержат егобольше.

Содержание хрома в организме взрослого человека меньше, чеммногих других микроэлементов, и составляет лишь 6-12 мг. Значительное(до 2 мг) количество хрома сконцентрировано в коже, а также в костях имышцах. С возрастом содержание хрома в организме в отличие от другихмикроэлементов прогрессивно снижается.

Хром участвует в регуляции углеводного и липидного обмена, вподдержании нормальной толерантности к глюкозе. Заметна его роль врегуляции метаболизма холестерина. Введение хрома пациентам в рядеслучаев вызывает выраженное снижение уровня холестерина в крови.

Хром является активатором ряда ферментов (фосфоглюкомутазы,трипсина и др.). Очень высокое содержание хрома обнаружено в некоторыхнуклеопротеидных фракциях, однако роль хрома в метаболизме нуклеиновыхкислот остается неясной.

Хром содержится в продуктах питания в довольно низкихконцентрациях. При обычном смешанном питании он поступает в организм вколичестве, лишь незначительно превышающем нижнюю границуфизиологической потребности взрослых людей в данном микроэлементе. Принесбалансированном построении пищевых рационов, однообразном питаниидовольно быстро возникает относительная недостаточность хрома. Спродуктами питания человек должен получать 200-250 мкг хрома в сутки.Содержание хрома наиболее высоко в говяжьей печени, в мясе, птице,зернобобовых, перловой крупе, ржаной обойной муке. Наиболее высокойбиологической активностью хрома отличаются пекарские дрожжи, печень,пшеничная мука грубого помола.

Наравне с цинком, марганцем, медью и железом хром являетсяценнейшим микроэлементом в питании спортсменов при длительных аэробныхнагрузках, когда роль углеводов и жиров в энергообеспечении организмасущественно возрастает, особенно в соревновательный период.

В организме взрослого человека содержится 20-50 мг йода, изкоторых около 8 мг сконцентрировано в щитовидной железе. Йод,содержащийся в воде и пищевых продуктах в виде неорганических йодидов,быстро всасывается в кишечнике.

Йод — единственный из известных в настоящее времямикроэлементов, играющих активную роль в биосинтезе гормонов. Онучаствует в образовании гормона щитовидной железы — тироксина. До 90%циркулирующего в крови органического йода приходится на долю тироксина.Этот гормон контролирует состояние энергетического обмена,интенсивность основного обмена и уровень теплопродукции. Он активновоздействует на физическое и психическое развитие, дифференцировку исозревание тканей, участвует в регуляции функционального состоянияцентральной нервной системы и эмоционального тонуса человека, влияет надеятельность сердечно-сосудистой системы и печени. Тироксинвзаимодействует с другими железами внутренней секреции (в особенности сгипофизом и половыми железами), оказывает выраженное влияние наводно-солевой обмен, обмен белков, липидов и углеводов, усиливаяметаболические процессы в организме.

Недостаточность йода у человека приводит к развитиюэндемического зоба, что свидетельствует о нарушении синтеза тироксина иугнетении функции щитовидной железы. Это заболевание имеет типичноэндемический характер и возникает лишь в тех местностях(биогеохимических провинциях), где содержание йода в почве, воде иместных пищевых продуктах заметно снижено.

По данным отдельных исследований, возникновение заболеваниясвязано с уровнем содержания в почве и местных пищевых продуктахмарганца, фтора, кобальта и других микроэлементов, а также кальция ифосфора. Большое значение в распространении зоба имеют общаянеполноценность питания и недостаточность в пищевом рационе белка, жираи др.

В районах йодной недостаточности эндемическим зобом внаибольшей степени поражаются дети школьного возраста, юноши и девушкив период полового созревания, у которых происходит перестройкаэндокринной системы.

В современных социально-экономических условиях, когдаприменение сложных, дорогих минеральных удобрений, содержащихмикроэлементы и йод в том числе, резко снижено, упало и содержание йодав продуктах питания, особенно в континентальных регионах.

Йод распространен в природе неравномерно. Наибольшие егоколичества сконцентрированы в морской воде, в воздухе и почвеприморских районов, где и отмечается наиболее высокое содержание йода вместных растительных продуктах (зерновые, овощи, картофель, фрукты) и впродуктах животного происхождения (мясо, молоко, яйца). По мереудаления от моря содержание йода во внешней среде постепенно снижается.Наименьшим содержанием йода во внешней среде отличаются горные районы,где вода, почва, воздух и местные пищевые продукты крайне обедненыйодом. Физиологическая потребность в йоде составляет 100-150 мкг всутки.

Содержание йода в одних и тех же продуктах значительноколеблется в зависимости от его концентрации в почве и воде в даннойместности. Исключительно высоко содержание йода в морских водорослях(до 160-800 мг/100 г в сухой ламинарии, 200-220 мг/100 г в сухойморской капусте). Большое количество йода обнаружено в морской рыбе ипродуктах моря. Содержание йода в мясе, молочных продуктах составляет всреднем около 7-16 мкг/100 г съедобной части.

Хранение и кулинарная обработка пищевых продуктов ведут кзначительным потерям (до 65%) йода. При использовании йодированной солидля приготовления блюд потери при тепловой обработке составляют 22-60%.

Физиологическая роль фтора значительна в костеобразовании ипроцессах формирования дентина и зубной эмали. Достаточное потреблениечеловеком фтора необходимо для предотвращения кариеса зубов иостеопороза.

Фтор неравномерно распределен в организме. Его концентрация взубах составляет 246-560 мг/кг, в костях — 200-490 мг/кг, а в мышцах непревышает 2-3 мг/кг. Фтор играет также важную роль в костеобразовании инормализует фосфорно-кальциевый обмен. С возрастом количество фтора ворганизме (главным образом в костях) увеличивается. Отложение фтора взубной эмали происходит в основном в детском возрасте в процессеформирования и роста постоянных зубов.

Суточная потребность во фторе точно не установлена. Дляорганизма в равной мере неблагоприятны как избыток, так и недостатокпоступления фтора, оптимум потребления фтора очень ограничен.Избыточное поступление в организм фтора вызывает развитие флюороза,проявляющегося крапчатостью зубной эмали. Флюороз — эндемическоезаболевание, возникающее в тех местностях, где содержание фтора в водепревышает 2 мг/л. Содержание фтора в такой воде может быть уменьшено спомощью особой обработки воды в ионообменниках, обеспечивающей еедефторирование. Недостаточное поступление фтора в организм приводит кпоражению зубов, выражающемуся в интенсивном развитии зубного кариеса.

Кобальт — один из важнейших микроэлементов, участвующих вкроветворении. Он задействован в процессах образования эритроцитов игемоглобина и таким образом стимулирует кроветворение. Кобальт являетсяосновным исходным материалом при эндогенном синтезе в организмевитамина В12. В наибольшем количестве кобальт содержится вподжелудочной железе. По-видимому, он связан с функцией этой железы иучаствует в образовании инсулина. Удовлетворение потребности организмав витамине В12 происходит наряду с поступлением его в составе пищи ещеи за счет синтеза кишечной микрофлорой из кобальта, также поступающегос пищей.

Кобальт распространен в природных пищевых продуктах в небольшихколичествах, однако при смешанном рационе питания его оказываетсядостаточно, чтобы удовлетворить потребность организма. Этотмикроэлемент содержится в воде (речная, озерная, морская), в морскихрастениях, в организме рыб и животных. Потребность организма в кобальтееще не установлена (ориентировочно 100-200 мкг/сут).

Биологическая роль никеля выяснена недостаточно. В егобиологическом действии отмечается много общего с кобальтом в отношениистимулирования процессов кроветворения. Никель содержится в большихколичествах в растительных продуктах, произрастающих на почвах«никелевых» районов, в морской, речной и озерной воде, в организменаземных и большинства морских животных и рыб. Особенно много его впечени, поджелудочной железе и гипофизе. Потребность в никеле неустановлена.

Основное биологическое значение стронция заключается впостроении костных тканей, в которых его содержание составляет 0,024% впересчете на золу.


Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь, некоторые функции будут ограничены.
Мы рекомендуем вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
    
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.