Минеральные веществасуточная потребность и роль в организме
Видео: Полноценное питание для Вас.mp4
Периодическая таблица Менделеева насчитывает около 120 химических элементов. В организмечеловека обнаружено более 80-ти элементов. Около 30-ти из них крайне необходимы организмудля выработки различных соков, ферментов, гормонов, образования крови и поддержанияпостоянного осмотического давления в тканях. Они также играют важную биологическую роль,участвуя в регулировании обменных процессов, и являются материалом для построения костнойткани.
Тело взрослого человека весом в 70 кг содержит:кальция 1500 г, фосфора 850 г, калия 250 г, серы 100 г, хлора 100 г, натрия 100 г,магния 70 г, железа 3,5 г, цинка 2 г, меди 0,1 г. Некоторые минеральные вещества в организмераспределены крайне неравномерно. Фтора больше всего в зубной эмали, железа в костном мозге,йода в щитовидной железе. Равномерно распределены: Mg, Al, Br, Se. В организме минеральныевещества не синтезируются и их запасы невелики. Поэтому они должны регулярно поступатьв него вместе с пищей.
В зависимости от содержания в организме минеральные вещества делят на 3 группы: макроэлементы,микроэлементы и ультрамикроэлементы.
Макроэлементы представляют собой группу неорганическиххимических веществ, присутствующих в организме от нескольких десятков граммов до более килограмма.Рекомендуемая суточная доза потребления составляет более 200 мг. К ним относятся кальций,магний, фосфор, калий, натрий, хлор и сера. Макроэлементы обеспечивают нормальноефункционирование всех систем и органов, из них "построены" клетки тела. Без них невозможенобмен веществ в организме человека.
К микроэлементам относятся минеральные вещества, содержание которых в организме составляетот нескольких граммов до десятых долей грамма. Потребность в них исчисляются в миллиграммах,но они участвуют в биохимических процессах и необходимы организму. К ним относятся: железо,медь, марганец, цинк, кобальт, йод, фтор, хром, молибден, ванадий, никель, стронций, кремний иселен. В последнее время стал использоваться заимствованный из европейских языков терминмикронутриент.
Ультрамикроэлементы содержатся в организме в ничтожно малых количествах, но обладаютвысокой биологической активностью. Главными представителями являются золото, свинец, ртуть,серебро, радий, рубидий, уран. Некоторые из них отличаются не только малым содержанием вобычных продуктах питания, но и токсичностью, если их потреблять в сравнительно больших дозах.
МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА – РОЛЬ В ОРГАНИЗМЕ
Минеральные вещества играют большую и многообразную роль в организме человека.Они входят в его структуру и выполняют большое количество важных функций.
1. Регулируют водно-солевой обмен.
2. Поддерживают осмотическое давление в клетках и межклеточных жидкостях.
3. Поддерживают кислотно - щелочное равновесие.
4. Обеспечивают нормальное функционирование нервной, сердечно -сосудистой,пищеварительной и других систем.
5. Обеспечивают процессы кроветворения и свертывания крови.
6. Входят в состав или активируют действие ферментов, гормонов, витаминов и таким образомучаствуют во всех видах обмена веществ.
7. Осуществляют регуляцию трансмембранного потенциала, необходимого длянормального функционирования клеток, проведения нервных импульсов и сокращения мышечных волокон.
8. Поддерживают структурную целостность организма.
9. Участвуют в построении тканей организма, особенно костной , где фосфор и кальций являются основнымиструктурными компонентами.
10. Поддерживают нормальный солевой состав крови и участвуют в структуре формирующих ее элементов.
11.Влияют на защитные функции организма, его иммунитет.
12. Являются незаменимой составной частью пищи, а их длительный недостаток или избыток в питанииведет к нарушениям обмена веществ и даже к заболеваниям.
Кислотно - щелочное равновесие
Минеральные вещества поддерживают в организме кислотно -щелочное равновесие. Оно необходимодля обеспечения постоянства его внутренней среды. Однако, характер питания и преобладаниев нем кислотных или щелочных соединений могут влиять на сдвиги кислотно-щелочного баланса.К минеральным веществам щелочного действия относятся кальций, магний, натрий. Их содержитсямного в молоке и молочных продуктах кроме сыров, в картофеле, овощах, фруктах и ягодах.К минеральным веществам кислотного действия относятся фосфор, сера, хлор. Их много содержитсяв мясе, рыбе, яйцах, хлебе, крупах, булочных изделиях.
Если рН ниже 7,0 среда кислая, а если выше – щелочная. Наша кровь является щелочной средой,её рН примерно 7,4. Кислоты постоянно производятся в организме в процессе непрекращающегосяметаболизма. Организм также получает много кислот из пищи. Для предотвращения заболеванийони должны быть нейтрализованы щелочными элементами.
Видео: Сбалансированное питание и сбалансированные продукты
Тестирование продуктов на кислотностьили щелочность производится следующим образом. Продукт сжигают, а его пепел анализируют.Если пепел щелочной, то и продукт считается щелочным. Если же пепел кислотный, то и продуктсоответственно считается кислотным. Однако имеются исключения. Например, цельное зерно,у которого пепел слегка кислотный, сдвигает среду в щелочную сторону. Тропические фрукты,пепел которых является щелочным, наоборот, сдвигают среду в кислотную сторону. Сахар с егощелочным пеплом и некоторые тропические овощи, включая томаты, также сдвигают внутреннююсреду организма в кислотную сторону.
Питание должно формировать слегка щелочную средув кровеносной системе, которая обеспечивает более высокий энергетический уровень организма,обеспечивает высокий иммунитет против простуд и гриппа, укрепляет кости и зубы.
Средне суточная потребность человека
в минеральных веществах
Для поддержания нормальной жизнедеятельности и развития наш организм постоянно расходуетминеральные вещества, поэтому необходимо их ежедневное восполнение. Недостаток отдельных из нихили полное отсутствие может привести к серьезным заболеваниям. Минеральные вещества поступаютв организм в основном с питанием, и только некоторые через кожу и легкие.
МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА | ПОТРЕБНОСТЬ, мг |
Хлориды | 5000 - 7000 |
Натрий | 4000 - 6000 |
Калий | 1500 - 3500 |
Фосфор | 1000 - 1500 |
Кальций | 800 - 1200 |
Магний | 300 - 500 |
Железо | 15 |
Цинк | 10 - 15 |
Кремний | 3 - 5 |
Медь | 2 - 3 |
Марганец | 2 |
Бор | 2 |
Фтор | 1,5 - 2,0 |
Германий | 1,5 |
Сера | 1,0 |
Титан | 0,3 - 0,6 |
Хром | 0,1 - 0,2 |
Йод | 0,1 - 0,2 |
Литий | 0,1 |
Селен | 0,1 |
Молибден | 0,05 |
Ванадий | 0,05 |
Алюминий | 0,03 - 0,1 |
Серебро | 0,03 - 0,08 |
Бром | 0,02 - 0,07 |
Кобальт | 0,010 - 0,015 |
Олово | 0,01 |
Минеральные вещества, всасываясь в желудочно-кишечном тракте, попадают в кровь и переносятсяк местам активного обмена или накопления. В основном они депонированы у человека в костях, а такжеприсутствуют в растворенном виде в жидких средах организма. Из организма эти вещества выводятсяс мочой, потом и калом.
Видео: Финики Для здоровья и долголетия
Наиболее часто в России встречаются дефициты цинка, селена, магния, марганца и меди. У женщинво время беременности и у детей в периоды сильного роста, часто в организме отмечается недостатоккальция и железа.
МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА - ИСТОЧНИКИ
Для человека основным источником минеральных веществ является потребляемая вода и пища.Некоторые минеральные элементы распространены повсеместно и в больших количествах,а другие встречаются реже, и в меньших.
Разные продукты содержат различное количество минеральных веществ. Так, например, в молочныхпродуктах содержится более 20 различных минералов, среди них наиболее важными являются кальций,железо, марганец, фтор, цинк, йод. Мясные продукты содержат такие микроэлементы как серебро,титан, медь, цинк, а морские продукты – йод, фтор, никель.
Отдельные продукты питания обладают способностью избирательно концентрировать в своем составезначительное количество определенных минеральных веществ. Например, злаки концентрируютбольшие количества кремния, морские растения - йод, устрицы – медь и цинк,а в моллюске-гребешке сконцентрировано много кадмия.
Большое значение имеет соотношение между различными минеральными веществами, поступающими в организм.Иногда они снижают полезные качества друг друга. Например, усвояемость кальция тормозится приизбытке фосфора или магния. Для достижения наибольшего эффекта стоит соблюдать соотношение фосфора,кальция и магния как 3:2:1 соответственно.
ПРОДУКТЫ | СОДЕРЖАНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ мг на 100 г съедобной продукции | |||
Ca | P | Mg | K | |
Творог жирный | 150 | 216 | 8 | 112 |
Фундук | 140 | 229 | 172 | 717 |
Капуста | 50 | 31 | 16 | 185 |
Морковь | 33 | 55 | 12 | 200 |
Свекла | 16 | 43 | 23 | 290 |
Лук-порей | 31 | 58 | 14 | 175 |
Рис | 24 | 97 | 26 | 100 |
Горох | 115 | 329 | 128 | 730 |
Яйца куриные | 50 | 215 | 12 | 140 |
Огурцы | 16 | 42 | 13 | 142 |
Сельдерей | 63 | 27 | 33 | 393 |
Орехи грецкие | 90 | 564 | 100 | 660 |
Фасоль | 150 | 541 | 103 | 1100 |
Салат | 77 | 34 | 40 | 220 |
Хлеб ржаной простой | 75 | 174 | 40 | 227 |
Хлеб пшенич- ный 2-го сорта | 39 | 131 | 51 | 208 |
Пшено | 27 | 233 | 83 | 211 |
Гречка (ядрица) | 21 | 298 | 78 | 480 |
Свинина мясная | 8 | 170 | 27 | 316 |
Картофель | 10 | 58 | 23 | 610 |
Томаты | 10 | 26 | 8 | 290 |
Яблоки | 6 | 11 | 9 | 275 |
Недостаток и избыток минеральных веществ
Несмотря на широкую распространенность минеральных веществ в природе, нарушения в организме,связанные с недостатком или реже с их избытком встречаются довольно часто. Основные причины,вызывающие недостаток или избыток минеральных веществ:
1. Однообразное питание, которое характеризуется длительным преобладанием одних и тех жепродуктов в ущерб другим. Только разнообразное питание обеспечивает сбалансированное поступлениевсех минеральных веществ. Например, молочные продукты самые лучшие источники легкоусвояемого кальция,но содержат мало магния и кроветворных микроэлементов.
2. Несбалансированное питание приводит к избытку или дефициту в рационе различных пищевых веществ,нарушает усвоение макро- и микроэлементов. Так, усвоение кальция ухудшает избыточное содержаниев пище жиров, а усвоение фосфора, магния и щавелевой кислоты ухудшает дефицит витамина D.
3. Геологические особенности различных регионов земли характеризуютсянедостатком или избытком минеральных веществ в местных пищевых продуктах, обусловленным химическимсоставом почвы и воды. В результате возникают свойственные определенным районам заболевания.Так эндемический зоб возникает от недостатка йода.
4. Употребление некоторых лекарственных средств, связывающих или ухудшающих всасываниеминеральных веществ из желудочно-кишечного тракта и нарушающих их обмен.
5. Отсутствие изменений в питании при повышенной потребности организма в некоторыхминеральных веществах, обусловленной физиологическими причинами. Например, у беременных и кормящихженщин резко возрастает потребность в кальции и железе.
6. Большая потеря минеральных веществ по причине кровотечений, болезнь Крона, язвенный колит.
7. При длительной варке очищенных овощей и размораживании мяса в воде происходит увеличениепотери всех минеральных веществ. Потери кальция, магния, фосфора и железа при тепловойкулинарной обработке растительных продуктов составляют 10%, животных — 20 % , в среднем — 13 %.
Избыток некоторых минеральных веществ может оказывать токсический эффект, а также вызватьнарушение равновесия всей системы. Например, натрий, действуя совместно с калием, являетсяважнейшим элементом гидросистемы: натрий накапливает воду в организме, а калий, наоборот,выводит ее. Излишек поваренной соли, состоящей из двух элементов: натрия и хлора, может привестик опасному повышению кровяного давления и вызвать отечность.
Дополнительный прием минеральных веществ назначается при их дефиците в организме. Выявитьнедостаток минерала можно с помощью химических анализов. Возможны также обследования, которыене связаны с химическим составом. Так например, определение количества эритроцитов в крови позволяетвыявить дефицит железа, визуальный осмотр шеи позволяет выявить дефицит йода, а денситометриякостей – дефицит кальция в организме. Лечение минеральными веществами назначается толькона основании диагноза (например, железодефицитной анемии в случае нехватки железа или гипомагниемиипри пониженном содержании магния в крови).
Формы существования
В организме человека минеральные вещества могу существовать в трех формах:
1. Ионизированная форма. В ней минеральные вещества существуют в виде растворенных диссоциированныхсолей, при этом ионы могут связываться с белковыми молекулами, образуя комплексы.
2. В составе органических молекул. В этой форме связь прочная и специфическая. Например,железо в гемоглобине или йод в тироксине.
3. В виде нерастворимых солей.В этой форме минеральные вещества входят в состав ткани. Например, фосфаты кальция и соли фторав составе костной ткани и тканей зуба.
Железо
Железо – серебристо белый металл, пластичный, обладает сильными магнитными свойствами, хорошейтепло и электропроводностью. В организме человека содержится около 4 грамм, но без него невозможнабыла бы жизнь.
Железо является важнейшим минеральным веществом в организме человека. Оно необходимо для созданиякрасных и белых кровяных клеток, которые транспортируют кислород и углекислый газ в организме иотвечают за иммунитет.
При недостатке железа в организме развивается анемия (малокровие). Недостаток железа в организмепроявляется также постоянной усталостью, ослаблением иммунитета, бледной кожей, запорами и ломкиминогтями. Чтобы этого избежать железо в продуктах питания должнонаходиться в достаточном количестве.
Йод
Минеральное вещество йод при нормальных условиях находится в твердом состоянии в виде темно - синихкристаллов похожих на графит. Наибольшее количество сконцентрировано его в морской воде.В организме человека содержится от 20 до 35 мг йода. Суточная потребность в нем составляетпримерно 3 мкг на 1 кг веса.
Недостаток йода в организме приводит к появлению так называемого зоба – увеличение щитовидной железы.Если болезнь не лечить, то нарушаются функции щитовидной железы, а в дальнейшем и возможно развитие рака.Чтобы организм был здоровым и все органы в нем функционировали нормально, йод в продуктах питания должен содержаться в достаточном количестве.
Калий
Калий в чистом виде был впервые получен в 1807 году. Он представляет собой серебристо – белый,мягкий, легкий и легкоплавкий металл. Минеральное вещество калий химически очень активен и в свободном состояниив природе не встречается. Он входит в состав многих минералов, в качестве растворимых солейприсутствует в морской воде.
Калий в организме человека выполняет большое количество разнообразных функций. Наиболее важнымиявляются: обеспечивает функционирование клеточных мембран, поддерживает кислотно-щелочное равновесие,влияет на активность и концентрацию магния.
В организме взрослого человека содержится 160 – 250 г калия. Суточная потребность 1,5 – 2,5 г.Основной источник калия это продукты питания. Им очень богаты курага, изюм, орехи.
Видео: Микро и Макро Элементы
При недостатке калия в организме возникают различные расстройства и заболевания. Наиболее характернымиявляются: сердечная недостаточность, снижение работоспособности, депрессия, снижение умственнойдеятельности, нарушение функции почек, плохой сон и другие.
Чтобы было крепкое здоровье и организм нормально функционировал, калий в продуктах питания должен содержаться в достаточном количестве.
Кальций
Из всех минеральных веществ кальций является одним из самых важных в организме человека.Он необходим для нормальной работы нервной системы, является строительным материалом для образования костей,поддерживает кислотно – щелочное равновесие и обеспечивает нормальный обмен веществ.
Суточная потребность кальция у взрослого человека составляет 800 – 1200 мг. Больше всего кальция содержитсяв семенах мака, кунжута и твердых сырах. Много его в молочных продуктах и орехах. В меньших количествах онсодержится в овощах и фруктах. Следует иметь в виду, что без витамина Д кальций не усваивается.
При недостаточном поступлении кальция у человека со временем появляются различные заболевания.Наиболее опасным и широко распространенным является остеопороз. Кости при этом заболевании становятсятоньше и часто ломаются. Чтобы избежать различных заболеваний и иметь крепкое здоровье, кальций в продуктах должен содержаться в достаточном количестве.
Кремний
Человек не может существовать без кремния и его производных, так как они выполняют в организме много важных функций. Это минеральное вещество содержится в продуктах как растительного, так и животного происхождения. Дефицит кремния в организме приводит к снижению иммунитета и к образованию разных заболеваний.
При взаимодействии с водой кремень изменяет её свойства. Кремневая вода губительно действует на микроорганизмы. В ней происходит активное осаждение соединений тяжёлых металлов, она становится чистой на вид и приятной на вкус, долгое время не портится и приобретает многие целебные качества.
Магний
Магний легкий металл серебристо белого цвета. Плотность его при 20°C — 1,737 г/см3, температураплавления 651°C, температура кипения 1103°C. При нагреве он сгорает ослепительно белым пламенем.В земной коре его содержится 2 % и ещё большое количество в морской воде.
Тело взрослого человека содержится примерно 70 грамм магния. Суточная потребность в нем составляет 300 – 400 мг.В организме человека магний участвует более чем в 350 различных биохимических процессах. Именно от этого минерального вещества зависитспокойная и слаженная работа всех систем организма.
При недостатке магния у человека развивается ряд патологий: нарушение работы сердечно – сосудистой системы,бессонница, мышечные судороги и многие другие. Чтобы избежать этих неприятностей магний в продуктах питаниядолжен содержаться в достаточном количестве.
Медь
Минеральное вещество медь представляет собой один из важных незаменимых микроэлементов, которые являются необходимыми для нормальной жизнедеятельности человека. Она содержится в организме в крайне малых количествах, но при этом участвует в большом количестве биологических процессов.
Взрослый человек весом 70 кг содержит 70 мг меди. Чтобы поддерживать «медный» баланс организма, необходимо съедать в день такое количество продуктов, которые в общей сложности будут содержать 6 — 7 мг меди, из которых усвоится примерно 30 — 40%.
Медь в продуктах содержится в достаточных количествах и искусственно повышать ее долю в рационе вряд ли целесообразно.
Натрий
Натрий мягкий серебристо-белый металл, пластичен (легко режется ножом), его свежий срез блестит.Натрий и его соединения окрашивают пламя в ярко-желтый цвет. Это высоко активный химический элемент,поэтому он в чистом виде в природе не встречается.
Содержание натрия в организме составляет 70 - 110 грамм. Из них 1/3 находится в костях, 2/3 - в жидкости,мышечной и нервной тканях. В организме человека он содержится во всех жидкостях, органах и тканях.Натрий один из важных минеральных веществ, необходимых нашему организму. Без него невозможеннормальный баланс жидкости в организме- в форме различных солей он входит в состав крови, лимфы ипищеварительных соков.
Содержание природного натрия в пищевых продуктах относительно невелико, но он находится практическиво всех пищевых продуктах. Главным и широко известным источником натрия является поваренная соль.Значение поваренной соли для нормальной жизнедеятельности нашего организма трудно переоценить.
Селен
Минеральное вещество селен сам по себе сильный яд, но человеческому организму в микроскопических дозах он очень необходим – как антиоксидант и важный фактор нормальной работы иммунной и гормональной систем. Он является одним из важнейших элементов явно или неявно участвующих в большинстве физиологических процессов, протекающих в организме человека.
Содержание селена в продуктах очень сильно зависит от региона их произрастания, состава удобрений и типов почв. Организму человека требуется 20 -70 мкг селена в сутки. Доза в 5 мг для человека токсична, а поступление менее 5 мкг приводит к его недостатку. Следует иметь в виду, что он абсолютно не усваивается при наличии углеводородов. Поэтому желательно или полностью отказаться или ограничить в рационе питания газированные напитки, пирожные, торты, печенья и разные мучные сладости.Дефицит и избыток селена в пище приводят к серьезным нарушениям здоровья.
Сера
В организме взрослого человека содержится около 140 грамм серы. По количеству она занимает третье место после кальция и фосфора. Сера поступает в организм человека с пищевыми продуктами, в составе неорганических и органических соединений. Большая часть ее поступает в составе аминокислот.
Минеральное вещество сера одно из самых необходимых макроэлементов для нашего организма. Ее часто называют «минералом красоты», так как она обеспечивает здоровое состояние кожи, волос и ногтей. При недостатке серы в организме снижается общий жизненный тонус, резко падает иммунитет. Человек становится подвержен любым инфекциям, простудам, грибковым заболеваниям.
Фосфор
Соединения фосфора присутствуют буквально в каждой клетке нашего организма и обеспечивают надлежащееего функционирование и жизнедеятельность. Без фосфора невозможно правильное протекание физиологическихпроцессов. Его соединения снабжают организм энергий, использующейся в мышечных сокращениях, проявленияхнервных импульсов, биосинтезе других органических веществ.
Минеральное вещество фосфор содержится практически во всех продуктах животного и растительного происхождения.При избытке фосфора может возникнуть почечно-каменная болезнь, поражается печень и кишечник,развивается анемия и лейкопения – уменьшается содержание лейкоцитов- появляются кровоизлияния,возникают кровотечения и заболевания сердечно-сосудистой системы.
Цинк
Цинк при комнатной температуре - хрупкий металл голубовато-белого цвета. На воздухе он тускнеет,покрываясь тонким слоем оксида цинка.
Цинк является одним из жизненнно важных минеральных веществ. Он участвует в активизации более 200 ферментов,необходим для нормального функционирования всех клеток, оказывает влияние на все виды обменных процессов в организме.
В организме взрослого человека содержится 2-3 г цинка. Большая его часть находится в крови, коже, печени,почках, в сетчатке глаза, а у мужчин в предстательной железе. Суточная потребность для мужчин - 11-15 мг,для женщин - 10-12 мг.
Дефицит цинка ведет к замедлению роста, к искажению восприятия вкуса, к постепенному нарушению всех обменных процессов,к ослаблению иммунитета, к дисфункции половых органов, к выпадению волос, к так называемой куриной слепоте.Вывод один: цинк в продуктах питания должен содержаться в достаточном количестве.
Минеральные вещества играют большую роль в здоровье человека. Они служат катализатором длябиохимических реакций и строительным материалом для скелета. Без них невозможен рост и развитие организма.
В конце XX века российские производители некоторых лекарственных препаратов и биологическиактивных добавок стали использовать для обозначения макро- и микроэлементов термин минерал.