Значение минеральных веществ в питании человека очень многообразно:
1. Входят в комплекс веществ, составляющих живую протоплазму клеток, в которой основным веществом является белок.
2. Входят в состав всех межклеточных и межтканевых жидкостей, обеспечивая им необходимые осмотические свойства.
3. В большом количестве входят в состав опорных тканей, костей скелета и в состав таких тканей, как зубы, в которых необходима и твердость и особая прочность.
4. Входят в состав некоторых эндокринных желез (йод – в состав щитовидной железы, цинк – в состав поджелудочной железы и тканей половых желез).
5. Входят в состав некоторых сложных органических соединений (железо – в состав Нв, фосфор – в состав фосфатидов и т.д.).
6. В виде ионов минеральные вещества участвуют в передаче нервных импульсов.
7. Обеспечивают свертывание крови.
Минеральные вещества поступают в организм в основном с пищевыми продуктами. Элементы, встречающиеся в пищевых продуктах, можно разделить на 3 группы: макроэлементы, микроэлементы, и ультрамикроэлементы.
Макроэлементы – элементы, которые присутствуют в продуктах в значительных количествах (десятки и сотни мг%). К ним относятся: фосфор, кальций, калий, магний, марганец.
Микроэлементы – элементы, присутствующие в пищевых продуктах в количествах менее 1 мг%: фтор, йод, кобальт, железо.
Ультрамикроэлементы — их содержание в продуктах в мкг%: золото, свинец, ртуть, радий и др.
Макроэлементы.
Кальций – постоянная составная часть крови, участвует в свертывании крови, входит в состав клеточных и тканевых жидкостей, клеточного ядра и играет важную роль в процессах роста и деятельности клеток, участвует в регуляции проницаемости клеточных мембран, в процессах передачи нервных импульсов, мышечном сокращении, контролирует активность ряда ферментов. Основное значение кальция заключается в участии его в формировании костей скелета, где он является главным структурным элементом (содержание кальция в костях достигает 99% от общего его количества в организме).
Потребность в кальции особенно высока у детей, в организме которых протекают костеобразовательные процессы, а также у женщин в период беременности и при кормлении грудью.
Длительный недостаток кальция в пище приводит к нарушению костеобразования: к возникновению рахита у детей, остеопороза и остеомаляции у взрослых.
Особенность обмена кальция состоит в том, что при недостатке его в пище он продолжает выделяться из организма в значительных количествах за счет запасов организма (костей), чем вызывается кальциевая недостаточность. В Китае, в провинции Шаньги, где существовал порочный обычай кормить матерей в течение месяца после рождения ребенка только рисовой кашей, огромное количество женщин превращалось в калек вследствие остеомаляции.
Кальций относится к трудноусвояемым элементам. Причем усвояемость Са зависит от соотношения с другими компонентами пищи и, в первую очередь, с фосфором, магнием, а также белком и жиром.
Ø Соотношение с Р. Наиболее благоприятным соотношением кальция и фосфора является 1:1,5, когда образуются мелкорастворимые и хорошо всасывающиеся фосфорнокислые соли кальция. Если в пище имеется значительный избыток фосфора по сравнению с кальцием, тогда образуется трехосновной фосфорнокислый кальций, который плохо усваивается.
Ø Влияние жира. Отрицательное влияние на всасывание кальция оказывает избыток жира в пище, т.к. при этом образуется большое количество кальциевых мыл, т.е. кальций с жирными кислотами. В таких случаях обычного количества желчных кислот оказывается недостаточно для перевода кальциевых мыл в комплексные растворимые соединения, и эти кальциевые мыла в не усвояемом виде выделяются с калом. Благоприятное соотношение кальция с жирами: на 1 г жира должно приходиться 10 мг кальция.
Ø Соотношение с Mg. Отрицательное влияние на всасывание кальция оказывает избыток магния в пищевом рационе. Объясняется это тем, что для растворения солей магния (так же как и кальция) требуется их соединение с желчными кислотами. Оптимальное соотношение Сa:Mg - 1:0,5.
Ø Неблагоприятное влияние на усвоение кальция оказывает щавелевая и инозитфосфорная кислоты, которые образуют нерастворимые соли. В значительных количествах щавелевая кислота содержится в щавеле, шпинате, ревене, какао. Много инозитфосфорной кислоты содержится в злаках.
Благоприятное влияние на усвоение кальция оказывает достаточное содержание в пище полноценных белков и лактозы. Одним из решающих факторов, обусловливающих хорошее усвоение кальция (в особенности у детей раннего возраста), является витамин Д. При учете всех факторов, влияющих на усвоение кальция, лучше всего всасывается кальций, содержащийся в молоке, молочных продуктах. Однако, если даже до 80% потребности организма в кальции удовлетворяется за счет этих продуктов, всасывание его в кишечнике не превышает обычно 50%.
Содержится кальций и в зеленом луке, петрушке, фасоли. Значительно меньше в яйцах, мясе, рыбе, овощах, фруктах, ягодах. Источником кальция может явиться и костная мука, которая обладает хорошей усвояемостью (до 90%) и может добавляться в небольших количествах в различные блюда и кулинарные изделия (каша, мучные изделия).
Особенно большая потребность в кальции наблюдается у больных с травмами костей и у туберкулезных больных.
У больных туберкулезом, наряду с распадом белка, организм теряет в большом количестве кальций. Поэтому туберкулезный больной нуждается в большом поступлении кальция в организм.
Фосфор. Фосфор участвует в процессах обмена углеводов, жиров и белков. Он является элементом, входящим в структуру важнейших органических соединений и растений, в состав нуклеиновых кислот и ряда ферментов, необходим для образования АТФ. Около 80 % всего фосфора входит в состав костной ткани, около 10 % находится в мышечной ткани. Требуется 1200 мг в сутки. Потребность организма в фосфоре увеличивается при недостаточном поступлении белка с пищей и особенно при усилении физической нагрузки. У спортсменов потребность в фосфоре увеличивается до 2,5 мг, а иногда до 3-4,5 мг в сутки в пищевых продуктах как животного, так и растительного происхождения. Фосфор находится в виде солей и различных производных ортофосфорной кислоты и главным образом в форме органических соединений фосфорной кислоты — в виде фитина, который не расщепляется в кишечнике человека (нет фермента). Незначительное расщепление его происходит в нижних отделах за счет бактерий. В форме фитина фосфор находится в злаковых продуктах (до 50%). Расщеплению фитина способствует производство хлеба на дрожжах и увеличение времени подъема теста. В крупах количество фитина снижается при их предварительном замачивании на ночь в горячей воде.
Источники фосфора: продукты животного происхождения (печень, икра), а также зерновые и бобовые. Богатым источником фосфора являются крупы (овсяная и перловая).
Магний.
1) необходим для активности ряда ключевых ферментов, обеспечивающих метаболизм;
2) участвует в поддержании нормальной функции НС и мышцы сердца;
3) оказывает сосудорасширяющее действие;
4) стимулирует желчеотделение;
5) повышает двигательную активность кишечника;
6) способствует выведению шлаков из организма;
7) способствует выведению холестерина. Усвоению магния мешают наличие фитина и избыток жиров и кальция в пище.
Суточная потребность 400 мг в сутки. У беременных и кормящих повышается потребность на 50 мг в сутки. При недостатке магния в питании нарушается усвоение пищи, задерживается рост, в стенках сосудов обнаруживается кальций. Магнием богаты в основном растительные продукты. Большое количество содержат пшеничные отруби, крупы (овсяная и др.), бобовые, урюк, курага, чернослив. Мало магния в молочных продуктах, мясе, рыбе, макаронных изделиях.
Натрий (Na) – содержится во всех органах, тканях и биологических жидкостях. Это регулятор водного обмена, он играет важную роль в процессах внутриклеточного и межтканевого обменов. Принимает участие в образовании буферных систем, обеспечивающих кислотно-щелочное равновесие. Хлористый.натрий участвует в образовании соляной кислоты в желудке. При недостатке натрия поражается ЦНС. Соли натрия участвуют в поддержании осмотического давления цитоплазмы и биологических жидкостей. Основным регулятором содержания натрия в крови и тканевой жидкости являются почки. Резкое ограничение натрия ведет к обезвоживанию организма. При резком ограничении литья или избыточном употреблении поваренной соли могут возникнуть: сухость кожи, языка, жажда, возбуждение, задержка воды в организме.
Калий (K). Вместе с натрием регулирует водный обмен, способствует выведению жидкости из организма, поддержанию буферных систем, обеспечивающих кислотно-щелочное равновесие. Соединения натрия влияют на коллоидное состояние тканей, уменьшая гидратацию тканевьгх белков и способствуя выделению жидкости. В этом случае калий выступает как антагонист натрия, что используется в терапии заболеваний почек. В норме Nа:К=2. Недостаток приводит к общей слабости, повышенной возбудимости мышц, угнетению работы кишечника, нарушению сердечной деятельности. Продукты, богатые калием – курага, соя, фасоль, горох, чернослив, изюм, картофель.
Микроэлементы
Железо. Необходимо для биосинтеза соединений, обеспечивающих дыхание, кроветворение, участвует в иммунобиологических и окислительно-восстановительных реакциях, входит в состав цитоплазмы, клеточных ядер и ряда ферментов. Ассимиляции железа препятствует щавелевая кислота и фитин. Для усвоения необходим В12 и аскорбиновая кислота.
Потребность: мужчины — 10 мг в сутки, женщины —18 мг в сутки.
При дефиците железа развивается малокровие, нарушается газообмен, клеточное дыхание.
Содержится: в субпродуктах, мясе, яйцах, фасоли, овощах, ягодах, хлебопродуктах. Однако в легкоусвояемой форме железо находится только в мясных продуктах, печени, яичном желтке.
Медь (Си) участвует в окислительно-восстановительных процессах, связывает микробные токсиньт и усиливает дёйствие антибиотиков. Способствует выработке иммунитета. При недостатке ее развивается аяемия. Продукты, сокержащие медь, — печень, кальмарьт, креветки, рыба, желток яйца, гречневая и овсяная крупы, фундук, зелень петрушки, хрен.
Кобальт (Со) стимулирует кроветворение, участвует в процессах формирования кости, входит в состав витамина В12 и является исходным материалом для синтеза кишечной микрофлорой этого витамина. Продукты, содержащие кобальт – яичньтй желток, печень говяжья, мясо кролика, овощи. При недостатке кобальта развиваются малокровие, потеря аппетита, общая слабость, нарушение кроветворения, бесплодие.
Марганец (Мп) участвует в формировании костной ткани и процессах роста. Избыточное поступление марганца проводит к изменениям в костях, сходным с рахитом (марганцевый рахит). Соединения марганца важны для деятельности гормонов, ферментов и обмена некоторых витаминов. Он способствует накоплению аскорбиновой кислоты.
Цинк (Zn) – основная часть сосредоточена в эритроцитах крови. Входит в состав ферментов, гормонов. Недостаток цинка в эмбриональном периоде приводит к развитию уродств плода, пороков сердца. Продукты, богатые цинком: говяжья и свиная печень, крупа геркулес, пшеничные отруби, птица, рыба, орехи.
Йод (I) — входит в состав гормона щитовидной железы. При недостаточном его поступлении в организм развивается гипертрофия щитовидной железы. Йод – элемент нестойкий и при хранении быстро разрушается. Продукты: треска, сельдь, скумбрия, хек, капуста морская. Дефицит йода в воде, продуктах — причина эндемического зоба.
