Биологически значимые элементы (в противоположность биологически инертным элементам) - химические элементы, необходимые живым организмам для обеспечения нормальной жизнедеятельности. Биологически значимые элементы классифицируют на:
- макроэлементы (содержание которых в живых организмах составляет больше 0,01 %)
- микроэлементы (содержание менее 0,001 %).
Макроэлементы
Эти элементы слагают плоть живых организмов. К макроэлементам относят те элементы, рекомендуемая суточная доза потребления которых составляет более 200 мг. Макроэлементы, как правило, поступают в организм человека вместе с пищей.
Биогенные элементы:
- Кислород - 65%
- Углерод - 18%
- Водород - 10%
- Азот - 3%
Эти макроэлементы называют биогенными (органогенными) элементами или макронутриентами (англ. macronutrient). Из макронутриентов преимущественно построены такие органические вещества, как белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты. Для обозначения макронутриентов иногда используют акроним CHNO, состоящий из обозначений соответствующих химических элементов в таблице Менделеева.
Другие макроэлементы
- Калий
- Кальций
- Магний
- Натрий
- Фосфор
Микроэлементы
Термин «микроэлементы» получил особое распространение в медицинской, биологической и сельскохозяйственной научной литературе в середине XX века. В частности, для агрономов стало очевидным, что даже достаточное количество «макроэлементов» в удобрениях (троица NPK - азот, фосфор, калий) не обеспечивает нормального развития растений.
Микроэлементами называются элементы, содержание которых в организме мало, но они участвуют в биохимических процессах и необходимы живым организмам. Рекомендуемая суточная доза потребления микроэлементов для человека составляет менее 200 мг. В последнее время стал использоваться заимствованный из европейских языков термин микронутриент (англ. micronutrient).
Поддержание постоянства внутренней среды (гомеостаза) организма предусматривает в первую очередь поддержание качественного и количественного содержания минеральных веществ в тканях органов на физиологическом уровне.
Основные микроэлементы
По современным данным более 30 микроэлементов считаются необходимыми для жизнедеятельности растений, животных и человека. Среди них (в алфавитном порядке):
- Железо
- Кобальт
- Марганец
- Молибден
- Селен
Чем меньше концентрация соединений в организме, тем труднее установить биологическую роль элемента, идентифицировать соединения, в образовании которых он принимает участие. К числу несомненно важных относят бор, ванадий, кремний и др.
Совместимость микронутриентов
В процессе усвоения организмом витаминов, микроэлементов и макроэлементов возможен антагонизм (отрицательное взаимодействие) или синергизм (положительное взаимодействие) между разными компонентами.
Подробнее про совместимость микронутриентов ЗДЕСЬ:
Недостаток микроэлементов в организме
Основные причины, вызывающие недостаток минеральных веществ:
- Неправильное или однообразное питание, некачественная питьевая вода.
- Геологические особенности различных регионов земли - эндемические (неблагоприятные) районы.
- Большая потеря минеральных веществ по причине кровотечений, болезнь Крона, язвенный колит.
- Употребление некоторых лекарственных средств, связывающих или вызывающих потерю микроэлементов.
Микроэлементоз
Все патологические процессы, вызванные дефицитом, избытком или дисбалансом микроэлементов, получили название - микроэлементоз
Основные свойства минералов
Минеральные вещества-макроэлементы
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Минеральные вещества-микроэлементы
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
* - Средняя суточная потребность для взрослых: мужчины и женщины в возрасте от 25 до 51 года. В таблице приведены нормы, рекомендуемые Немецким обществом нутрициологов (Deutsche Gesselschaft fur Ernahrung - DGE).
** - В таблице приведены дозы, рекомендуемые отделом по пищевым продуктам и питанию (Food and Nutrition Board - FNB) Института медицины США и Научным комитетом по пищевым продуктам (Scientific Commitee on Food - SCF) Европейского союза.
29 . 04.2017
Сказ про микроэлементы в организме человека и их значение. Ты узнаешь, что по мимо микроэлементов входит в состав клеток организма и что такое минералы. Покажу таблицу содержания основных микроэлементов в продуктах питания и расскажу зачем используют спектральный анализ волос. Поехали!
— Зачем ты притащил эту гору камней?! — возмущался Иван, тщетно пытаясь добраться через кучу булыжников к двери в опочивальню своей супруги.
— Ты сам сказал: «Жене нужны витамины и минералы», — философски напомнил Змей, разглядывая когти. — Минералы вот, а витамины — на грядках...
Привет, друзья! Привычное слуху название «минералы» не совсем верно, когда речь идёт о том, какие нужны микроэлементы, чтобы сохранялся баланс в организме человека, и их значение. Чтобы разобраться, в чём разница — предлагаю краткий экскурс в неживую природу, тесно связанную с самой жизнью.
Макро и микроэлементы
В таблице Менделеева есть ряд элементов, которые имеют большое значение для биологической жизни. Для растений, животных и человека нужны различные вещества, которые позволяют нам нормально функционировать.
Часть таких агентов, входящих в состав клеток организма, называют макроэлементами , потому что они составляют не менее одной сотой процента всего нашего тела. Кислород, азот, углерод и водород — основа белка, жиров и углеводов, органических кислот.
Вслед за ними, чуть уступая количеством, идёт ряд незаменимых для построения живых клеток вещей — хлор, кальций и калий, магний и фосфор, сера и натрий.
Клетка человека
Кроме них, существует ряд элементов, которые содержатся в нас в ничтожно малых количествах — менее сотой процента. Почему концентрация их так важна? Избыток или недостаток существенно влияет на многие биохимические процессы живого объекта.
Такие агенты названы — микроэлементами . Их общее свойство — они не образуются в живом организме. Для того, чтобы сохранялся внутренний баланс клеток, они должны поступать с пищей в достаточном количестве.
Не ищи в коробочке самоцветов
Все садоводы знают, что растение не вырастет без естественных для себя удобрений. Для него человек припас «Гумат 7», а что для себя? Специальные БАДы.
Составители товарных брендов и рекламы часто используют неправильно название: «витаминно-минеральный комплекс». Слово «минерал», взятое с иностранного языка, на русском означает природное тело с кристаллической решёткой. Например, алмаз — это минерал, а составляющий его углерод — микроэлемент.
Не будем придираться к названию, скажем, что только по доказанным сведениям их не менее трёх десятков, а сколько ещё содержится в столь крошечных дозах, что невозможно уловить никаким прибором — никто не поручится.
Вот например, группа микроэлементов, которые у всех на слуху:
- железо;
- магний;
- марганец;
- селен;
- фтор;
- цинк;
- кобальт.
И многие другие. Без селена невозможно хорошее зрение, а без железа не могут существовать эритроциты крови, ответственные за перенос кислорода к нашим клеткам. Фосфор нужен нашим нейроцитам — клеткам головного мозга, а недостаток фтора вызовет проблемы с зубами. Магний важен для , а недостаток йода приводит к развитию серьёзной патологии . И все они должны присутствовать в нашем рационе.
Куда, куда вы подевались?
Что приводит к недостатку тех или иных макро- и микроэлементов? Поскольку в большинстве случаев за поступление в организм несёт ответственность пища, недостаток или избыток возникает от её неполноценности.
Существуют среди них антагонисты, которые препятствуют усвоению друг друга (например, калий и натрий).
В целом, причины могут быть таковы:
- повышенный радиационный фон, повышающий потребность в некоторых веществах;
- недостаточно минерализованная вода;
- геологическая специфика региона проживания (например, хронический дефицит йода вызывает эндемический зоб);
- неполноценное питание, однообразие блюд;
- болезни, вызывающие ускоренное выведение тех или иных элементов из организма (например, синдром раздражённого кишечника);
- и кровотечения в организме;
- , наркотики, некоторые лекарства, препятствующие всасыванию ряда элементов, или связывающие их;
- наследственные патологии.
Самое главное из перечисленного — это тип питания. Именно из-за недостатка нужных нам микроэлементов в пище мы чаще всего получаем их дефицит. Но и избыток вреден. Например, поваренная соль содержит и натрий, и хлор, но если её употреблять много, это может привести к гипертонии и проблемам с почками.
Что для чего?
Чтобы яснее было, почему так важны эти ничтожно малые пылинки минеральных веществ, приведу несколько примеров:
- для ногтей нужны кальций и фосфор, иначе они станут толстыми и ломкими;
- бром снижает возбудимость нервных клеток и полезен при стрессе, но избыток его может погасить половую функцию;
- зато марганец ;
- медь помогает усваивать железо, входя в состав некоторых ферментов;
- хром нужен для в ;
- цинк — основа , от него напрямую зависит обмен;
- кобальт содержится в витамине В12, необходимом для кроветворения.
Не все микроэлементы и витамины сочетаются друг с другом. Многие лекарства подавляют всасываемость некоторых полезных веществ. Это нужно помнить, прежде чем покупать в аптеке «витаминно-минеральные» комплексы. Лучше чтобы их прописал врач, исходя из конкретных нужд.
Для определения дефицита сейчас используют метод спектрального анализа волос. Процедура эта безболезненная, нужно лишь пожертвовать парой маленьких прядок. Зато понятно будет, действительно ли проблемы со здоровьем связаны с недостатком чего-либо в организме.
Микроэлементы. Естественные источники
Приведу небольшой перечень проблем, связанных с недостатком того или иного элемента. Это лишь небольшая часть, по внешнему проявлению которой можно заподозрить, что тебе чего-то не хватает:
- ослабление ;
Очевидно, что один овощ или фрукт не может восполнить всё необходимое. Например, в банане много калия и кальция, но недостаточно некоторых других составляющих.
Для оздоровления и избавления от лишнего веса, минеральный баланс так же важен, как любой другой. Ведь многие вещества напрямую связаны с обменными процессами в наших клетках. Используя эти знания вместе с моим видео «Курсом Активного Похудения» , каждый может существенно улучшить свою жизнь и самочувствие.
На сегодня все.
Спасибо, что дочитали мой пост до конца. Делитесь этой статьей со своими друзьями. Подписывайтесь на мой блог.
И погнали дальше!
Существуют различные классификации химических элементов, содержащихся в организме человека. Так, В. И. Вернадский в зависимости от среднего содержания (массовой доли га, %) в живых организмах делил элементы по декадной системе. Соответственно этой классификации (табл. 5.2) элементы, содержащиеся в живых организмах, делят на три группы:
Макроэлементы. Это элементы, содержание которых в организме выше 10~ 2 %. К ним относятся кислород, углерод, водород, азот, фосфор, сера, кальций, магний, натрий и хлор.
Микроэлементы. Это элементы, содержание которых в организме находится в пределах от 10~ 3 до 10~ 5 %. К ним относятся иод, медь, мышьяк, фтор, бром, стронций, барий, кобальт.
Ультрамикроэлементы. Это элементы, содержание которых в организме ниже 10~ 5 %. К ним относятся ртуть, золото, уран, торий, радий и др.
В настоящее время ультрамикроэлементы объединяют с микроэлементами в одну группу. В табл. 5.3 приведены уточненные данные по содержанию химических элементов в организме человека. Однако эта классификация отражает только содержание элементов в живых организмах, но не указывает на биологическую роль и физиологическое значение того или иного элемента.
В. В. Ковальский, исходя из значимости для жизнедеятельности, подразделил химические элементы на 3 группы.
Жизненно необходимые (незаменимые) элементы. Они постоянно содержатся в организме человека, входят в состав ферментов, гормонов и витаминов: Н, О, Са, N. К, Р, N3, 5, Мд,С1, С, I, Мп, Си, Со, Ре, 2п, Мо, V. Их дефицит приводит к нарушению нормальной жизнедеятельности человека.
Примесные элементы. Эти элементы постоянно содержатся в организме животных и человека: Оа, 5Ь, 5г, Вг, Р, В, Ве, Ы, 51, 5п, Сз, А1, Ва, <3е, Аз, КЬ, РЬ, Ка, В1. Си, Сг, N1, "Л, Ад, ТЬ, Н§, У, 5е. Биологическая роль их мало выяснена или неизвестна.
Примесные элементы (5с, Т1, 1п, Ьа, Рг, 5т, \№\ Ке, ТЬ и др.). Обнаружены в организме человека и животных. Данные о количестве и биологическая роль не выяснены.
Элементы, необходимые для построения и жизнедеятельности различных клеток и организмов, называют биогенными элементами.
Точно перечислить все биогенные элементы в настоящее время еще невозможно из-за сложности определения очень низких концентраций микроэлементов и установления их биологических функций. Для 24 элементов биогенность установлена надежно. Это элементы 1-й и некоторые элементы 2-й групп по Ковальскому.
5.3. Топография важнейших биогенных элементов в организме человека.
Органы человека по-разному концентрируют в себе различные химические элементы, т. е. микро- и макроэлементы неравномерно распределяются между разными органами и тканями. Большинство микроэлементов накапливается в печени, костной и мышечной тканях. Эти ткани являются основным депо (запасником) для многих микроэлементов.
Элементы могут проявлять специфическое сродство по отношению к некоторым органам и содержатся в них в высоких концентрациях. Хорошо известно, что цинк концентрируется в поджелудочной железе, иод - в щитовидной, фтор - в эмали зубов, алюминий, мышьяк, ванадий накапливаются в волосах и ногтях, кадмий, ртуть, молибден - в почках, олово - в тканях кишечника, стронций - в предстательной железе, костной ткани, барий - в пигментной сетчатке глаза, бром, марганец, хром - в гипофизе и т. д. Данные по распределению (топографии) некоторых макро- и микроэлементов в организме человека приведены на рис. 5.4.
В организмах микроэлементы могут находиться как в связанном состоянии, так и в виде свободных ионных форм. Установлено, что кремний, алюминий, медь и титан в тканях головного мозга находятся в виде комплексов с белками, тогда как марганец - в ионном виде.
Водород и кислород - макроэлементы. Они входят в состав воды, которой в организме взрослого человека в среднем содержится около 65%. Вода неравномерно распределена по органам, тканям и биологическим жидкостям человека. Так, в желудочном соке, слюне, плазме крови, лимфе вода составляет от 99,5 до 90 %. В моче, сером веществе головного мозга, почках - 80%, в белом веществе головного мозга, печени, коже, спинном мозге, мышцах, легких, сердце - 70-80%. Меньше всего - 40 % воды содержится в скелете.
Макроэлементы - углерод, водород, кислород, азот, сера, фосфор - входят в состав белков, нуклеиновых кислот и других биологически активных соединений организма. Содержание углерода в белках составляет от 51 до 55%, кислорода - от 22
до 24 %, азота - от 15 до 18 %, водорода от 6,5 до 7 %, серы -от 0,3 до 2,5%, фосфора - около 0,5%. О содержании белков в различных тканях и органах животных и человека, а следовательно, и о примерном содержании элементов С, Н, N. 8, Р можно судить на основании данных, приведенных в табл. 5.4.
Как следует из табл. 5.4, максимальное количество белков (~80%) содержится в селезенке, легких, мышцах, минимальное (~25%) - в костях и зубах.
Углерод, водород и кислород входят также в состав углеводов, содержание которых в тканях животных невелико - примерно 2%. Эти элементы входят в состав липидов (жиров). Кроме того, в состав фосфолипидов входит фосфор в виде фосфатных групп. В наибольшей степени липиды концентрируются в головном мозге (12%), а затем в печени (5%), молоке (2-3%) и сыворотке крови (0,6%). Однако основная часть фосфора - 600 г - содержится в костной ткани. Это составляет 85 % от массы всего фосфора, находящегося в организме человека. Концентрируется фосфор и в твердых тканях зубов, в состав которых он входит вместе с кальцием, хлором, фтором в виде гид-роксил-, хлор-, фторапатитов общей формулы Са5(РО 4)зХ, где X = ОН, С1, Р соответственно.
Кальций преимущественно концентрируется в костной ткани, а также и в зубной ткани. Натрий и хлор в основном содержатся во внеклеточных жидкостях, а калий и магний - во внутриклеточных. В виде фторидов натрий и калий входят в состав костной и зубной ткани. Магний в виде фосфата М§з(РО 4)2 содержится в твердых тканях зуба.
Десять металлов, жизненно необходимых для живого организма, получили название «металлы жизни». Так, установлено, что в организме человека массой 70 кг содержание «металлов жизни» составляет (в г): кальция-1700, калия - 250, натрия - 70, магния - 42, железа - 5, цинка - 3, меди - 0,2, марганца, молибдена и кобальта, вместе взятых, - менее 0,1. В теле взрослого человека содержится около 3 кг минеральных солей, причем 5 / 6 этого количества (2,5 кг) приходится на долю костных тканей.
Некоторые макроэлементы (магний, кальций) и большинство микроэлементов содержатся в организме в виде комплексов с биолигандами - аминокислотами, белками, нуклеиновыми кислотами, гормонами, витаминами и т. д. Так, ион Ре 2+ в качестве комплексообразователя входит в состав гемоглобина, Со 2+ - в витамин В12, М§[ 2+ - в хлорофилл. Известны многочисленные биокомплексы и других элементов (Си, 2п, Мо и др.), играющие важную биологическую роль в организме.
На изменение содержания химических элементов в организме влияют различные заболевания. Так, при рахите происходит нарушение фосфорно-кальциевого обмена, что приводит к снижению содержания кальция. При нефрите из-за нарушения электролитного обмена уменьшается содержание кальция, натрия, хлора и повышается содержание магния, калия в организме.
В поддерживании определенного содержания макро- и микроэлементов в организме участвуют гормоны.
Макроэлементы – полезные для организма вещества, суточная норма которых для человека составляет от 200 мг.
Дефицит макроэлементов ведет к нарушению метаболизма, дисфункции большинства органов и систем.
Есть такое высказывание: мы то, что едим. Но, конечно, если спросить знакомых, когда они в последний раз кушали, например, серу или хлор, удивления в ответ не избежать. А меж тем, в человеческом организме «живет» почти 60 химических элементов, запасы которых мы, порой сами того не осознавая, пополняем из пищи. И примерно на 96 процентов каждый из нас состоит из всего 4 химических названий, представляющих группу макроэлементов. А это:
- кислород (есть 65 % в каждом человеческом организме);
- углерод (18 %);
- водород (10 %);
- азот (3 %).
Остальные 4 процента – другие вещества из таблицы Менделеева. Правда, их значительно меньше и они представляют другую группу полезных нутриентов – микроэлементы.
Для наиболее распространенных химических элементов-макронутриентов принято употреблять название-мнемоним CHON, составленное из заглавных букв терминов: углерод, водород, кислород и азот на латыни (Carbon, Hydrogen, Oxygen, Nitrogen).
Макроэлементам в человеческом организме природа отвела довольно широкие полномочия. От них зависит:
- формирование скелета и клеток;
- уровень рН тела;
- правильная транспортировка нервных импульсов;
- адекватность протекания химических реакций.
В результате многих опытов было установлено: ежедневно человек нуждается в 12 минералах ( , железо, фосфор, йод, магний, цинк, селен, медь, марганец, хром, молибден, хлор). Но даже эти 12 не смогут заменить функции биогенных элементов.
Почти каждый химический элемент отыгрывает значительную роль в существовании всего живого на Земле, но только 20 из них являются главными.
Эти элементы делятся на:
- 6 основных биогенных элементов (представлены почти во всем живом на Земле и часто в довольно больших количествах);
- 5 незначительных биогенных элементов (найдены во многих живых существах в относительно небольших количествах);
- микроэлементы (основные вещества, необходимые в малых количествах для поддержания биохимических реакций, от которых зависит жизнь).
Среди биогенных веществ различают:
- макроэлементы;
Основные биогенные элементы, или органогены, – это группа углерода, водорода, кислорода, азота, серы, фосфора. Незначительные биогенные вещества представлены натрием, калием, магнием, кальцием, хлором.
Кислород (O)
Это второй в списке самых распространенных веществ на Земле. Является компонентом воды, а она, как известно, составляет примерно 60 процентов человеческого тела. В газообразной форме кислород становится частью атмосферы. В этой форме он играет определяющую роль для поддержания жизни на Земле, способствуя фотосинтезу (в растениях) и дыханию (у животных и людей).
Углерод (C)
Углерод также можно считать синонимом жизни: ткани всех существ на планете содержат соединение углерода. Кроме того, формирование углеродных связей способствует выработке некоторого количества энергии, что играет значимую роль для протекания важных химических процессов на уровне клеток. Многие соединения, в составе которых есть углерод, легко воспламеняются, выделяя тепло и свет.
Водород (H)
Это наиболее легкий и самый распространенный элемент во Вселенной (в частности, в форме двухатомного газа Н2). Водород является реактивным и легковоспламеняющимся веществом. С кислородом образует взрывоопасные смеси. Имеет 3 изотопа.
Азот (N)
Элемент с атомным номером 7 – главный газ в атмосфере Земли. Азот есть в составе многих органических молекул, в том числе и аминокислот, которые являются составляющей белков и нуклеиновых кислот, формирующих ДНК. Почти весь азот производится в космосе – так называемые планетарные туманности, созданные стареющими звездами, обогащают Вселенную этим макроэлементом.
Другие макроэлементы
Калий (К)
(0,25%) является важным веществом, отвечающим за процессы электролита в организме. Простыми словами: транспортирует заряд через жидкости. Это помогает регулировать сердцебиение и передавать импульсы нервной системы. Также участвует в гомеостазе. Дефицит элемента ведет к проблемам с сердцем, вплоть до его остановки.
Кальций (1,5 %) является наиболее распространенным нутриентом в человеческом теле – почти все запасы этого вещества концентрируются в тканях зубов и костей. Именно кальций отвечает за сокращение мышц и регуляцию белков. Но тело будет «съедать» этот элемент из костей (что опасно развитием остеопороза), если ощутит его дефицит в дневном рационе.
Необходим растениям для формирования клеточных мембран. Животные и люди нуждаются в этом макроэлементе для поддержания здорового состояния костей и зубов. Кроме того, кальций играет роль «модератора» процессов в цитоплазме клеток. В природе представлен в составе многих пород (мел, известняк).
В организме человека кальций:
- влияет на нервно-мышечную возбудимость – участвует в сокращении мышц (гипокальциемия ведет к судорогам);
- регулирует гликогенолиз (расщепление гликогена к состоянию глюкозы) в мышцах и глюконеогенез (образование глюкозы из неуглеводных образований) в почках и печени;
- уменьшает проницаемость стенок капилляров и клеточной мембраны, чем усиливает противовоспалительный и антиаллергический эффекты;
- способствует свертыванию крови.
Ионы кальция – важные внутриклеточные мессенджеры, влияющие на выработку инсулина и пищеварительных ферментов в тонком кишечнике.
Всасывание Ca зависит от содержания в организме фосфора. Обмен кальция и фосфатов регулируется гормонально. Паратгормон (гормон паращитовидных желез) высвобождает Ca из костей в кровь, а кальцитонин (гормон щитовидной железы) способствует отложению элемента в костях, чем уменьшает его концентрацию в крови.
Магний (Mg)
Магний (0,05 %) играет значимую роль в структуре скелета и мышц.
Является участником более чем 300 метаболических реакций. Типичный внутриклеточный катион, важный компонент хлорофилла. Присутствует в скелете (70 % от общего количества) и в мышцах. Неотъемлемая часть тканей и жидкостей организма.
В человеческом теле магний отвечает за расслабление мышц, выведение шлаков, улучшение притока крови к сердцу. Дефицит вещества нарушает пищеварение и замедляет рост, ведет к быстрой утомляемости, тахикардии, бессоннице, у женщин усиливается ПМС. А вот избыток макроэлемента – это почти всегда развитие мочекаменной болезни.
Натрий (Na)
(0,15%) является элементом, способствующим электролиту. Он помогает передавать по организму нервные импульсы, а также отвечает за регуляцию уровня жидкости в теле, предохраняя от обезвоживания.
Сера (S)
Сера (0,25%) находится в 2 аминокислотах, которые формируют протеины.
Фосфор (1%) концентрируется предпочтительно в костях. Но кроме того, есть в составе молекулы АТФ, которая обеспечивает клетки энергией. Представлен в нуклеиновых кислотах, клеточных мембранах, костях. Как и кальций, необходим для правильного развития и работы опорно-двигательного аппарата. В человеческом организме выполняет структурную функцию.
Хлор (Cl)
Хлор (0,15 %), как правило, находится в организме в форме отрицательного иона (хлорида). В его функции входит поддержание водного баланса в организме. В условиях комнатной температуры хлор является ядовитым зеленым газом. Сильный окислитель, легко вступает в химические реакции, образуя хлориды.
Роль макроэлементов для человека
| Макроэлемент | Польза для организма | Последствия дефицита | Источники |
|---|---|---|---|
| Калий | Составная часть внутриклеточной жидкости, корректирует баланс щелочи и кислот, способствует синтезированию гликогена и протеинов, влияет на функции мышц. | Артрит, болезни мышц, параличи, нарушение передачи нервных импульсов, аритмия. | Дрожжи, сушеные фрукты, картофель, бобы. |
| Укрепляет кости, зубы, способствует упругости мышц, регулирует свертываемость крови. | Остеопороз, судороги, ухудшение состояния волос и ногтей, кровоточивость десен. | Отруби, орехи, разные сорта капусты. | |
| Магний | Влияет на углеводный обмен, снижает уровень холестерина, придает тонус организму. | Нервозность, онемение конечностей, скачки давления, боли в спине, шее, голове. | Злаки, фасоль, темно-зеленые овощи, орехи, чернослив, бананы. |
| Натрий | Контролирует кислотно-щелочной состав, поднимает тонус. | Дисгармония кислот и щелочи в организме. | Оливки, кукуруза, зелень. |
| Сера | Способствует выработке энергии и коллагена, регулирует свертываемость крови. | Тахикардия, гипертония, запоры, боли в суставах, ухудшение состояния волос. | Лук, капуста, бобы, яблоки, крыжовник. |
| Участвует в формировании клеток, гормонов, регулирует обменные процессы и работу мозговых клеток. | Усталость, рассеянность, остеопороз, рахит, спазмы в мышцах. | Дары моря, бобы, капуста, арахис. | |
| Хлор | Влияет на производство соляной кислоты в желудке, участвует в обмене жидкостей. | Снижение кислотности желудка, гастрит. | Ржаной хлеб, капуста, зелень, бананы. |
Все живое на Земле, от самого большого млекопитающего до наименьшего насекомого, занимает разные ниши в экосистеме планеты. Но, тем не менее, практически все организмы химически созданы из одних и тех же «ингредиентов»: углерода, водорода, азота, кислорода, серы и других элементов из таблицы Менделеева. И этот факт объясняет, почему столь важно заботиться об адекватном пополнении необходимых макроэлементов, ведь без них нет и жизни.
Одними из основных факторов питания, влияющих на состояние здоровья, работоспособность и активное долголетие, являются микронутриенты – витамины и витаминоподобные вещества, микро- и макроэлементы. Организм не производит все необходимые микронутриенты и должен получать их в готовом виде, например, с пищей. Способностью запасать эти вещества мы, к сожалению, не обладаем.
- Макронутриенты – пищевые вещества (белки, жиры и углеводы), необходимые человеку в количествах, измеряемых граммами, и обеспечивающие энергетические, пластические и прочие потребности организма.
- Микронутриенты – полезные вещества (витамины, минералы, микроэлементы), содержащиеся в пище в минимальных количествах – миллиграммах или микрограммах. Они не дают энергию, но играют важную роль в процессах усвоения пищи, осуществлении процессов роста, адаптации и развития организма.
Минеральные вещества относятся к жизненно необходимым компонентам питания с весьма разнообразными физиологическими функциями. Они играют важную роль в пластических процессах, формировании и построении тканей организма, в частности костей скелета. Минеральные вещества нужны для поддержания кислотно-щелочного равновесия в организме, создания определенной концентрации ионов водорода в тканях и клетках, межтканевых и межклеточных жидкостях, а также для придания им осмотических свойств, обеспечивающих нормальное протекание обмена веществ.
Большое значение имеют минеральные вещества в образовании белка. Доказаны их роль в деятельности эндокринных желез (например, йода в щитовидной железе), а также участие в ферментативных процессах.
Минеральные вещества участвуют в нейтрализации кислот и предотвращают развитие ацидоза. Важное значение имеют они в нормализации водного обмена в организме. Выявлены высокоактивные в биологическом отношении связи этой группы веществ с другими нутриентами, например, кальция с белком (казеином), кобальта с витамином В12 и др. Доказана роль минеральных веществ в кроветворении, процессах тканевого дыхания и метаболизме. Изучение минеральных веществ как незаменимой части питания и определение их роли в организме тесно связаны с предупреждением железодефицитной анемии, эндемического зоба, остеопороза, рахита, флюороза, ряда других заболеваний.
Основываясь на преимущественном значении отдельных минеральных веществ в различных аспектах жизнедеятельности организма, можно выделить несколько главных направлений их участия в биохимических процессах обмена:
- построение структур скелета (кальций, фосфор и др.);
- поддержание осмотических свойств клеток и плазмы (натрий, калий);
- кроветворение (железо, медь);
- являются активаторами и кофакторами ферментов (магний, цинк, медь, железо, селен, марганец, молибден, кобальт, ванадий и др.).
Группа минеральных веществ включает макроэлементы (кальций, фосфор, калий, магний, натрий, сера, хлор) и микроэлементы (железо, цинк, бром, йод, кобальт. марганец, медь, молибден, селен, фтор, хром). В последние десятилетия все больше внимания исследователей привлекают микроэлементы в связи с чрезвычайно широким их спектром действия на организм – от жизненной необходимости для существования до токсического действия. Четко разделить микроэлементы на токсические и жизненно необходимые не удается, так как соответствующий эффект в значительной степени зависит от дозы. Рекомендуемые величины потребления ряда макро- и микроэлементов в нашей стране утверждены Государственным санитарно-эпидемиологическим нормированием Российской Федерации в следующих документах:
- Методические рекомендации 2.3.1. РАЦИОНАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации», МР 2.3.1.2432-08;
- Приложение № 2 к техническому регламенту Таможенного союза «Пищевая продукция в части ее маркировки» (ТР ТС 022/2011);
- Единые санитарно-эпидемиологические и гигиенические требования к продукции (товарам), подлежащей санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю) (с изменениями на 10 ноября 2015 года), Приложение 5, Величины суточного потребления пищевых и биологически активных веществ для взрослых в составе специализированных пищевых продуктов (СПП) и БАД к пище (энергетическая ценность 10000 кДж или 2300 ккал).
НОРМЫ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОТРЕБНОСТЕЙ В МИНЕРАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВАХ, МАКРОЭЛЕМЕНТЫ ДЛЯ ВЗРОСЛЫХ
| Минерал | Традиционные пищевые продукты * | Физиологическая потребность для взрослых ** | Верхний допустимый уровень потребления ** | ||
| Кальций | Образование костной ткани, формирование зубов, процесс сверстывания крови, нервно - мышечная проводимость |
Остеопороз, судороги (тетания) | Молоко и молочные продукты | 1000 мг, 1200 мг для лиц старше 60 лет | 2500 мг |
| Фосфор | Элемент органических соединений, буферных растворов образование костной ткани, трансформация энергии |
Нарушения роста, костные деформации, рахит, остеомаляция |
Молоко, молочные продукты, мясо, рыба | 800 мг | 1600 мг |
| Магний | Образование костной ткани, формирование зубов; нервно-мышечная проводимость; коэнзим (кофермент) в углеводном и белковом обменах; неотъемлемый компонент внутриклеточной жидкости |
Апатия, зуд, мышечная дистрофия и судороги; заболевания желудочно-кишечного тракта, нарушение сердечного ритма |
Крупы, рыба, соя, мясо, яйца, хлеб, бобовые, орехи, курага, брокколи, бананы |
400 мг | 800 мг |
| Калий | Важнейший компонент внутриклеточной жидкости; кислотно-щелочное равновесие, мышечная деятельность; синтез белков и гликогена |
Мышечная дистрофия, паралич мышц, нарушение передачи нервного импульса, сердечного ритма |
Бобовые, картофель, мясо, морская рыба, грибы, хлеб, яблоки, абрикосы, смородина, курага, изюм | 2500 мг | 3500 мг |
НОРМЫ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОТРЕБНОСТЕЙ В МИНЕРАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВАХ, МИКРОЭЛЕМЕНТЫ ДЛЯ ВЗРОСЛЫХ
| Минерал | Биологическое воздействие на организм | Возможные заболевания при дефиците витаминов или минеральных веществ | Традиционные пищевые продукты | Нормы физиологической потребности * | Верхний допустимый уровень ** |
| Железо | В составе гемоглобина; в составе цитохромов, участников окислительных процессов в клетках |
Нарушение эритропоэза (образования эритроцитов), анемия, нарушение роста, истощение | Мясо, печень, почки, яйцо, картофель, белые грибы, персики, абрикосы | 10 мг (для мужчин) / 18 мг (для женщин) | 20 мг (для мужчин) / 40 мг (для женщин) |
| Йод | Важнейший компонент гормонов щитовидной железы |
Базедова болезнь, нарушение работы центральной нервной системы |
Морская рыба, ламинария (морская капуста), молочные продукты, гречневая крупа, картофель, арония, грецкий орех восковой спелости, фейхоа. |
150 мкг | 300 мкг |
| Фтор | Образование зубной эмали, костной ткани |
Нарушения роста; нарушения процесса минерализации | Морская рыба, чай | 4 мг | 6 мг |
| Цинк | Компонент (кофактор) более чем ста ферментов; перенос двуокиси углерода; стабильность биологических мембран; заживление ран |
Нарушение роста, плохое заживление ран, отсутствие аппетита, нарушение вкуса |
Мясо, рыба, устрицы, субпродукты, яйца, бобовые, семечки тыквенные, отруби пшеницы | 12,0 мг | 25 мг |
| Селен | Существенная часть ферментной системы - глутатион- пероксидазы, защищающей биологические мембраны от повреждающего действия свободных радикалов; функции щитовидной железы; иммунитет |
Анемия, кардиомиопатия, нарушения роста и образование костной ткани |
Зерновые, морепродукты, печень, почки, сердце, чеснок | 75 мкг (для мужчин) / 55 мкг (для женщин) | 150 мкг |
| Медь | Механизмы ферментного катализа (биокатализа); перенос электронов; взаимодействие с железом |
Крайне редко-анемия. |
Мясо, морепродукты, ореха, зерновые,какао, отруби | 1,0 мг | 3 мг |
| Марганец | Механизмы ферментного катализа (биокатализа) |
Неизвестны |
Печень, крупы, фасоль, горох, гречиха, арахис, чай, кофе, зеленые листья овощей | 2,0 мг | 5 мг |
| Хром | Углеводный обмен |
Изменение уровня глюкозы в крови |
Печень, сыр, бобы, горох, цельное зерно, перец черный | 50 мкг | 250 мкг |
| Молибден | Механизмы ферментного катализа (Биокатализа); перенос электронов |
Крайне редко-нарушение обмена серосодержащих аминокислот; нарушения функций нервной системы |
Печень, почки, фасоль, горох, зеленые листовые овощи, дыня, абрикос, цельное коровье молоко | 70 мкг | 600 мкг |
| Кобальт | Входит в состав витамина В12 (кобаламин). Кобальт задействован при кроветворении, функциях нервной системы и печени, ферментативных реакциях. |
B бoльшинcтвe cлучaeв недостаток кобальта нaблюдaeтcя у cпopтcмeнoв, вeгeтapиaнцeв, пpи зaбoлeвaнияx ЖKT, кpoвoпoтepяx и гeльминтoзax. Недостаток кобальта влияет на: уровень витамина В12, нормальное функционирование нервной системы, приводит к дистрофии костной ткани, поражению слизистой оболочки желудка и к нарушениям нормального функционирования печени. |
Печень, почки, рыба, яйца | 10 мкг | 30 мкг |
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПОТРЕБНОСТИ В МИНЕРАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВАХ ДЛЯ ЖЕНЩИН В ПЕРИОД БЕРЕМЕННОСТИ И КОРМЛЕНИЯ РЕБЕНКА
| Минеральные вещества / показатели (в сут.) | Беременные (2-я половина) | Кормящие (1-6 мес.) | Кормящие (7-12 мес.) |
| Кальций, мг | 400 | ||
| Фосфор, мг | |||
| Фтор | 50 | 50 | |
| Железо, мг | |||
| Цинк, мг | 3 | ||
| Йод, мкг | 140 | ||
| Медь, мг | 0,4 | 0,4 | |
| Марганец, мг | 0,2 | 0,8 | |
| Селен, мкг |
Нормы физиологических потребностей в минеральных веществах для детей и подростков Российской Федерации
Минеральные вещества
/ показатели |
Возрастные группы |
||||||||||||||||
от 1 года |
от 2 до |
от 3 до 7 лет |
от 7 до 11 лет |
от 11 до 14 лет |
от 14 до 18 лет |
||||||||||||
мальчики |
|||||||||||||||||
* - Единые санитарно-эпидемиологические и гигиенические требования к продукции (товарам), подлежащей санитарноэпидемиологическому надзору (контролю) (с изменениями на 10 ноября 2015 года), Приложение 5, Величины суточного потребления пищевых и биологически активных веществ для взрослых в составе специализированных пищевых продуктов (СПП) и БАД к пище (энергетическая ценность 10000 кДж или 2300 ккал).