Минеральные вещества участвуют во всех физиологических процессах:
1) пластических - в формировании и построении тканей, в построении костей скелета, где кальций и фосфор являются основными структурными компонентами (в организме более 1 кг кальция и 530 - 550 г фосфора);
2) в поддержании кислотно-щелочного равновесия, в создании водородных ионов в ткани, клетках, межклеточных жидкостях, придавая им определенные осмотические свойства;
3) в формировании белка;
4) в функциях эндокринных желез (особенно йод);
5) в ферментативных процессах;
6) в нейтрализации кислот и предупреждении развития ацидоза;
7) в нормализации водно-солевого обмена;
8) в поддержании защитных сил организма.
В теле человека обнаружено более 70 химических элементов, из них более 33 - в крови.
Минеральные вещества делятся на вещества:
1) щелочного действия (катионы) - натрий, кальций, магний, калий;
2) кислотного действия (анионы) - фосфор, сера, хлор.
Минеральные вещества поступают в организм в основном с пищевыми продуктами. Элементы, т.е. минеральные вещества, встречающиеся в пищевых продуктах, можно разделить на 3 группы:
1 - макроэлементы -присутствуют в продуктах в количествах - десятки и сотни мг%.
К ним относятся: фосфор, кальций, калий, натрий, магний, хлор, сера.
2 - микроэлементы -присутствуют в продуктах в количествах - не более нескольких мг% : йод, фтор, кобальт, железо, марганец, медь, цинк.
3 - ультрамикроэлементы -их содержание в продуктах - в мкг%: селен, золото, свинец, ртуть, радий.
Макроэлементы:
Кальций (Са) - макроэлемент, участвующий в формировании костей скелета.
- это основной структурный компонент кости. Кальция в костях содержится 99% от общего его количества в организме;
- является постоянной составной частью крови, клеточных и тканевых соков;
- входит в состав яйцеклетки;
- укрепляет защитные свойства организма и повышает устойчивость к внешним неблагоприятным факторам;
- являясь элементом щелочного действия, предупреждает развитие ацидоза;
- нормализует нервно - мышечную возбудимость (понижение содержания кальция может привести к возникновению тетанических судорог).
Обмен кальция характеризуется тем, что при его недостатке в пище он продолжает выделяться из организма в больших количествах за счет запасов. Создается отрицательный баланс кальция в организме.
Усвояемость кальциязависит от соотношения его с другими компонентами: жиром, магнием и фосфором.
Хорошее усвоение кальция наблюдается, если на 1 г жира приходится 10 мг кальция, поступающего с пищей. Это объясняется тем, что кальций образует с жирными кислотами соединения, которые, взаимодействуя с желчными кислотами, образуют комплексное, хорошо усвояемое соединение. При избытке жира в пищевом рационе ощущается недостаток желчных кислот для перевода кальция солей жирных кислот в растворимые состояния, и их большая часть выделяется с калом.
Отрицательное влияние на всасывание кальция оказывает избыток магния: чем больше поступает в организм магния, тем меньше остается желчных кислот для кальция. Поэтому увеличение количества магния в пищевом рационе усиливает выведение кальция из организма; в суточном рационе магния должно содержаться наполовину меньше, чем кальция. Суточная потребность в кальции составляет 800 мг, а магния - 400 мг.
Содержание фосфора влияет на усвоение кальция. Кальций с фосфором в организме образует соединение - кальциевую соль фосфорной кислоты. Это соединение под действием желчных кислот мало растворяется и всасывается, т.е. увеличение фосфора в пище ухудшает баланс кальция и приводит к уменьшению всасывания кальция и увеличению его выведению. Оптимальное усвоение кальция происходит при соотношении кальция и фосфора как 1:1,5 или 800 : 1200 мг .
Суточная потребность в кальции:для всех категорий - 800 мг,
детям до года - 250 - 600 мг, 1-7 лет - 800 - 1200 мг, 7-17 лет - 1200-1500 мг.
Источники кальция:молоко и молочные продукты, рыба, 0,5 л молока или 100 г сыра обеспечивают суточную потребность в кальции.
Фосфор (Р) – жизненно необходимый элемент. В организме человека содержится от 600 до 900 г фосфора. Участвует в процессах обмена и синтеза белков, жиров, углеводов, оказывает влияние на деятельность скелетной мускулатуры и сердечной мышцы. Входя в состав ДНК и РНК, он принимает участие в процессах кодирования, хранения и использования генетической информации. Фосфор играет существенную роль в поддержании кислотно-щелочного состояния кислотности плазмы крови в пределах 7,3-7,5. Фосфору принадлежит ведущая роль в функции ЦНС. Фосфорные кислоты участвуют в построении ферментов, катализаторов процесса распада органических веществ пищи, создающих условия для использования потенциальной энергии.
Потребность в фосфоре возрастает при физической нагрузке и при недостатке белков в рационе.
Усвояемость фосфора связана с усвоением кальция, содержанием белков в рационе и другими сопутствующими факторами. Соотношение фосфора к белкам составляет 1:40.
Суточная потребность в фосфоре:1200 мг.
Источники фосфора:наибольшее количество фосфора находится в молочных продуктах, особенно в сырах (до 600 мг%), а также в яйцах (в желтке 470 мг%). Высоким содержанием фосфора отличаются и некоторые растительные продукты (бобовые – фасоль, горох- содержат до 300-500 мг%), Хорошими источниками фосфора являются мясо, рыба, икра.
Магний (Mg) –в организме содержится до 25 г. Он активизирует ферменты, регулирующие углеводный обмен, фосфорный обмен, стимулирует образование белков. Магний нормализует возбудимость нервной системы, обладает антиспастическим и сосудорасширяющим свойствами, стимулирует перистальтику кишечника, повышает желчевыделение, снижает уровень холестерина.
Суточная потребность в магнии:для женщин – 500 мг, для мужчин – 400 мг.
Источники магния:хлеб, крупа, рис, горох, фасоль, гречневая крупа, петрушка, укроп, салат.
Натрий (Na), хлор(Cl), калий (K) –велика роль хлорида натрияв питании здорового и больного человека. Организм человека содержит около 250 г хлорида натрия. Более 50% этого количества находится во внеклеточной жидкости и костной ткани, и только 10% - внутри клеток мягких тканей. И наоборот, ионы калиялокализуются внутри клеток. Они отвечают за поддержание постоянства объема жидкости в организме, транспорт аминокислот, сахаров, калия, а также секрецию соляной кислоты в желудке.
Суточная потребность: в натрии –4000-6000 мг, в хлоре –5000-7000 мг, в калии –2500-5000 мг.
Источники:ионы натрия, хлора, калия поступают с хлебом, сыром, мясом, овощами, концентратами и минеральной водой.
Выводятся с мочой (до 95%). При этом за ионами натрия следуют ионы хлора. Богатая калием пища вызывает повышенное выделение натрия. И наоборот, потребление в большом количестве натрия приводит к потере организмом калия. Потребность в суточном рационе хлорида натрия составляет 10-12 г.
Микроэлементы:
Железо (Fe)является незаменимой частью гемоглобина и миоглобина. 60% железа сосредоточено в гемоглобине. Другая важная сторона железа – участие в окислительных процессах, так как оно входит в состав ферментов: пероксидазы, цитохромоксидазы.
В организме взрослого человека содержится до 4 г железа (2,5 из них – в гемоглобине).
Суточная потребность в железе:для мужчин – 10 мг, для женщин – 18-20 мг.
Источники железа:наиболее богаты железом печень свиная, мясо говядина, кровавые колбасы, зернобобовые, гречневая крупа. Всасывание железа в организме затруднено из-за его связывания фитиновой кислотой. Хорошо всасывается железо, содержащееся в мясных продуктах, печени, яичном желтке. В легкоусвояемой форме железо содержится в растительных продуктах: в чесноке, свекле, яблоках.
Недостаток железаприводит к железодефицитной анемии.
Йод (I) –основная роль йода в организме – участие в образовании гормонов щитовидной железы. Кроме того, он принимает участие в окислении жиров, контролирует и организует защитные механизмы организма человека. Опосредованно, через гормоны щитовидной железы, йод влияет на нервную систему, определяет нормальный энергетический обмен, качество репродуктивного здоровья, влияет на умственное и физическое развитие детского организма.
Суточная потребность в йоде:для детей – 90-120 мкг, для взрослых – 150-200 мкг.
Источники йода:морская капуста, морепродукты, яйца куриные, молоко.
Недостаток йода:приводит к развитию эндемического зоба.