Минеральные вещества наряду с белками, жирами, углеводами и витаминами являются жизненно важными компонентами пищи человека, необходимыми для построения структур живых тканей и осуществления биохимических и физиологических процессов, лежащих в основе жизнедеятельности организма. Минеральные вещества участвуют в важнейших обменных процессах организма: водно-солевом и кислотно-щелочном. Многие ферментативные процессы в организме невозможны без участия тех или иных минеральных веществ.
Организм человека получает эти элементы из окружающей среды, пищи и воды.
Количественное содержание того или иного химического элемента в организме определяется его содержанием во внешней среде, а также свойствами самого элемента, с учетом растворимости его соединений.
Впервые научные основы учения о микроэлементах в нашей стране обосновал В. И. Вернадский (1960). Фундаментальные исследования были проведены А.П. Виноградовым (1957) – основоположником учения о биогеохимических провинциях и их роли в возникновении эндемических заболеваний человека и животных и В.В. Ковальским (1974) – основоположником геохимической экологии и биогеографии химических элементов.
В настоящее время из 92 встречающихся в природе элементов 81 химический элемент обнаружен в организме человека.
Минеральные вещества составляют значительную часть человеческого тела по массе (в среднем в организме около 3 кг золы). В костях минеральные вещества представлены в виде кристаллов, в мягких тканях - в виде истинного либо коллоидного раствора в соединении главным образом с белками.
Для наглядности можно привести такой пример: в организме взрослого человека содержится около 1 кг кальция, 0,5 кг фосфора, по 150 г калия, натрия и хлора, 25 г магния, 4 г железа.
Все химические элементы можно разбить на группы:
1. 12 структурных элементов, это – углерод, кислород, водород, азот, кальций, магний, натрий, калий, сера, фосфор, фтор и хлор.
2. 15 эссенциальных (жизненно необходимых) элементов - железо, йод, медь, цинк, кобальт, хром, молибден, никель, ванадий, селен, марганец, мышьяк, фтор, кремний, литий.
3. 2 условно-необходимых элемента – бор и бром.
4. 4 элемента являются серьезными «кандидатами на необходимость» - кадмий, свинец, алюминий и рубидий.
5. Остальные 48 элементов менее значимы для организма.
Традиционно все минеральные вещества делят на
две группы
по содержанию их в организме человека.
Химические вещества при всей своей важности и необходимости для организма человека могут оказывать и отрицательное влияние на растения, животных и человека, если концентрация их доступных форм превышает определенные пределы. Кадмий, олово, свинец и рубидий считаются условно необходимыми, т.к. они, по всей видимости, не очень важны для растений и животных и опасны для здоровья человека даже при относительно низких концентрациях. Биологическая роль некоторых микроэлементов еще не достаточно изучена.
Любая патология, любое отклонение в здоровье биологического организма обуславливается либо дефицитом жизненно необходимых (эссенциальных) элементов, либо избытком как эссенциальных, так и токсичных микроэлементов. Такой дисбаланс макро- и микроэлементов получил свое объединяющее название «микроэлементозы».
Минеральные вещества не обладают энергетической ценностью, как белки, жиры и углеводы. Однако без них жизнь человека невозможна. Так же, как и при недостатке основных пищевых веществ или витаминов, при дефиците минеральных веществ в организме человека возникают специфические нарушения, приводящие к характерным заболеваниям.
Микроэлементы и витамины в некотором смысле даже более важны, чем питательные вещества, ибо без них последние не будут правильно усваиваться организмом.
Влияние минеральных веществ на организм человека.
Особенно важны минеральные вещества детям, в период интенсивного роста костей, мышц, внутренних органов. Естественно, беременные женщины и кормящие матери нуждаются в повышенном потреблении минеральных веществ. С возрастом потребность в минеральных веществах снижается.
Действие на организм человека тяжелых металлов.
В последние годы выделяют отдельно действие на организм человека тяжелых металлов. Тяжелые металлы– это группа химических элементов с относительной атомной массой более 40. Появление в литературе термина «тяжелые металлы» было связано с проявлением токсичности некоторых металлов и опасности их для живых организмов.
Уже сейчас во многих регионах мира окружающая среда становится все более «агрессивной» с химической точки зрения. В последние десятилетия основными объектами биогеохимических исследований стали территории промышленных городов и прилегающих к ним земель, особенно если на них выращиваются, а затем используются в пищу сельскохозяйственные растения.
Влияние микроэлементов на жизнедеятельность животных и человека активно изучается и в медицинских целях. В настоящее время выявлено, что многие заболевания, синдромы и патологические состояния вызваны дефицитом, избытком или дисбалансом микроэлементов в живом организме.
Ниже представлены современные научные данные о биологической роли изученных химических элементах, их метаболизме в организме человека, суточных нормах потребления, содержании химических веществ в продуктах питания. Представлены данные о дефицитных состояниях, развивающихся при недостаточном потреблении данных химических веществ, а также реакция организма на избыточное потребление нутриентов.
И это вовсе не образное сравнение. На самом деле нам действительно необходимы многие элементы из таблицы Менделеева, вернее, макроэлементы и микроэлементы.
Макроэлементы содержатся в количествах, измеряемых десятками и сотнями миллиграммов на 100 г живой ткани или продукта. Это кальций, фосфор, калий, магний, натрий, хлор, сера.
Микроэлементы присутствуют в концентрациях, выраженных в микрограммах (тысячной доле миллиграмма). Специалисты считают необходимыми для жизнедеятельности человека 14 микроэлементов: железо, медь, марганец, цинк, кобальт, йод, фтор, хром, молибден, ванадий, никель, олово, кремний, селен. Поговорим об основных из них.
Еще египтяне в далекой древности использовали цинковую мазь для быстрого заживления ран. Первые цинкодефицитные состояния были описаны в 1961 году. Люди, страдающие этими состояниями, были похожи на апатичных карликов с кожей, покрытой сыпью, недоразвитыми половыми органами, увеличенными печенью и селезенкой.
Вопреки распространенному тогда мнению, что в этом виновата наследственность, доктор Прасад попробовал лечить этих больных солями цинка и получил хорошие результаты!
Исследования в этой области принесли немало открытий об этом «чудесном элементе», как его тогда стали называть.
Оказывается, цинк играет важную роль в процессах образования костей и быстрого заживления ран и язв. Но этим его замечательные свойства не исчерпываются. Цинк необходим для развития мозга, делает нас устойчивыми к стрессам и простудным заболеваниям, удлиняет влияние инсулина и требуется в начальный период полового созревания. У мужчин дефицит цинка может привести к бесплодию.
Запасы цинка в организме невелики – около 2 г. Он содержится во всех органах и тканях, но больше всего цинка находят в мышцах, почках, предстательной железе, коже.
На заметку
Цинк оказывает влияние на активность половых и гонадотропных гормонов гипофиза. Увеличивает активность ферментов – фосфатаз кишечной и костной, катализирующих гидролиз. Цинк участвует также в жировом, белковом и витаминном обмене, в процессах кроветворения.
При недостатке цинка дети отстают в развитии, страдают гнойничковыми заболеваниями кожи и слизистых оболочек.
Человек в сутки должен получать 13–14 мг цинка.
В числе источников цинка – овсяные хлопья, хлеб из муки грубого помола, грибы, чеснок, сельдь и макрель, семена подсолнечника, тыквы, грецкие орехи и фундук.
Фрукты и овощи бедны цинком, так что вегетарианцы и люди, исключающие из своей диеты мясо, рыбу и яйца, рискуют остаться без достаточного количества цинка.
Долгое время селен считался ядом. Лишь в 1950-х годах было установлено, что этот микроэлемент предупреждает развитие некрозов в печени у крыс. Дальнейшие исследования показали, что при дефиците селена страдают , сосуды и печень, также развивается дистрофия поджелудочной железы.
Установлено, что у больных раком отмечается очень низкое содержание селена в крови. Было доказано, что чем выше уровень селена в организме, тем менее злокачественными были опухоли, они реже давали метастазы. По некоторым данным, смертность от лимфом, рака пищеварительных органов, рака легких и молочных желез существенно меньше в регионах с высоким и средним содержанием селена в почве. Но вреден и переизбыток селена в окружающей среде. Например, при высоком содержании селена в питьевой воде нарушается формирование эмали. Наиболее типичным симптомом селенового токсикоза является поражение ногтей и волос, появляются желтушность, .
На заметку
Присутствие селена в организме оказывает антиоксидантное действие, замедляя старение, способствует предупреждению роста аномальных клеток, укрепляет .
Селен необходим для образования белков, он поддерживает нормальную работу печени, щитовидной железы, поджелудочной железы.
Селен является одним из компонентов спермы, важным для поддержания репродуктивной функции.
При дефиците селена в организме усиленно накапливаются мышьяк и кадмий, которые, в свою очередь, усугубляют дефицит селена.
Ежедневно нам требуется всего лишь 0,00001 г селена.
Селеном богаты продукты моря: сельдь, кальмары, креветки, лангусты, омары. Содержится он в субпродуктах, яйцах.
Из продуктов растительного происхождения селен есть в пшеничных отрубях, проросших зернах пшеницы, зернах кукурузы, помидорах, дрожжах, чесноке и грибах, оливковом масле, кешью и миндале.
Надо учесть, что много селена теряется при кулинарной обработке продуктов.
Хром, так же как и селен, долгое время считался вредным для человеческого организма. И только в 1960-х годах была доказана его необходимость для живых организмов. Оказывается, все дело в дозе.
При недостаточности хрома отмечаются снижение толерантности к глюкозе, повышение концентрации инсулина в крови, появление глюкозы в крови. А также повышение концентрации триглицеридов и холестерина в сыворотке крови, приводящее к увеличению числа атеросклеротических в стенке аорты. Дефицит этого микроэлемента может привести к инфарктам и инсультам.
На заметку
Хром является постоянной составной частью всех органов и тканей человека.
Хром оказывает действие на процессы кроветворения, выработку инсулина, углеводный обмен и энергетические процессы.
При хроническом отравлении хромом наблюдаются головные боли, исхудание, воспалительные изменения слизистой желудка и кишечника. Хромовые соединения вызывают различные кожные заболевания.
Потребность человека в этом микроэлементе колеблется от 50 до 200 мкг. В то же время в общепринятой диете содержится в полтора-два раза меньше хрома, а в питании пожилых людей – и того меньше.
Хром всасывается в основном в толстой кишке, причем его усвоение не превышает 0,7 % от поступившего с пищей количества.
На всасывание хрома влияет достаточное содержание в рационе железа и цинка.
Хром необходим больным сахарным диабетом и атеросклерозом, так как снижает уровень сахара и триглицеридов в крови.
Источники хрома: телячья печень, черный перец, пивные дрожжи, проросшие зерна пшеницы, хлеб из муки грубого помола, гречневая крупа, зеленый горошек, вишня, картофель, кукуруза, черника.
Сахар усиливает потери многих микроэлементов, в том числе и хрома.
Можно сказать, что это просто жизненно необходимый элемент для организма человека в малых дозах и угроза для жизни, если речь идет о больших дозах железа. От недостатка в организме железа возникает одно из самых распространенных в мире заболеваний – анемия. По данным ВОЗ, от дефицита железа страдают около двух миллиардов человек на земле!
Такой дефицит наступает, когда потребность в железе больше, чем поступление его с пищей. Потери железа происходят в основном в результате физиологических кровотечений (например, менструаций) или возникающих вследствие различных заболеваний, главным образом желудочно-кишечного тракта (например, геморроя).
Недостаток железа также возникает в период интенсивного роста детей и подростков, а также в период беременности или кормления грудного ребенка.
Важность железа для организма обусловлена тем, что оно участвует практически во всех реакциях, связанных с дыханием. Железо в составе гемоглобина крови переносит кислород, в составе миоглобина обеспечивает снабжение кислородом всех мышц, в том числе и мышцу сердца. Кроме того, железо участвует в «сжигании» пищи, дающем человеку энергию.
Недостаток железа серьезно сказывается на общем состоянии организма: , снижаются работоспособность, аппетит, устойчивость к инфекционным заболеваниям, появляются слабость, недомогание, головокружение, одышка, раздражительность. У детей снижается способность к обучению.
Встречаются также и состояния, связанные с избыточным содержанием железа в организме, – сидероз или гиперсидероз. К их ранним симптомам относится увеличение печени, затем присоединяются сахарный диабет и прогрессирующее потемнение кожи. Сидероз также может быть наследственным и развиваться при хроническом алкоголизме.
На заметку
Железо является составной частью гемоглобина, сложных железобелковых комплексов и ряда ферментов, усиливающих процессы дыхания в клетках. Железо стимулирует кроветворение.
При дефиците железа в организме ухудшается клеточное дыхание, что ведет к дистрофии тканей и органов. Выраженный дефицит железа ведет к гипохромной анемии.
Развитию железодефицитных состояний способствует недостаток в питании животных белков, кроветворных микроэлементов. Дефицит железа также возникает при острых и хронических кровопотерях, заболеваниях желудка и кишечника.
В теле человека в среднем находится от 3 до 5 г железа, причем 75–80 % этого количества приходится на железо гемоглобина, 20–25 % являются резервными, остальная его часть входит в состав миоглобина, один процент содержится в дыхательных ферментах, катализирующих процессы дыхания в клетках и тканях.
Следует иметь в виду, что железо из животной пищи усваивается в несколько раз лучше, чем из растительной.
Для восполнения железа нужно включать в меню печень, почки, язык, кальмары, мидии, морскую рыбу, петрушку, укроп, овсяную и гречневую крупы, пекарские и пивные дрожжи, плоды шиповника и отвар из них, яблоки, груши, томаты, свеклу, шпинат.
Первые данные о том, что йод является необходимым компонентом щитовидной железы, были получены еще в конце XIX века, когда было установлено, что основным йодосодержащим белком щитовидной железы является тироглобулин. Дальнейшие исследования показали, что йод активно участвует в функции щитовидной железы, обеспечивая образование ее гормонов.
Эти гормоны регулируют обмен веществ, в частности энергетические процессы и теплообмен. Тиреоидные гормоны участвуют также в регуляции функции сердечно-сосудистой системы, они важны и для развития центральной нервной системы, для роста организма и его устойчивости к неблагоприятным факторам внешней среды.
При недостаточном потреблении йода возникает заболевание щитовидной железы – эндемический зоб.
По данным ВОЗ, на земном шаре насчитывается около 400 млн больных эндемическим зобом. Как правило, в зонах проживания большинства таких больных наблюдается недостаточность йода в почве. Районами эндемии являются верховья Волги, Урал, Северный Кавказ, Алтай, ряд районов Забайкалья и Дальнего Востока.
На заметку
Йод входит в состав всех растений. Некоторые морские растения также обладают способностью концентрировать йод.
Общее количество йода в организме около 25 мг, из них 15 мг находится в щитовидной железе. Значительное количество йода содержится в печени, почках, коже, волосах, ногтях, яичниках и предстательной железе.
Йод участвует в образовании гормона щитовидной железы – тироксина.
У детей недостаток йода сопровождается резкими изменениями всей структуры тела: ребенок перестает расти, задерживается его умственное развитие.
Избыток йода в организме может наблюдаться при гипертиреозе.
Суточная потребность в йоде взрослого человека – 100–150 мкг. Потребность в йоде повышается у беременных, кормящих грудью женщин.
Йод поступает в организм как с пищевыми продуктами, так и с воздухом и водой.
Особенно богаты йодом морские продукты: рыба, рыбий жир, морская капуста, креветки, кальмары. Хорошим источником йода являются молочные продукты, пшено, гречневая крупа, картофель, некоторые овощи и фрукты (например, морковь, лук, свекла).
При варке мяса и рыбы теряется половина йода, при кипячении молока – его четвертая часть. При варке картофеля в измельченном виде – 50 %, а целыми клубнями – 30 %.
Необходимость кобальта для человека была установлена благодаря братьям нашим меньшим.
Его соли применяли для лечения рогатого скота в случае потери аппетита, истощения, выпадения шерсти, замедления роста и при неврологических расстройствах. Это дало толчок к изучению кобальтовой недостаточности и у человека. Оказалось, что кобальт – один из микроэлементов, жизненно важных для организма. Он входит в состав витамина В12 (кобаламина).
Кобальт участвует в кроветворении, функциях нервной системы и печени, ферментативных реакциях.
Концентрация кобальта в пищевых продуктах зависит от сезона года (его больше в свежих овощах), а также от его содержания в почве различных географических зон. Установлено, что при его низком содержании в почве увеличивается количество заболеваний эндокринной системы и системы кровообращения.
На заметку
Кобальт оказывает существенное влияние на процессы кроветворения. Это его действие наиболее выражено при достаточно высоком содержании в организме железа и меди. Также кобальт активирует ряд ферментов, усиливает синтез белков, участвует в выработке витамина В12 и в образовании инсулина.
Суточная потребность человека в кобальте – 0,007–0,015 мг.
При недостатке кобальта развивается акобальтоз, который проявляется в виде анемии, исхудания, потери аппетита.
При достаточном содержании в пище овощей и фруктов организм человека обычно не испытывает недостатка в кобальте.
Кобальт содержится в мясе и субпродуктах, молочных продуктах, гречневой и пшенной крупах, морской рыбе, пивных дрожжах, листовых овощах, землянике, клубнике, шиповнике, черемухе, свекле, горохе, твороге, яйцах.
Калий играет важную роль во внутриклеточном обмене, в регуляции водно-солевого обмена, осмотического давления, кислотно-щелочного состояния организма. Он необходим для нормальной деятельности мышц, в том числе и сердца. Одно из важнейших свойств калия – выведение из организма воды и натрия. Он также участвует в важнейших обменных процессах и активирует ряд ферментов.
На заметку
Калий необходим для избавления от шлаков, лечения аллергии.
Недостаток калия проявляется в замедлении роста организма и нарушении половых функций, мышечных судорогах, перебоях в работе сердца.
Избыток калия может привести к дефициту кальция.
Больше всего калия поступает с растительными продуктами, мясом и морской рыбой. Богаты калием субпродукты, семена подсолнечника и тыквы, орехи, черемуха, черная смородина, пивные дрожжи, листья мяты и березы, овсяная, пшенная, перловая и гречневая крупы, чернослив, томаты, абрикосы, кукуруза, картофель, морковь, капуста.
Общее количество кальция в организме составляет около 2 % массы тела, причем 99 % его содержится в костной ткани, дентине и эмали зубов. Поэтому естественно, что кальций играет важную роль в формировании костей, особенно у детей.
Кальций участвует во всех жизненных процессах организма. Соли кальция – постоянная составная часть крови, клеточных и тканевых жидкостей. Кальций также влияет на процессы сократимости мышц, участвует в процессе свертываемости крови и уменьшает проницаемость стенок сосудов, влияет на кислотно-щелочное состояние организма, активизирует ряд ферментов, воздействует на функции эндокринных желез.
Кальций относится к трудноусвояемым элементам. Отрицательное влияние на всасывание кальция оказывают отдельные кислоты, которые образуют с кальцием нерастворимые и совершенно неусвояемые соединения.
Абсорбция кальциевых соединений происходит в верхней части тонкого кишечника, главным образом в двенадцатиперстной кишке. Здесь на всасывание оказывают большое влияние желчные кислоты.
При недостатке кальция наблюдаются: тахикардия, аритмия, боли в мышцах, рвота, запоры, почечная или печеночная колика. Отмечаются повышенная раздражительность, дезориентация, потеря памяти. Делаются грубыми и выпадают волосы, грубеет кожа, становятся ломкими ногти, а на эмали зубов появляются ямки.
На заметку
На усвояемость кальция влияет белок. При высокобелковом рационе всасывается около 15 % кальция, а при низкобелковом рационе усваивается около 5 %.
Выделение кальция организмом усиливает кофе.
Стресс может уменьшить способность усваивать кальций из желудочно-кишечного тракта.
Суточная норма кальция – как минимум 1 г.
Кальций содержится в мягких костях лосося и сардин, орехах, пшеничных отрубях, мясе и субпродуктах, листовых овощах, цветной и белокочанной капусте, брокколи, яичных желтках, твороге, моркови, петрушке, молоке и сыре, а также в подорожнике, пустырнике, хрене, чистотеле и белой шелковице.
Известно, что магний снижает содержание холестерина в крови. Было доказано, что ион магния может также предупреждать и отложение холестерина на стенках кровеносных сосудов. Для того чтобы снизить уровень холестерина, рекомендуется дополнить диету магнием, витамином В6, холином и инозитолом.
Ученые также установили, что магний предупреждает образование камней в почках, понижает возбудимость нервной системы, нормализует деятельность мышц, регулируя процессы нейромышечной возбудимости. Ионы магния участвуют в процессах углеводного и фосфорного обменов, обладают антиспастическим и сосудорасширяющим действием, стимулируют перистальтику кишечника и желчевыделение, участвуют в реакциях иммунитета, влияя на процессы биосинтеза белка.
При недостатке магния возможно развитие самых разнообразных внешних проявлений: от внезапных головокружений, потери равновесия, мерцающих точек перед глазами до подергивания век, покалывания и деревенения мышц, выпадения волос и ломкости ногтей. Первые симптомы дефицита магния – быстрая утомляемость, частые головные боли, повышение чувствительности к изменениям погоды. Затем может усилиться сердцебиение, развиваются бессонница, усталость даже после долгого сна, плаксивость, появляются острые боли в желудке, ощущение тяжести в теле.
На заметку
Магний является необходимой составной частью всех клеток и тканей, участвуя вместе с ионами других элементов в сохранении ионного равновесия жидких сред организма; входит в состав ферментов, связанных с обменом фосфора и углеводов; активирует фосфатазу плазмы и костей и участвует в процессе нервно-мышечной возбудимости.
Избыток магния оказывает в основном слабительный эффект.
Магний поступает в организм с пищей, водой и солью. Особенно богата магнием растительная пища – проросшие зерна пшеницы, хлеб с отрубями, крупы, миндаль, орехи, темно-зеленые овощи, чернослив, черная смородина, шиповник. Он также содержится и в морской рыбе, мясе и субпродуктах, молоке и сыре.
Обмен фосфора тесно связан с обменом кальция. В организме человека массой 70 кг содержится около 700 г фосфора. Биологическая роль фосфатов чрезвычайно велика. Они обеспечивают течение обменных процессов, участвуя в переносе энергии.
С участием фосфорной кислоты в организме осуществляется обмен углеводов. Фосфорная кислота также участвует в построении многочисленных ферментов (фосфатаз) – главных двигателей химических реакций клеток. Из фосфорнокислых солей состоит ткань нашего скелета.
В организм человека фосфор поступает с растительной и животной пищей, а его всасывание происходит при участии фермента щелочной фосфатазы, активность которой повышает витамин В.
Потребность организма в фосфоре зависит от количества белков, жиров, углеводов и кальция, поступающих с пищей. При недостаточном поступлении белков резко увеличивается потребность в фосфоре.
На заметку
При недостатке фосфора отмечаются рахит, пародонтоз.
Наибольшее количество фосфора содержится в молочных продуктах, особенно в сырах, а также в яйцах и яичных продуктах. Важнейшими источниками фосфора являются мясо и рыба, а также икра и рыбные консервы. Высоким содержанием фосфора отличаются бобовые – фасоль и горох.
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.
Любой живой организм полноценно функционирует только при условии достаточного обеспечения микро- и макроэлементами. Они поступают только извне, не синтезируются самостоятельно, но помогают усваиваемости других элементов. Кроме того, такие химические элементы обеспечивают бесперебойную работу всего организма и его восстановление в случае «неполадок». Что такое макро- и микроэлементы, зачем они нам нужны, а также список продуктов, содержащих тот или иной вариант, предлагает наша статья.
Потребность нашего организма в этих химических веществах, именуемыми «микроэлементы», минимальна. Именно поэтому произошло такое название, но польза этой группы далеко не на последнем месте. Микроэлементы - это химические соединения, которые содержаться в организме в ничтожно маленьких пропорциях (менее 0,001% от массы тела). Запасы их необходимо пополнять регулярно, ведь они требуются для ежедневной работы и нормального функционирования организма.
В каких продуктах содержатся необходимые микроэлементы:
| Наименование | Дневная норма | Действие на организм | Какие продукты содержат |
| Железо | От 10 до 30 мг. | Участвует в процессах кроветворения и снабжения всех органов и тканей кислородом. | Свинина, индюшатина, печень, бобовые, орехи, растительные масла, белые грибы, гречневая крупа, яйца, капуста, морская рыба, творог, шиповник, яблоки, свекла, морковь, садовые и лесные ягоды, зелень. |
| Медь | Детям до 2 мг/сутки, взрослым около 3 мг, беременным и кормящим в среднем 4 – 5 мг. | Способствует формированию гемоглобина, играет важную роль при поддержании оптимального состава крови. | Печень, бобовые и зерновые культуры, сухофрукты, цитрусовые, яйца, молочные и кисломолочные продукты, ягоды. |
| Йод | Суточная норма составляет 2 – 4 мкг/кг веса человека. | Способствует нормальному синтезу гормонов щитовидной железы. Укрепляет иммунную систему, регулирует работу ЦНС и сердечно – сосудистых систем. | Морская и океаническая рыба, морепродукты, печень трески, морковь, капуста, спаржа, фасоль, зелень и листовые овощи, виноград, клубника, ананас. |
| Цинк | От 10 до 25 мг, превышение нормы до 150 мг приводит к токсическому воздействию на организм. | Стимуляция мозговой деятельности, половой активности, регенерационных процессов. | Морская рыба и морепродукты, бобовые, творог, яйца, морковь, свекла, грибы, молоко, инжир, мед, яблоки, лимоны, черная смородина и малина. |
| Хром | Потребление составляет от 100 до 200 мкг/сутки. Переизбыток приводит к легочным заболеваниям. | Укрепляет костную ткань, способствует интоксикации организма и снижает уровень холестерина в крови. | Мясо и субпродукты, бобовые и зерновой хлеб, кисломолочные продукты, картофель, молоко, лук, кукуруза, вишня, слива, топинамбур, черника и фундук. |
| Кобальт | Около 40 – 70 мкг. | Нормализация работы поджелудочной железы. | Кисломолочные продукты, яйца, рыба, кукуруза, печень и мясные субпродукты, орехи, масло сливочное, бобовые, клубника, земляника, какао и шоколад. |
| Селен | Оптимальная дозировка от 5 мкг до 1 мг. Переизбыток свыше 5 мг/сутки приводит к отравлению организма. | Нейтрализация токсинов и свободных радикалов. Профилактика вирусных заболеваний. | Оливковое масло, пивные дрожжи, бобовые и зерновые культуры, орехи, рыба, мясные субпродукты, маслины, чеснок, грибы, сметана. |
| Марганец | От 5 до 10 мг. | Стимулирование иммунной системы, формирование костной ткани, выведение токсинов. | Листовые овощи и зелень, морская рыба, бобовые и зерновые культуры, фрукты, садовые и лесные ягоды, пивные дрожжи, молочные продукты, орехи, яйца, семечки и шоколад. |
| Молибден | Детям до 10 лет - не более 20 – 150 мкг/сутки, взрослым - 75 – 300 мкг/сутки. | Обеспечение клеточного дыхания, регулировка обменных процессов и выведение из организма мочевой кислоты. | Бобовые и злаковые культуры, рис, кукуруза, капуста, чеснок, шиповник, морковь, подсолнечные семечки, фисташки. |
| Бор | От 0,2 до 3 мкг. | Укрепление скелета и костной ткани, нормализация гормонального обмена, работы эндокринной системы и липидно – жирового обмена. | Бобовые, все виды капусты, морепродукты, орехи, мясо, рыба, молоко, чернослив, яблоки и груши, сухофрукты, виноград, изюм и мед. |
| Фтор | От 0,5 до 4 мг/сутки. | Участвует в процессах формирования костной и зубной ткани. | Минеральная вода, печень трески, морская рыба, мясо, молоко, морепродукты, орехи, листовые овощи и зелень, яйца, тыква, фрукты и ягоды. |
| Бром | От 0,5 до 2 мг/сутки. | Регуляция деятельности нервной системы, повышение активности половой функции. | Молочные и хлебобулочные продукты, орехи, рыба, бобовые, сухофрукты. |
| Литий | Норма до 90 мкг/сутки, переизбыток и интоксикация происходит при превышении до 150 – 200 мкг/сутки. | Профилактика нервного возбуждения, нейтрализация действия алкоголя в организме. | Мясо и субпродукты, рыба, картофель, томаты, зелень. |
| Кремний | От 20 до 50 мкг. | Обеспечивает эластичность тканей, укрепляет кости и зубы, улучшает работу сердечно – сосудистой системы. | Злаки, картофель, топинамбур, морковь, свекла, болгарский перец, икра, рыба, грибы, молоко и кисломолочные продукты, минеральная вода, орехи, виноград, лесные ягоды, виноград, абрикосы, бананы, сухофрукты. |
| Никель | От 100 до 300 мкг/сутки. | Гормональная регуляция, снижение артериального давления. | Морская рыба, мясные субпродукты, молочные и хлебобулочные продукты, морковь, листовая зелень, грибы, ягоды и фрукты. |
| Ванадий | От 10 до 25 мкг. | Регуляция углеводного обмена, снижение холестерина, обеспечение организма энергией, нормализация работы поджелудочной железы. | Морепродукты, рыба, орехи, бобовые и зерновые культуры, зелень, вишня, земляника, грибы, мясо жирных сортов, печень и мясные субпродукты. |
Всего наиболее важных для нашего организма микроэлементов насчитывается около тридцати. Они классифицируются на жизненно важные для нашего организма (их еще часто называют эссенциальными) и условно – эссенциальные, нехватка которых не приводит к серьезным нарушениям. К сожалению, большинство из нас испытывают постоянный или периодический дисбаланс микроэлементов, который может привести к ухудшению здоровья и самочувствия.
Макроэлементы
Химические вещества, потребность организма в которых выше, чем в микроэлементах, называют «макроэлементами». Что же такое макроэлементы? Обычно они представлены не в чистом виде, а в составе органических соединений. В организм они попадают с продуктами питания, а также водой. Суточная потребность также выше, чем в микроэлементах, поэтому нехватка того или иного макроэлемента приводит к заметному дисбалансу и ухудшению самочувствия человека.
Ценность и источники пополнения макроэлементов:
| Наименование | Дневная норма | Действие на организм | Какие продукты содержат |
| Магний | Около 400 мг/сутки. | Отвечает за здоровье мышц, нервов и иммунной системы. | Злаки и бобовые культуры, орехи, молоко, творог, свежие овощи. |
| Кальций | Взрослым до 800 мг/сутки. | Участвует в процессах формирования костной ткани, нормализует деятельность сердечно – сосудистой системы. | Молочные и кисломолочные продукты, мясо, рыба и морепродукты. |
| Фосфор | Суточная доза до 1200 мг. | Необходим для мозговой деятельности, строительства костной и мышечной ткани. | Морская и океаническая рыба, мясные и хлебобулочные продукты, бобовые культуры, злаки, твердый сыр. |
| Натрий | Не более 800 мг/сутки. Переизбыток чреват отечностью и повышением уровня артериального давления. | Необходим для регуляции водного баланса в организме, влияет на уровень артериального давления, формирование костной и мышечной ткани. | Поваренная и морская соль. Многие продукты в чистом виде содержат натрий в минимальных количествах. |
| Калий | 2500 – 5000 мг/сутки. | Обеспечивает сбалансированную работу внутренних систем, нормализует давление и обеспечивает передачу нервных импульсов. |
Картофель, бобовые и злаковые культуры, яблоки и виноград. |
| Хлор | Примерно 2 г/сутки. | Участвует в формировании желудочного сока и плазмы крови. | Поваренная соль и хлебобулочные изделия. |
| Сера | До 1 г/сутки. | Входит в состав белков, нормализует их структуру и внутренний обмен между тканями организма. | Продукты животного происхождения: яйца, мясо и мясопродукты, рыба, молочные и кисломолочные продукты. |
При недостаточном поступлении в организм необходимых микро- и макроэлементов, дефицит восполняют специальными поливитаминными комплексами. Выбор подходящего препарата лучше проводить вместе с врачом, на основании специальных анализов. Они покажут, в чем именно нуждается ваш организм. Также очень важно не допустить переизбыток элементов, ведь это может привести к куда более сложным последствиям. Например, при увеличении нормы потребления брома, селена или фосфора, происходит отравление организма и нарушается его нормальная работа.
Существование незаменимых макро- и микроэлементов открыли относительно недавно, но пользу для нашего организма сложно переоценить. Макро и микроэлементы участвуют в важных процессах функционирования, обеспечивают усваиваемость пищи. Нехватка того или иного элемента негативно отображается на общей работе систем организма, поэтому обязательно стоит уделить внимание максимальному разнообразию рациона питания и поступлению этих элементов извне.
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
