Роль веществ в организме. Минеральные вещества: определение, значение

Мечтая похудеть или стать обладателем накаченных мышц, многие люди ограничивают потребление углеводов, заменяя их исключительно белком. Это грозит запорами, дефицитом питательных веществ в организме, проблемами с почками. Чтобы решить вышеперечисленные проблемы, теряя при этом вес и формируя мышечную ткань при занятиях спортом, необходимо включить в свой рацион продукты с высоким содержанием клетчатки . Но чтобы не употреблять отдельно продукты с белком и продукты с волокнами, нужно знать, в каких продуктах содержится клетчатка и белок одновременно.

Пища с большим содержанием пищевых волокон поможет решить проблему запоров, снизит риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний, проблем с почками. Если вы будете правильно сочетать источники клетчатки и белка, то в организме будет нужное количество аминокислот и антиоксидантов. Белки же важны для укрепления ногтей, волос, укрепления иммунитета, строительства мышечной ткани и новых клеток. Но при большом употреблении белка может начаться процесс гниения пищи, для этого то и необходима клетчатка. Она активизирует пищеварительную систему.

Теперь рассмотрим преимущества продуктов, содержащих белок и клетчатку. Во-первых, важно знать, что высокобелковая диета без употребления пищевых волокон вредит толстому кишечнику, увеличивает риск развития рака. Вводя в рацион клетчатку и белок вместе, вы избавляетесь от этих проблем, насыщаете организм магнием, кальцием, калием, антиоксидантами и другими питательными веществами.

Продукты с высоким содержанием клетчатки и белка способны продлить чувство насыщения, уменьшить голод. Это происходит за счет замедления опорожнения желудка. Как результат - при каждом следующем приеме пищи вы будете съедать значительно меньше.

Преимущество продуктов, содержащих протеины и клетчатку, заключается также в том, что они замедляют скорость превращения углеводов в сахар, то есть меньше сахара преобразуется в жировую ткань.

В день здоровому человеку нужно употреблять 20-30 г клетчатки. Белка на 1 кг веса нужно около 0,8 г. Если вы занимаетесь спортом или ведете активный образ жизни, то это количество может быть увеличено в 1,5-2 раза.

Соблюдая такую диету, важно выбирать низкокалорийные продукты. В них обязательно должны присутствовать витамины, а вот насыщенных жиров должно быть как можно меньше.

Продукты, богатые клетчаткой и белками

Теперь перейдем непосредственно к вопросу о том, в каких продуктах содержится клетчатка и белок. К продуктам, содержащим белки и клетчатку, относят фрукты и овощи. Они являются источником практически всех необходимых человеку питательных веществ. В их составе много витаминов. Самыми полезными фруктами и овощами с содержанием протеинов и пищевых волокон считаются бананы, авокадо, шпинат, спаржа.

Фасоль, цельное зерно, соевые бобы, нут, коричневый рис - также являются продуктами, богатыми клетчаткой и белком. Они должны стать основой ежедневного рациона. Сюда также можно добавить тофу, китайскую фучжу (соевая спаржа).

Орехи и семена также относятся к продуктам с высоким содержанием белка и клетчатки. Включите в рацион тыквенные семечки, миндаль, грецкий орехи, фундук и арахисовое масло. Например, в 1 чашке кешью содержится 21 грамм белка и 4 грамма клетчатки. В день достаточно 50 грамм орехов.

Меню на день, богатое клетчаткой и белками

Мы рекомендуем готовить блюда, одновременно включающие продукты с пищевыми волокнами и протеинами. Отличным блюдом для поддержания такой диеты является теплый салат с курицей или говядиной с добавлением огурца, помидора и листьев салата. Съев одну порцию, вы получите 3,5 грамма клетчатки и 43 грамма белка.

Завтрак может выглядеть следующим образом: 2 пожаренных или сваренных яйца, салат из авокадо и помидоров, 100 грамм малины. Так вы обогатите свой организм 12 г белка, 12 г клетчатки.

Обед: коричневый рис, копченый лосось, салат из листовых и зеленых овощей или салат из проросших зерен, зелени, тунца. Это примерно 25 грамм белка и 8 грамм пищевых волокон.

Ужин: индейка с овощами, омлет из 2 яиц или рыба с кусочком ржаного хлеба.

В качестве перекусов используйте орехи, фрукты, финики, цельнозерновой хлеб с арахисовым маслом.

Правильное питание может помочь не только снизить вес, но и предотвратить ряд заболеваний, таких как диабет, атеросклероз и онкология. Что важно учесть при составлении рациона питания?

1. В рационе должно быть достаточно белка

Белки состоят из различных комбинаций 20-и аминокислот. Каждая аминокислота содержит в своем составе углерод, азот, водород и кислород. Некоторые белки содержат такие элементы, как сера, фосфор и железо.

Белок необходим для построения мышц, кожи и волос. Гемоглобин - красный пигмент эритроцитов и ферменты также имеют белковую природу. Белковая составляющая рациона не только восполняет аминокислотный состав организма, но и способствует повышению интенсивности обменных процессов, а значит и сгоранию лишних жиров. Белок придает сытость и замедляет всасывание и высвобождение углеводов. Калорийность белка - 4 ккал на 1 г.

Белки могут быть классифицированы на две группы в зависимости от их источника:

• Животные белки (содержатся в молоке, сыре, яйцах, рыбе, мясе). Эти продукты содержат все незаменимые аминокислоты, но обладают более высокой калорийностью, в сравнении с растительными.
• Растительные белки (содержатся в сое, горохе, орехах и т.д.). Растительные продукты не совсем полноценны по аминокислотному составу, но менее калорийны и не содержат холестерина.

Количество белка в рационе должно определяться с учетом индивидуальных потребностей организма.

• Если вы не стремитесь похудеть и имеете нормальную массу тела, то потребность организма в белке составляет 0,8-1 г/кг.
• Для снижения веса и при физических нагрузках потребность в белке возрастает до 1-2 г/кг массы тела.

Для того чтобы питание было полноценным и сбалансированным, следует включать в свой рацион как животные, так и растительные источники белка. При дефиците белка может наблюдаться вялость, сонливость, дряблость кожи и мышц, ломкость ногтей и волос. Однако помните: как недостаточное, так и избыточное потребление белка может привести к негативным последствиям для организма. Так, если количество белка превышает норму, то страдают печень и почки: могут появиться отеки и камни в почках.

1. В рационе должно быть достаточно пищевых волокон

Пищевые волокна содержатся в овощах, фруктах, зерновых и бобовых культурах. Эти продукты обеспечивают не только хорошую работу толстого кишечника но и помогают в борьбе с лишним весом, сахарным диабетом и сердечно-сосудистыми заболеваниями. Наиболее высокие концентрации пищевых волокон обнаружены в отрубях пшеничных - 44,1% и зерновых (пшеница, рожь, овёс) - от 12,1% до 17,8%. Значительно меньшие концентрации пищевых волокон в крупах (от 2,4% до 8,6%) и овощах и фруктах (от 1,0% до 2,7%), а самые низкие - в бахчёвых культурах (от 0,5% до 2,0%).

Пищевые волокна могут быть классифицированы на растворимые и нерастворимые

• Волокна первого типа растворяются в воде с образованием гелеобразной массы. Они способны снижать всасывание холестерина и нормализовать уровень глюкозы в крови. Растворимые волокна содержатся в овсянке, горохе, фасоли, яблоках, цитрусовых, моркови и ячмене, а также в зефире и пастиле.
• Волокна второго типа не растворяются в воде. Они способствуют более быстрому продвижению пищи через пищеварительную систему и увеличивают объем каловых масс, регулируя стул. Нерастворимые волокна содержат отруби, орехи, бобы и овощи.

Польза пищевых волокон для организма

• В отличие от других пищевых компонентов, таких как жиры, белки или углеводы, пищевые волокна практически не переваривариваются и не нагружают рацион лишними калориями.
• Рацион с высоким содержанием клетчатки диета может снизить риск развития геморроя, дивертикулита и рака толстой кишки.
• Пищевые волокна способствуют росту нормальной микрофлоры в кишечнике и здоровому пищеварению.
• Растворимые волокна найдены в фасоли, овса, льна и овсяные отруби могут помочь снизить уровень холестерина в крови за счет липопротеинов низкой плотности.

Все растительные продукты содержат как растворимые, так и нерастворимые пищевые волокна, но их соотношение варьируется. Для обеспечения организма клетчаткой необходимо разнообразное питание. Но поскольку современная еда больше богата углеводами и жирами, в ежедневном рационе человека зачастую наблюдается нехватка пищевых волокон. Так, норма потребления пищевых волокон составляет 30 г/cут., а фактически мы получаем с пищей только 13-15 г /сут, что составляет 30-40% от суточной потребности. Если человек к тому же «сидит» на диете, происходит сокращение как калорийности, так и объемов пищи, а значит дефицит макро-, микроэлементов и клетчатки еще больше возрастает.

Для того чтобы сбалансировать рацион по белкам и пищевым волокнам без значительного повышения калорийности, можно воспользоваться специализированными диетическими продуктами.

Белок, он же протеин (от англ. protein) — сложное органическое соединение, цепь последовательно соединенных между собой аминокислот, закрученная вокруг своей оси и образующая трехмерную структуру. Белок — структурная основа большинства тканей тела. Он участвует почти во всех физиологических процессах.

Для полноценного функционирования человек должен получать с пищей определенное количество белка, а именно от 1 до 1,5 г белка на 1 кг массы тела. Получать это количество белка желательно из натуральной пищи (по крайней мере, большую часть). Виды белка зависят от его источников. Протеины делятся на белки растительного и животного происхождения. В чем отличие животного белка от растительного, рассмотрим ниже.

Виды белка

Организм получает белок из продуктов животного и растительного происхождения, что и обуславливает разделение протеинов на виды.

О различиях этих двух видов протеина мы поговорим чуть ниже, в этом разделе приведем наиболее ценные источники белка, как растительного, так и животного происхождения:

1. Источники животного белка: Молоко, яйца, творог, мясо, птица, рыба, субпродукты животноводства (почки, сердца, печень и пр.).
2. Источники растительного белка: Бобовые, горох, пшеница, рожь, киноа, некоторые сорта орехов ( , грецкие).

Как рассчитать потребность в белке?

Чтобы разобраться, сколько именно нужно белка для стабильного роста, стоит учитывать несколько факторов, которые часто игнорируются:

1. Чистый вес без жировой прослойки. Так фантастические цифры превратятся во вполне реальные и приемлемые. Чистый вес рассчитывается по формуле: общий вес -% жировой прослойки. И уже от него рассчитывается суммарное поступление белка.
2. Скорость метаболизма. Людям с замедленным метаболизмом нужно в среднем на 30% меньше белковых структур, чем индивидам с быстрыми обменными процессами.
3. Аминокислотный состав белка. Если вы питаетесь комплексным белком, рассчитывайте данные по таблице. Но если вы придерживаетесь вегетарианской диеты и работаете с растительным белком, старайтесь заполнять полный аминокислотный профиль. Для этого считайте только половину входящего белка от каждого аминокислотного профиля.

Таблица отражает потребность белка в зависимости от физических нагрузок:

Сразу же оговоримся, что употребление белка свыше 2 г на кг массы тела, требует дополнительного употребления воды — по 30 мл на каждый грамм белка.

В чем разница между растительными и животными белками?

Чтобы ответить на вопрос, в чем же отличие животного белка от растительного, вернемся к определению протеинов. Белок состоит из аминокислот. Именно последовательность аминокислот определяет свойства белка.

Говоря о свинине, многие фитнес-эксперты гневливо морщат нос, советуя убрать это мясо из рациона. И совершенно напрасно! Содержание белка в нежирной свинине — 19,4 г белка на 100 г продукта, при невысоком содержании жира — всего 7-9 г. Не забудем, что выбирать и готовить свинину гораздо проще, чем говядину.

Перейдём к говядине. Наиболее предпочтительным источником белка считается вырезка из этого вида мяса. В ней содержится около 19 г белка на 100 г продукта. Как видите, ничего фантастического — однако, считается, что говядина более предпочтительный источник белка, чем свинина. Объективно такое утверждение не соответствует действительности.

Нельзя не упомянуть о таком высококачественном виде белка, как рыбный белок. Красная рыба или белая – не так уж важно. Хек (16 г белка на 100 г), окунь (18,5 г) или треска (17,5 г) содержат столь же качественный белок, что и (21) или (21,6).

Яйца

Не забудем упомянуть яичный белок — легко усвояемый, он содержит полный спектр аминокислот, богат аминокислотами с разветвленной боковой цепочкой (). Одно куриное яйцо,в среднем держит 3-7 г белка в зависимости от категории.

Выше перечислены источники белка, как не трудно догадаться, это животные белки. Их особенность — практически полное отсутствие углеводов в 100 г продукта — проще говоря, они состоят из жира, воды и белка. С одной стороны, это плюс для тех, кто придерживается высокобелкового питания с ограничением углеводов в рационе. С другой, никто не отменял потребность человека в клетчатке. По крайней мере, люди проживающие на территории европейской части России, в ней нуждаются. И тут нам на помощь приходят растительные источники белка, в особенности крупы.

Крупы

В разговоре о сбалансированном спортивном питании всегда фигурируют гречка и овсянка. И это не случайно — первая содержит 12,6 г белка на 100 г продукта, вторая- 11 г, и там и там примерно по 60 г углеводов при невысоком содержании жиров (менее 5 г). И хотя белок в этих крупах относится к неполноценному по аминокислотному составу, при параллельном употреблении животных источников белка, крупы отлично дополняют рацион, становясь источниками клетчатки и энергии.

Справедливости ради сделаем ремарку. Клетчатки в крупах не так уж и много. Лучший ее источник — волокнистые сырые овощи. Не забывайте, что потребление больших количеств животного белка требует обязательного включения в рацион дополнительных источников клетчатки.

Польза и вред каждого вида

Странно говорить о вреде или пользе какого либо вида белка, но некоторые нюансы упомянуть следует. Дело в том, что наш организм в результате эволюции приспособился к употреблению только определенных протеиновых структур. Непривычные нам источники белка в различном количестве вырабатывают метаболиты, которые могут навредить либо замедлить прогресс в достижении той или иной степени.

В первую очередь это касается растительных белков и в частности соевых продуктов. Соевый белок имеет в своем составе аминокислоты, которые организм превращает в фитоэстрогены. Эти соединения приводят к замедлению роста силовых показателей, появлению жировых отложений по женскому типу, а при длительном употреблении могут вызвать гинекомастию.

Примечание: другой продукт, содержащий фитоэстрогены, — пивные дрожжи, которые тоже иногда используются спортсменами из-за высокого содержания белка.

Но это не значит, что не нужно есть растительные белки – достаточно правильно подбирать источники и ограничивать общее потребление 15-20% от общего белка.

С животным белком, к сожалению, тоже не все в порядке. Белок, содержащийся в красном мясе, имеет в своей структуре Д-карнитин и другие транспортные аминокислоты. При попадании их в организм вместе с жировыми тканями, они экстрагируют из них вредный и полезный холестерин. Первый быстро метаболизируется в холестериновые бляшки, которые крайне отрицательно влияют на здоровье кровеносных сосудов. Такие отложения особенно опасны для атлетов старше 35 лет.

Заключение

Для полноценного синтеза белка нам нужен полный спектр аминокислот. Мы получаем его из животных источников белка либо путем чередования различных источников растительного протеина. Какой путь вы выбираете, зависит только от вас. Результат грамотного употребления протеина — здоровый цвет лица, крепкие ногти, здоровые кожа и волосы, низкий процент жира на теле, хорошее самочувствие. Относитесь ответственно к своему рациону! Будьте здоровы!

Минеральные вещества относятся к необходимым компонентам питания человека, так как обеспечивают развитие и нормальное функционирование организма.

Они являются обязательной составной частью всех жидкостей и тканей человеческого тела и принимают самое активное участие в пластических процессах. Наибольшая часть минеральных элементов сосредоточена в твёрдых опорных тканях организма - в костях, зубах, меньшая - в мягких тканях, крови и лимфе. Если в твёрдых тканях преобладают соединения кальция и магния, то в мягких - калия и натрия.

Анализ химического состава живых организмов показывает, что содержание в них основных элементов - кислорода, углерода и водорода - всегда характеризуется близкими значениями. Что же касается концентрации других элементов, то она может быть очень различной.

Минеральные вещества в зависимости от их содержания в организме и пищевых продуктах делят на макро- и микроэлементы.

К макроэлементам, которые фигурируют в сравнительно больших количествах (десятки, сотни миллиграммов на 100 граммов живой ткани или продукта), относятся кальций, фосфор, магний, калий, натрий, хлор, сера.

Микроэлементы же содержатся в организме и продуктах в очень малых, зачастую почти неуловимых количествах, выраженных десятыми, сотыми, тысячными и более мелкими долями миллиграмма. В настоящее время уже 14 микроэлементов признаны необходимыми для жизнедеятельности человеческого организма: железо, медь, марганец, цинк, йод, хром, кобальт, фтор, молибден, никель, стронций, кремний, ванадий и селен.

Роль минеральных веществ в организме человека многообразна. Прежде всего они принимают участие в построении всех тканей организма, особенно костей и зубов, в регуляции кислотно-основного состава организма. В крови и межклеточных жидкостях, например, с помощью микроэлементов поддерживается слабощелочная реакция, изменение которой отражается на химических процессах в клетках и на состоянии всего организма. Разные минеральные вещества пищи по-разному влияют на организм. Такие элементы, как кальций, магний, натрий, калий, оказывают преимущественно щелочное действие, а такие, как фосфор, сера, хлор, - кислотное. Поэтому в зависимости от минерального состава потребляемых человеком продуктов возникают сдвиги щелочные или кислотные. При преимущественном потреблении, например, мяса, рыбы, яиц, хлеба, круп могут иметь место кислотные сдвиги, а таких продуктов, как молочные, овощи, фрукты, ягоды, - щелочные сдвиги. Кстати, при потреблении пищи с преобладанием кислых валентностей в организме происходит усиленный распад белка, что ведёт к увеличению его потребления. В то же время пища с преобладанием щелочной валентности позволяет устранить нерациональное использование белка.

При выборе продуктов, чтобы получить диету с преобладанием кислой или щелочной валентности, хозяйке нужно знать следующее. Кислый вкус продуктов не определяет преобладание в них кислых элементов. К примеру, многие фрукты имеют кислый вкус, но они доставляют организму не кислые, а щелочные валентности. Эти продукты в своем составе содержат соли органических кислот, которые легко сгорают в организме, освобождая щелочные катионы.

С помощью диет кислой или щелочной направленности успешно лечат некоторые болезни. Так, «кислая» диета, например, рекомендуется при мочекаменной болезни, а «щелочная» - при недостаточности кровообращения почек, печени, при тяжёлых формах сахарного диабета. Микроэлементы регулируют водно-солевой обмен в организме, поддерживают осмотическое давление в клетках и межклеточных жидкостях, благодаря которому совершается передвижение между ними питательных веществ и продуктов обмена. Минеральные вещества обеспечивают функциональную деятельность основных систем организма: нервной, сердечно-сосудистой, пищеварительной, всех выделительных и других систем. Они влияют на защитные функции организма, его иммунитет. Без железа, меди, никеля, марганца, кальция и некоторых других минеральных веществ не могут происходить, например, процессы кроветворения и свёртывания крови. Минеральные вещества (в основном микроэлементы) входят в состав или активизируют действие ферментов, гормонов, витаминов. Недостаток минеральных веществ, а тем более их отсутствие в рационе неизбежно ведут к нарушению обмена веществ в организме, к заболеванию. У детей при этом резко тормозятся процессы формирования костей, зубов, приостанавливается рост и развитие организма, а у взрослых расстраиваются практически все биохимические процессы. Кроме поддержания постоянного осмотического давления, минеральные вещества создают и поддерживают необходимый уровень электростатического напряжения в отдельных органах и тканях (мозг, мышцы, сердце), что обеспечивает нормальный ход физико-химических процессов.

Минеральные вещества принимают участие во всех видах обмена веществ: белковом, углеводном, жировом, витаминном, водном. Прежде всего они обеспечивают необходимое коллоидное состояние белков, а также такие их важные свойства, как дисперсность, гидрофильность, растворимость, - от этих свойств белка зависит возможность его участия во многих биохимических процессах.

Участвуют минеральные вещества и в жировом обмене. Марганец, например, необходим для усвоения полиненасыщенных жирных кислот и синтеза арахидоновой кислоты из линолевой. В процессе усвоения жиров принимают участие соли фосфора и кальция.

Огромное значение минеральные вещества имеют для водного обмена. Избыточное потребление, например, хлористого натрия (поваренной соли) обусловливает задержку воды в тканях, а его ограничение снижает водонепроницаемость тканей. Соли калия способствуют выведению жидкости из организма. Кстати, это свойство минеральных веществ широко используется в клинике при легочных, почечных и сердечных отёках: назначаются бессолевые, богатые калиевыми соединениями диеты.

Без минеральных солей не могли бы протекать ферментные процессы. Именно с помощью этих веществ создается необходимая благоприятная среда, в которой проявляют свое действие различные ферменты. Пепсин желудка, например, активизируется в соляно-кислой, а птиалин слюны и трипсин кишечного сока - в щелочной среде. Подробнее познакомимся вначале с макроэлементами.

Макроэлементы

Кальций составляет 1,5-2 процента общей массы тела человека, 99 процентов этого количества находится в костях и зубах, а остальное содержится в плазме клеток, крови и других жидкостях организма. Он входит необходимой составной частью в ядро и мембрану клеток, клеточных и тканевых жидкостей.

Основной источник поступления кальция в организм - молочные продукты. Однако при избытке в пище фосфора эффективность всасывания кальция в кишечнике снижается и может даже наблюдаться выведение кальция из костей. Поэтому при определении диеты (особенно лечебной) надо стремиться к тому, чтобы кальций и фосфор поступали в организм в соотношении 1:1 или не более, чем 1:1,5. Молоко и другие молочные продукты как источник кальция хороши тем, что они имеют идеальное соотношение кальция и фосфора: молоко - 1:0,8, творог - 1:1,4, сыр - 1:0,5. А вот в говядине это соотношение равно уже 1:3,4, треске - 1:7, фасоли - 1:3,6, хлебе пшеничном - 1:4, в картофеле и овсяной крупе - 1:6. В некоторых фруктах и овощах эти два элемента тоже хорошо сбалансированы. Так, в моркови - 1:1, в белокочанной капусте и яблоках - 1:0,7.

Сочетая в рационе продукты с разным содержанием кальция и фосфора, можно добиться нужного их соотношения. Например, каши с молоком, хлеб с сыром, овощные гарниры с мясными и рыбными блюдами и другие сочетания позволяют избежать нежелательной диспропорции.

Суточная потребность в кальции взрослого человека составляет 0,7-1,1 грамма (с пищей обычно поступает до 2,5 грамма кальция в сутки). Растущий организм нуждается в большем количестве кальция, чем взрослый, у которого закончено развитие скелета. Велика также потребность в кальции у женщин в период беременности, особенно во вторую ее половину, и в период кормления ребёнка грудью.

Организму требуется больше кальция и при аллергических и воспалительных заболеваниях, в частности сопровождающихся поражением кожи и суставов, при переломах костей, заболеваниях, ведущих к нарушению всасывания кальция (хронические энтериты и панкреатиты, плохое желчеотделение при болезнях желчных путей), заболеваниях паращитовидной и щитовидной желез, надпочечников. Увеличение содержания кальция достигается обычно за счёт молочных продуктов.

Фосфор - постоянная составная часть организма. В теле человека фосфора содержится сравнительно много - около 1,16 процента общего веса. Ежедневная потребность в нем взрослого человека составляет 1-1,2 грамма. У женщин в период беременности потребность в фосфоре увеличивается примерно на 30 процентов, а в период кормления ребёнка грудью - в 2 раза. Потребность детей в фосфоре выше, чем потребность взрослых.

Баланс фосфора в организме человека зависит от многих причин: от его содержания в пище, от потребности в нем организма, от соотношения в рационе человека белков, жиров, углеводов, кальция, кислых или щелочных свойств пищи. Участие фосфора в обменных процессах тесно связано с наличием кальция. Однако фосфор имеет в организме свои специфические функции: 80 процентов его расходуется на минерализацию костей, а 20 - на обеспечение обменных реакций. При недостатке фосфора могут возникнуть заболевания костей.

Лучший источник этого минерального вещества - животные продукты. Хотя большое количество фосфора содержится и в зерновых и в бобовых продуктах, однако из животных продуктов всасывается 70 процентов содержащегося в них фосфора, а из растительных - только 40.

Магний находится во всех живых организмах: растительных и животных. Входя в состав зелёного пигмента хлорофилла, участвуя там в процессах фотосинтеза, он играет важнейшую роль в природе. В хлорофилле растений Земли содержится около 100 миллиардов тонн магния.

У взрослого человека суточная потребность в магнии составляет 10 миллиграммов на килограмм массы тела. Всего в организме взрослого человека содержится около 25 граммов магния, 70 процентов из них входит в состав костей в комплексе с кальцием и фосфором, остальные 30 распределяются в тканях и жидкостях. Усвоенный магний накапливается в печени, а затем значительная часть его переходит в мышцы и кости. Магний содержится также в крови. В нервной системе магний распределяется неодинаково: белое вещество головного мозга содержит его больше, чем серое. О важном значении магния для деятельности нервной системы человека свидетельствует хотя бы такой факт: введение магния подкожно или в кровь человека вызывает состояние наркоза.

Нарушение в организме магниево-кальциевого равновесия нежелательно. Результатом такого нарушения является, например, рахит у детей. При этом количество магния в крови уменьшается вследствие того, что он переходит в кости, вытесняя из них кальций.

Магний активизирует ферменты углеводного и энергетического обмена, участвует в образовании костей, нормализует возбудимость нервной системы и деятельность мышц сердца. Он оказывает антиспастическое и сосудорасширяющее действие, стимулирует двигательную функцию кишечника и желчеотделение, способствует выведению из кишечника холестерина.

Калий содержится в организме в небольших количествах (около 30 граммов). Почти весь калий находится в межклеточной жидкости, а также в мышечной ткани, в том числе и в сердечной мышце. Наряду с натрием, калий участвует в поддержании кислотно-щелочного равновесия. Он оказывает влияние на работу мышц. Низкая концентрация калия в крови может вызвать повышенную мышечную возбудимость, а со стороны сердечной мышцы - тахикардию (усиленное сердцебиение). Богаты калием печень и селезёнка. В мышцах содержится до 500 мг% калия.

Калий оказывает значительное влияние на обмен веществ. Он возбуждает парасимпатический отдел вегетативной нервной системы. Доказано, что калий оказывает большое влияние на функцию органов осязания в коже. Значительна роль калия в регулировании функции ферментов (он стимулирует активность карбоангидразы).

Потребность взрослого человека в калии - 2-4 миллиграмма в сутки, а грудного ребёнка - 12-13 миллиграммов на килограмм веса тела.

Натрий - один из элементов, принимающих активное участие в жизнедеятельности организма человека. Поступает в организм обычно в виде хлористой соли и легко всасывается кишечником. Суточная потребность в натрии взрослого человека равна 4-6 граммам. Усвоенный натрий распределяется между всеми тканями организма, но особенно задерживается в печени, коже и мышцах. Для некоторых тканей и органов содержание натрия непостоянно и меняется в зависимости от времени года. Сезонные изменения характерны для сыворотки крови, мышц.

Натрий играет большую роль в важнейших жизненных отправлениях организма: он необходим для сокращения скелетных мышц и нормальной пульсации сердца; для поддержания кислотно-щелочного равновесия. Хлористый натрий способствует удержанию воды тканями.

В организме человека содержится около 15 граммов натрия; 1/3 - в костях, а остальное количество - во внеклеточных жидкостях, в нервной и мышечных тканях.

Хлор - жизненно важный элемент в организме человека. В тканях содержится около 150-160 миллиграммов хлора. Суточная потребность взрослого человека в хлоре составляет 2-4 грамма. В организм он чаще всего поступает в избытке (так же как и натрий) в виде хлористого натрия и хлористого калия. Из пищевых продуктов хлором особенно богаты хлеб, мясные и молочные продукты. Бедны хлором фрукты.

Роль хлора в организме многообразна. Он участвует (косвенно) в регуляции водного обмена, кислотно-щелочного равновесия путём распределения его между кровью и другими тканями. В регуляции обмена самого хлора в организме участвуют железы внутренней секреции, в частности гипофиз, точнее, его задняя доля. При ее удалении или заболевании наблюдается перераспределение хлора между кровью и другими тканями и потеря почками способности концентрировать хлор при выделении его с мочой.

Сера - постоянная составная часть организма человека. Большая часть ее в виде органических соединений входит в состав аминокислот. Много ее в волосах, эпидермисе кожи и других клетках организма. Содержится она также в составе сульфатидов в нервной ткани, хрящах и костях, в желчи.

Микроэлементы

Наряду с макроэлементами пища человека содержит и микроэлементы, которые также необходимы для жизнедеятельности организма. Каждый имеет свои особенности и свою «сферу деятельности». И как бы ни мала была концентрация того или иного микроэлемента, без него организм нормально функционировать как биологическая система не может.

Характер и сила воздействия микроэлементов на различные физиологические системы организма в значительной степени зависят от концентрации, в какой они поступают в организм. В нормальных микродозах эти микроэлементы стимулируют жизненно важные биохимические процессы. В больших дозах микроэлементы способны действовать или как лекарственные средства, или как вещества раздражающие. В ещё более высоких концентрациях микроэлементы оказываются токсичными веществами.

Микроэлементы, поступающие с пищей, ещё называют минеральными витаминами, так как это вещества, имеющие свойства биологических катализаторов. Будучи структурными единицами ряда гормонов, они обусловливают их активность (йод - в тироксине, цинк - в инсулине).

Рассмотрим роль некоторых микроэлементов в процессах жизнедеятельности организма.

Железо необходимо для нормального кроветворения и тканевого дыхания. Лучше всего всасывается железо гемоглобина и миоглобина, то есть крови и мышц, поэтому мясо животных и птиц, мясные субпродукты являются наилучшими источниками железа. Из этих продуктов в кишечнике всасывается до 30 процентов содержащегося там железа, в то время как, например, из яиц, хлеба, крупяных и бобовых - не более 5-10 процентов. Лучшему усвоению железа способствуют лимонная и аскорбиновая кислоты и фруктоза. Поэтому питье фруктовых соков улучшает всасывание железа. Подавляет усвоение железа крепкий чай.

При недостатке железа в организме прежде всего ухудшается клеточное дыхание, что ведёт к дистрофии тканей и органов. К дефициту железа в организме может привести недостаточное поступление его в организм с пищей или преобладание в рационе продуктов, из которых оно плохо усваивается. Возникновению железодефицитных состояний способствует также недостаток в питании животных белков, витаминов, кроветворных микроэлементов, теряется железо и при кровопотерях, заболеваниях желудка и кишечника.

Основными органами обмена железа у человека считают селезёнку и печень, где в течение суток разрушается гемоглобин, содержащий от 100 до 200 миллиграммов железа. Все оно удерживается в организме в виде белковых соединений и образует наряду с усвоенным пищевым железом запасной фонд. Запасное железо из этого фонда кровью доставляется в костный мозг, где оно идёт на построение гемоглобина при формировании новых красных кровяных телец. Весь круговорот железа в организме совершается быстро: поступившее в организм железо уже через несколько часов находится в гемоглобине.

Марганец поступает в организм с пищевыми продуктами в основном растительного происхождения, где он содержится обычно в десятых, сотых долях процента. В животных продуктах его в десятки раз меньше. Всосавшийся марганец поступает с током крови в органы и ткани и задерживается в печени. Относительно много марганца содержится также в поджелудочной железе, лимфатических железах и почках.

Особенно интенсивно идёт накопление марганца в печени эмбриона в последние три месяца его развития. Благодаря этому ребёнок рождается со значительными запасами марганца в печени. Природа устроила так, что этих запасов хватает до того времени, пока грудной ребёнок начинает получать прикорм - фруктово-овощные соки. С молоком матери ребёнок марганца не получает, так как в молоке содержание его ничтожно.

В организме человека марганец выполняет многочисленные и сложные функции. Он принимает участие в регуляции роста и развития организма, работы желез внутренней секреции, обменных процессах, процессах окисления, ферментативной активности. Ткани под воздействием марганца очень энергично обогащаются кислородом, что способствует повышению активности биохимических реакций и устойчивости к воздействию вредных факторов окружающей среды. Под влиянием марганца повышается интенсивность обмена белков. Он участвует в обмене жиров, стимулирует минеральный обмен.

При недостаточном поступлении марганца с пищей наблюдается задержка формирования скелета с нарушением процессов окостенения. При избытке же марганца в костях могут появиться изменения, свойственные рахиту. Соли марганца играют роль в процессах кроветворения. Поэтому недостаток данного микроэлемента может привести к анемии.

Кобальт . На присутствие его в животных организмах впервые указал выдающийся советский учёный В.И. Вернадский в 1922 году. Биологическая роль кобальта в организме пока ещё до конца не изучена. Однако и то, что стало известно учёным, свидетельствует о его важной роли в процессах жизнедеятельности. Он оказывает существенное влияние на процессы обмена веществ, рост и развитие организма. Кобальт повышает основной обмен, улучшает ассимиляцию азота, стимулирует образование мышечных белков, оказывает влияние на содержание углеводов в крови: малые дозы кобальта уменьшают количество сахара в крови, а большие - увеличивают. Но на этом роль микроэлемента в кроветворении не ограничивается. Он активно участвует в образовании эритроцитов и синтезе гемоглобина. Особенно важен он для детского организма: кобальт способствует быстрому развитию ребёнка, повышает его реактивные силы, в частности сопротивление вредным факторам внешней среды. Оказывает влияние кобальт и на нервную ткань: он способен возбуждать и тормозить нервные процессы.

Суточная потребность кобальта - 0,1-0,2 миллиграмма. Особенно необходимо поступление кобальта в организм беременных и кормящих женщин. Содержится он в растительных и животных продуктах: в печени, почках, мозгах, сердце, колбасе, сосисках, фасоли, горошке зелёном, гречихе, ячневой и овсяной крупе, свежей зелени, луке репчатом и брюкве (в последних двух много), в моркови.

Йод входит в состав молекулы тироксина - гормона щитовидной железы и принимает активное участие в обмене веществ в организме. Недостаток тироксина ведёт к развитию зобной болезни, а в детстве - к задержке роста, физического и психического развития. Но биологическая роль йода в организме человека не ограничивается гормональной функцией. Йод обладает резко выраженным антисептическим эффектом с широким спектром действия: антибактериальным, противовирусным, фунгицидным.

Суточная потребность человека в йоде около 150 миллиграммов, но в период роста ребёнка и полового созревания подростка, при беременности и кормлении грудью она значительно увеличивается.

Поступающий в организм с пищей йод всасывается в кровь почти полностью. Организм человека с удивительным постоянством сохраняет в крови концентрацию йода на одном и том же уровне. Правда, летом содержание йода в крови несколько выше. Кроме щитовидной железы, в обмене йода значительную роль выполняет печень.

Медь также относится к числу микроэлементов, без которых существование организма человека невозможно. Поступая с пищей, медь всасывается в верхних отделах тонкого кишечника, а затем накапливается в печени. У детей и эмбрионов количество накопленной меди в печени значительно больше, чем у взрослого. Из печени медь, в виде органических соединений, поступает в кровь и разносится ею во все органы и ткани. В организме человека медь находится в виде сложных органических соединений.

Медные соединения играют важную активирующую роль в кроветворении: они стимулируют деятельность костного мозга, вызывая повышение числа эритроцитов в крови. Медь положительно влияет на интенсивность окислительных процессов, оказывает определённое воздействие на обмен веществ. Увеличение содержания соединений меди в крови приводит к превращению минеральных соединений железа в органические, к использованию накопленного в печени железа на синтез гемоглобина.

Дефицит меди в организме, особенно длительный, может привести к тяжёлым заболеваниям. Например, в детском возрасте при дефиците меди или нарушении ее обмена могут развиваться анемии, которые излечиваются одновременным введением в организм с пищей солей меди и железа. Однако не менее опасно и излишнее поступление меди в организм: при этом происходит общее отравление, сопровождающееся поносами, ослаблением дыхания и сердечной деятельности. Иногда бывают даже удушье и коматозные состояния. Особенно тщательно надо соблюдать соответствующие предохранительно-гигиенические правила при работе на предприятиях медного производства.

Суточная потребность в меди взрослого человека удовлетворяется при ее содержании в пище в количестве 2,5 миллиграмма. Для детского организма ежедневно требуется 0,1 миллиграмма меди на килограмм веса.

Наиболее богаты медью продукты моря, особенно моллюски и ракообразные, у которых кровяным дыхательным пигментом является гемоцианин, содержащий 0,15-0,26 процента меди. В растениях меди значительно меньше, особенно в тех, что выращены на почве, бедной этим элементом.

Фтор содержится в костях, особенно много его в зубах. Поступает в организм преимущественно с питьевой водой, оптимальное содержание фтора в которой 1-1,5 миллиграмма на литр. При недостатке фтора в организме человека развивается кариес зубов, при повышенном поступлении - флюороз. Избыточное количество фтора в организме опасно ввиду того, что его ионы обладают способностью к замедлению ряда ферментативных реакций, а также связыванию важных в биологическом отношении элементов: фосфора, кальция, магния. Вообще, биологическая роль фтора в организме до конца не выяснена. Для того чтобы предупредить недостаток или избыток фтора в организме человека, питьевая вода или обогащается фтором (фторируется), или очищается от его избытка.

Отравления фтором возможны у лиц, работающих на предприятиях, производящих продукцию, в состав которой он входит (например, при производстве фосфорных удобрений). Фтор раздражает дыхательные пути, вызывает ожоги кожи. Возможны и острые отравления фтором с тяжёлыми последствиями.

Цинк - биогенный элемент, присутствующий в организме человека. Физиологическая роль его определяется связью с активностью некоторых ферментов и гормонов.

Цинк участвует в дыхании, в нуклеиновом обмене, повышает деятельность половых желез, влияет на формирование скелета плода. Из слюны околоушной железы человека выделен цинкосодержащий белок, предполагается, что он стимулирует регенерацию клеток вкусовых луковиц языка и поддерживает их вкусовую функцию. Он играет защитную роль в организме при загрязнении среды кадмием.

Дефицит цинка ведёт к карликовости, задержке полового развития; его избыток в организме оказывает токсичное действие на сердце, кровь и другие органы и системы организма. Равновесие баланса цинка в организме наступает только после окончания периода роста. У детей же наблюдается положительный баланс цинка (в их организме задерживается до 45 процентов цинка, поступающего с пищей).

Суточная потребность взрослого человека в цинке - 12-14 миллиграммов, детей - 4-6 миллиграммов.

Из пищевых продуктов растительного происхождения им наиболее богаты пшеница (отруби и зерно), рис (отруби), свекла, салат, томаты, лук, фасоль (зерно), горох, соя. Бедны цинком фрукты, ягоды. Содержат цинк и продукты животного происхождения, но в меньших количествах: мясо, печень, молоко, яйца.

Селен в организме содержится в ничтожно малых концентрациях. Его роль изучена пока недостаточно. Установлено, что он накапливается в печени, почках, селезёнке, сердце. Образует соединения с белками крови (альбуминами, глобулинами, гемоглобином), молока (казеином, альбумином, глобулином) и белками различных органов, то есть участвует в белковом обмене.

Никель - постоянная составная часть человеческого организма. Его физиологическая роль также мало изучена. Доказано, что никель активизирует фермент аргиназу и оказывает влияние на окислительные процессы. Он входит в состав гормона инсулина. Его содержание в организме ничтожно малое.

Стронций - необходимая часть организма человека, биологическая роль которой полностью не выяснена. Накопление его организмом находится в зависимости от его содержания в окружающей среде. Человек получает стронций с пищей. Отложения его в организме зависят от соотношения в пище кальция, фосфора и стронция; при увеличении в рационе кальция откладывается меньше стронция, а при увеличении фосфора - больше.

Хром - входит в состав различных органов и тканей. Больше всего его в волосах и ногтях, меньше всего - в гипофизе, надпочечниках, поджелудочной железе, лёгких, скелетных мышцах и тонких кишках. Всасывается из кишечника. Хром активирует фермент трипсин, входит в состав его.

Из всех тех микроэлементов, которые на сегодняшний день признаны необходимыми для жизнедеятельности организма человека, мы остановились на 11 известных. О других микроэлементах - ванадии, молибдене и кремнии - данных мало, их физиологическая роль в организме пока изучена слабо.

Как следует из сказанного выше, микроэлементы играют важную роль в жизнедеятельности организма человека. Но необходимо, чтобы они поступали в оптимальных концентрациях. В отдельных регионах страны - биохимических провинциях с недостатком или избытком тех или иных элементов в среде - возникают ответные реакции организма человека в виде различных морфологических изменений либо заболеваний. Иногда такие заболевания имеют массовый характер и носят название биохимических эпидемий. Проблемы геохимической экологии, изучающей взаимодействие организмов с окружающей средой, имеют важное значение для здоровья населения и для народного хозяйства страны.

Одноклассники

Анекдот:

Купила шикарное белье, что бы был стимул для похудения. Показала бабушке. Она долго смотрела и сказала: "Для такого белья нужно не худеть, для такого белья нужен МУЖИК!"