3. Минеральные вещества в питании человека

Наряду с органическими веществами – белками, углеводами, жирами – в клетках живых организмов содержатся соединения, составляющие обширную группу минеральных веществ. К ним относятся вода и различные соли. Часто минеральные вещества входят в состав сложных органических веществ, например, железо входит в состав гемоглобина; магний, марганец, медь, кобальт и другие металлы входят в состав ферментов и т.д. Минеральные вещества представляют собой необходимые компоненты питания, обеспечивающие нормальную жизнедеятельность и развитие организма.

Вода относится к веществам, не обладающим энергетической ценностью в организме, но без воды жизнь невозможна. Она является основной средой, в которой протекают все химические реакции в организме. Масса тела человека на 2/3 состоит из воды (до 87% от массы молодого человека, взрослого – до 70%). Функции воды в организме очень важны и разнообразны.

Вода растворяет в организме вещества, транспортирует их в организме, выводит отходы процессов обмена из клеток, является дисперсной средой для крови, протоплазмы клеток и т.д. Вода, будучи хорошим проводником теплоты, выравнивает температуру между отдельными клетками, предохраняя организм от перегрева и переохлаждения. Все реакции гидролиза питательных веществ происходят с участием воды.

Жизнь человека невозможна без воды. Без пищи человек может прожить до 30 сут, без воды он погибает на 4…5 сут. Потеря организмом 10% воды (от общего ее количества в нем) приводит к прекращению мочеотделения, а при потере 20% – человек погибает.

В разных тканях тела содержится неодинаковое количество воды: в скелете – около 22%, в сердце и легких – свыше 79%, а в лимфе – около 96%. Суточная потребность человека в воде примерно равна 40 г на 1 кг массы тела, что для взрослого человека составляет 2,5 л. Часть этого количества воды образуется в организме в результате окисления пищевых веществ.

Влага, выполнив свое назначение, удаляется из организма с мочой и экскрементами, в виде водяных паров через легкие при дыхании и в виде пота – через поры тела. Количество удаляемой из организма воды в нормальных условиях находится в строгом соответствии с количеством поступающей в него воды.

Минеральные вещества, содержание которых в тканях выражается целыми или десятыми долями процентов, относят к макроэлементам (кальций, фосфор, калий, натрий, магний, хлор и др.). Микроэлементами называются вещества, содержание которых в тканях составляет тысячные и стотысячные доли процента. К микроэлементам относят: железо, медь, марганец, цинк, фтор, йод, бром, бор, мышьяк, молибден и др. Химические элементы, содержание которых определяется еще меньшими величинами (10^5...10^12)%, называют ультрамикроэлементами (кобальт, алюминий, серебро, олово, свинец, никель, сурьма, силиций, вольфрам, стронций, самарий, цирконий и др.).

В составе различных органов можно обнаружить почти все известные химические элементы и их изотопы. Содержание и распределение многих минеральных веществ в тканях изучено недостаточно.

Хлористый натрий (поваренная соль) среди разнообразных минеральных солей занимает значительное место. Пресная пища, даже самая разнообразная, быстро приедается и вызывает отвращение. Поваренная соль необходима для поддержания нормального количества жидкости в крови и тканях, она влияет на мочевыделение, деятельность нервной системы, кровообращение, участвует в образовании соляной кислоты в железах желудка.

В организме содержится всего около 300 г соли. В среднем за сутки следует употреблять около 12 г соли. Пути обмена хлора и натрия, содержащихся в соли, не одинаковы. Хлор способен отлагаться в коже, задерживаться в организме при избыточном поступлении, выделяться с потом в значительных количествах. Нарушение обмена хлора в организме ведет к развитию отеков, недостаточной секреции желудочного сока и др. Резкое уменьшение содержания хлора в организме может привести к тяжелому состоянию, вплоть до смерти.

Натрий и калий очень важны для поддержания кислотно-щелочного равновесия в организме, создания физиологически нужной величины в тканях и клетках, необходимых для нормального течения процессов обмена веществ и энергии.

Калий имеет особенно большое значение для обеспечения нормальной деятельности сердечно-сосудистой системы. Большое количество солей калия содержится в тыкве, кабачках, арбузах, яблоках, кураге, изюме. Эти продукты рекомендуются людям, страдающим заболеваниями сердца, гипертонической болезнью. Суточная потребность в калии составляет приблизительно 2…3 г.

Кальций необходим для нормального течения жизненных процессов человека. Он содержится в органах человека в виде солей различных кислот и в соединении с белком. Кальций составляет 25% костной ткани. В организм он поступает с пищей и питьем.

Суточная потребность человека в кальции составляет 0,7…1,1 г. Ребенок, у которого идет развитие и формирование скелета, нуждается в большем количестве кальция, чем взрослый. Особенно велика потребность в кальции у женщин во второй половине беременности и в период кормления ребенка грудью.

При недостатке кальция в пище организм начинает расходовать кальций, входящий в состав костей, в результате чего возникают костные заболевания.

Богаты усвояемым кальцием молоко, молочные продукты, сыр, яичный желток. Обмену кальция в организме способствует вита- мин С.

Фосфор, кроме участия в образовании костной ткани, в значительном количестве входит в состав нервной ткани. Соли фосфора содержатся почти во всех пищевых продуктах как растительного, так и животного происхождения. Много фосфора имеется в орехах, хлебе, крупах, мясе, мозгах, печени, рыбе, яйцах, сыре, молоке. Суточная потребность в фосфоре: для взрослого человека – 1,6 г, для беременных женщин – 3 г, для кормящих матерей – 0,8 г.

Соли магния имеют большое значение для нормальной деятельности сердечно-сосудистой системы. Особенно они необходимы в пожилом возрасте, так как способствуют выведению из организма избыточного количества холестерина. Много солей магния содержится в отрубях, в хлебе из муки грубого помола, гречневой и ячневой крупах, морской рыбе.

Суточная потребность в магнии: для взрослого человека – 500 мг, для беременных женщин – 925 мг, для кормящих матерей – 1250 мг, для детей – 140…530 мг.

Железо входит в состав гемоглобина крови, а также в состав ряда ферментов, участвует в обмене веществ. Суточная потребность взрослого человека в железе составляет 60…110 мг.

Медь влияет на рост и развитие живого организма, участвует в деятельности ферментов и витаминов. Ее главной физиологической функцией является участие в тканевом дыхании и кроветворении. Суточная потребность взрослого человека в меди составляет 2 мг.

Йод оказывает влияние на обмен веществ, усиливая окислительные процессы, и особенно на функцию щитовидной железы. При недостатке йода происходит нарушение образования гормона щитовидной железы – тироксина, что приводит к развитию зобной болезни. Суточная потребность взрослого человека в йоде составляет 50…200 мг.

Марганец содержится во всех органах и тканях человека. Особенно много его содержится в коре мозга, сосудистых системах. Марганец участвует в окислительно-восстановительных процессах, повышает интенсивность обмена белков, при его участии происходят многие ферментативные процессы, а также синтез ряда витаминов и гормонов. Суточная потребность в марганце для взрослого человека составляет 5…10 мг.

Кобальт выполняет разнообразные биологические функции, в частности способствует синтезу мышечных белков, улучшает ассимиляцию азота, повышает основной обмен в организме, активирует ряд ферментов, участвующих в обмене веществ, способствует усвоению кальция и фосфора, понижает возбудимость и тонус симпатической нервной системы. Потребная суточная доза в кобальте для взрослого человека составляет 0,1…0,2 мг.

Цинк содержится во многих органах человека, входит в состав некоторых ферментов, а для других стимулирует их действие. Суточная потребность взрослого человека в цинке составляет 10…15 мг.

Фтор в небольших количествах содержится во всех тканях человека, а также в крови. Большое количество фтора содержится в костях и зубах. В костях и зубах он находится в нерастворимом состоянии. В организм фтор поступает преимущественно с питьевой водой. В местностях, где содержание фтора в воде низкое и где пищевые продукты им бедны, часто встречается кариес зубов, однако избыток фтора вызывает заболевание – флюороз (крапчатость зубной эмали). Суточная потребность во фторидах для взрослого человека равна 0,5…1 мг.