Основные свойства минералов. Макроэлементы — это что? Какими бывают макроэлементы и микроэлементы

Существуют различные классификации химических элементов, содержащихся в организме человека. Так, В. И. Вернадский в зависимости от среднего содержания (массовой доли га, %) в живых организмах делил элементы по декадной системе. Соответственно этой классификации (табл. 5.2) элементы, содержащиеся в живых организмах, делят на три группы:

Макроэлементы. Это элементы, содержание которых в ор­ганизме выше 10~ 2 %. К ним относятся кислород, углерод, водо­род, азот, фосфор, сера, кальций, магний, натрий и хлор.

Микроэлементы. Это элементы, содержание которых в ор­ганизме находится в пределах от 10~ 3 до 10~ 5 %. К ним отно­сятся иод, медь, мышьяк, фтор, бром, стронций, барий, кобальт.

Ультрамикроэлементы. Это элементы, содержание которых в организме ниже 10~ 5 %. К ним относятся ртуть, золото, уран, торий, радий и др.

В настоящее время ультрамикроэлементы объединяют с микроэлементами в одну группу. В табл. 5.3 приведены уточненные данные по содержанию химических элементов в организме человека. Однако эта классификация отражает только содержание элементов в живых организмах, но не указывает на биологическую роль и физиологическое значение того или иного элемента.

В. В. Ковальский, исходя из значимости для жизнедеятельности, подразделил химические элементы на 3 группы.

Жизненно необходимые (незаменимые) элементы. Они постоянно содержатся в организме человека, входят в состав ферментов, гормонов и витаминов: Н, О, Са, N. К, Р, N3, 5, Мд,С1, С, I, Мп, Си, Со, Ре, 2п, Мо, V. Их дефицит приводит к нарушению нормальной жизнедеятельности человека.

Примесные элементы. Эти элементы постоянно содержатся в организме животных и человека: Оа, 5Ь, 5г, Вг, Р, В, Ве, Ы, 51, 5п, Сз, А1, Ва, <3е, Аз, КЬ, РЬ, Ка, В1. Си, Сг, N1, "Л, Ад, ТЬ, Н§, У, 5е. Биологическая роль их мало выяснена или неизвестна.

Примесные элементы (5с, Т1, 1п, Ьа, Рг, 5т, \№\ Ке, ТЬ и др.). Обнаружены в организме человека и животных. Данные о количестве и биологическая роль не выяснены.

Элементы, необходимые для построения и жизнедеятельности различных клеток и организмов, называют биогенными элементами.

Точно перечислить все биогенные элементы в настоящее время еще невозможно из-за сложности определения очень низких концентраций микроэлементов и установления их биологических функций. Для 24 элементов биогенность установлена надежно. Это элементы 1-й и некоторые элементы 2-й групп по Ковальскому.

5.3. Топография важнейших биогенных элементов в организме человека.

Органы человека по-разному концентрируют в себе различные химические элементы, т. е. микро- и макроэлементы неравномерно распределяются между разными органами и тканями. Большинство микроэлементов накапливается в печени, костной и мышечной тканях. Эти ткани являются основным депо (запасником) для многих микроэлементов.

Элементы могут проявлять специфическое сродство по отношению к некоторым органам и содержатся в них в высоких концентрациях. Хорошо известно, что цинк концентрируется в поджелудочной железе, иод - в щитовидной, фтор - в эмали зубов, алюминий, мышьяк, ванадий накапливаются в волосах и ногтях, кадмий, ртуть, молибден - в почках, олово - в тканях кишечника, стронций - в предстательной железе, костной ткани, барий - в пигментной сетчатке глаза, бром, марганец, хром - в гипофизе и т. д. Данные по распределению (топографии) некоторых макро- и микроэлементов в организме человека приведены на рис. 5.4.

В организмах микроэлементы могут находиться как в связан­ном состоянии, так и в виде свободных ионных форм. Установ­лено, что кремний, алюминий, медь и титан в тканях головного мозга находятся в виде комплексов с белками, тогда как марга­нец - в ионном виде.

Водород и кислород - макроэлементы. Они входят в состав воды, которой в организме взрослого человека в среднем содер­жится около 65%. Вода неравномерно распределена по орга­нам, тканям и биологическим жидкостям человека. Так, в желу­дочном соке, слюне, плазме крови, лимфе вода составляет от 99,5 до 90 %. В моче, сером веществе головного мозга, почках - 80%, в белом веществе головного мозга, печени, коже, спинном мозге, мышцах, легких, сердце - 70-80%. Меньше всего - 40 % воды содержится в скелете.

Макроэлементы - углерод, водород, кислород, азот, сера, фосфор - входят в состав белков, нуклеиновых кислот и других биологически активных соединений организма. Содержание угле­рода в белках составляет от 51 до 55%, кислорода - от 22

до 24 %, азота - от 15 до 18 %, водорода от 6,5 до 7 %, серы -от 0,3 до 2,5%, фосфора - около 0,5%. О содержании белков в различных тканях и органах животных и человека, а следова­тельно, и о примерном содержании элементов С, Н, N. 8, Р мож­но судить на основании данных, приведенных в табл. 5.4.

Как следует из табл. 5.4, максимальное количество белков (~80%) содержится в селезенке, легких, мышцах, минимальное (~25%) - в костях и зубах.

Углерод, водород и кислород входят также в состав углево­дов, содержание которых в тканях животных невелико - пример­но 2%. Эти элементы входят в состав липидов (жиров). Кроме того, в состав фосфолипидов входит фосфор в виде фосфатных групп. В наибольшей степени липиды концентрируются в голов­ном мозге (12%), а затем в печени (5%), молоке (2-3%) и сыворотке крови (0,6%). Однако основная часть фосфо­ра - 600 г - содержится в костной ткани. Это составляет 85 % от массы всего фосфора, находящегося в организме человека. Концентрируется фосфор и в твердых тканях зубов, в состав ко­торых он входит вместе с кальцием, хлором, фтором в виде гид-роксил-, хлор-, фторапатитов общей формулы Са5(РО 4)зХ, где X = ОН, С1, Р соответственно.

Кальций преимущественно концентрируется в костной ткани, а также и в зубной ткани. Натрий и хлор в основном содержатся во внеклеточных жидкостях, а калий и магний - во внутрикле­точных. В виде фторидов натрий и калий входят в состав кост­ной и зубной ткани. Магний в виде фосфата М§з(РО 4)2 содер­жится в твердых тканях зуба.

Десять металлов, жизненно необходимых для живого орга­низма, получили название «металлы жизни». Так, установлено, что в организме человека массой 70 кг содержание «металлов жизни» составляет (в г): кальция-1700, калия - 250, нат­рия - 70, магния - 42, железа - 5, цинка - 3, меди - 0,2, мар­ганца, молибдена и кобальта, вместе взятых, - менее 0,1. В теле взрослого человека содержится около 3 кг минеральных солей, причем 5 / 6 этого количества (2,5 кг) приходится на долю кост­ных тканей.

Некоторые макроэлементы (магний, кальций) и большинство микроэлементов содержатся в организме в виде комплексов с биолигандами - аминокислотами, белками, нуклеиновыми кисло­тами, гормонами, витаминами и т. д. Так, ион Ре 2+ в качестве комплексообразователя входит в состав гемоглобина, Со 2+ - в витамин В12, М§[ 2+ - в хлорофилл. Известны многочисленные биокомплексы и других элементов (Си, 2п, Мо и др.), играющие важную биологическую роль в организме.

На изменение содержания химических элементов в организ­ме влияют различные заболевания. Так, при рахите происходит нарушение фосфорно-кальциевого обмена, что приводит к сниже­нию содержания кальция. При нефрите из-за нарушения элек­тролитного обмена уменьшается содержание кальция, натрия, хлора и повышается содержание магния, калия в организме.

В поддерживании определенного содержания макро- и микро­элементов в организме участвуют гормоны.

Большинство людей мало интересуют хим.элементы в их рационе, ведь основное внимание уделяется калорийности и сбалансированности БЖУ. В этом кроется упущение: некоторые компоненты пищи предназначены не для поставки энергии, а для улучшения регуляции этих поставок, укрепления мышечных волокон, стимуляции их роста и так далее. В действительности, микроэлементы даже более незаменимы, чем питательные вещества, из-за их важной роли в биохимии организма.

Здесь мы рассмотрим наиболее известные науке минеральные вещества, дефицит или избыток которых может быть вызван неграмотным употреблением добавок или несбалансированной диетой.

Традиционно все минеральные вещества делят на две группы:

• Макроэлементы. Содержатся в организме в больших количествах, от нескольких грамм до сотен грамм. Входят в состав основных тканей - костей, крови, мышц. К ним относятся натрий, калий, кальций, фосфор, железо;
• Микроэлементы. В организме их буквально миллиграммы или микрограммы. Но эти элементы входят в состав ферментных систем как коферменты (активаторы и катализаторы биохимических процессов).

Значимость минеральных веществ условно определяется следующими вопросами:

1. Участвует этот элемент напрямую в работе мышц, синтезе белка и обеспечении целостности клеток?
2. Повышается ли потребность в элементе вследствие тренировок?
3. Достаточно ли средний человек или спортсмен получает микро/макроэлемента с пищей?
4. Повышают ли добавки микро/макроэлемента работоспособность и результаты тренировок?

Теперь рассмотрим каждый из макро- и микроэлементов. Приведем также основные пищевые источники для каждого из них.

Биологические функции основных минеральных веществ (в порядке возрастания их значимости):

Калий. Вместе с натрием регулирует содержание воды внутри клеток. Обеспечивает поддержание электрического потенциала в нервах и на поверхности клеточных мембран, регулирующий сокращение мышц. Включается в механизм накопления гликогена - основного источника энергии в клетке. Плохой калий-натриевый баланс приводит к нарушению водного обмена, обезвоживанию, ослаблению мускулатуры. К счастью, поступление калия с пищей обеспечивает потребность в этом элементе для большинства людей. Рекомендуемое ежедневное поступление примерно 2 г. (для спортсменов и людей, занятых тяжелым трудом, рекомендуют 2,5-5 г). Избыток калия по отношению к натрию может вызвать нарушение работы сердечно сосудистой системы, так что новомодные «калиевые диеты» просто опасны.

Медь. Биологическая роль этого следового элемента более важна, чем считалось ранее. Он не только участвует в процессе усвоения кислорода и многих ферментативных реакциях, но и увеличивает скорость кровообращения при интенсивной физической нагрузке. По этой причине медь - один из наиболее важных для спортсмена микроэлементов, и иногда ее может не хватать. Так что есть смысл следить за поступлением меди с пищей. Рекомендуемое ежедневное поступление 1,5-3 мг.

Ванадий. Этот элемент недавно привлек внимание врачей в связи с некоторыми свойствами его производного - сульфата ванадила. Ванадий выполняет в организме морских животных ту же роль, что железо в организме человека: входит в состав крови (у морских обитателей она зеленая). Хотя большая часть исследований по этому элементу выполнялась на крысах, страдающих диабетом, опубликованные данные свидетельствуют о его положительном влиянии на накопление гликогена. Рекомендуемое ежедневное поступление 10-25 мкг.

Железо. Этот микроэлемент входит в состав гемоглобина крови, отвечающего за транспорт кислорода и выполнение окислительных реакций. Как это отражается на ваших занятиях спортом? Скорость восстановления после тренировки зависит от аэробной активности организма. Чем больше кислорода попадает в ткани, тем быстрее мышцы восстанавливаются для дальнейшей работы. Микротравмы при спортивной деятельности и усиленное выведение железа с калом после нагрузки приводят к тому, что потребность в железе у спортсменов может быть повышена почти в 2 раза по сравнению с физически малоактивными людьми. Поступление достаточного количества железа особенно важно для женщин. При менструациях с кровью теряется некоторое количество железа, которое необходимо пополнять. В противном случае возникает риск развития анемии. Есть данные о том, что у значительного количества спортсменок наблюдается скрытый дефицит железа. К сожалению, практически из всех продуктов железо усваивается очень плохо (иногда в организм попадают лишь доли процента железа, содержащегося в пище). Из мясных продуктов оно усваивается легче. Медицинские препараты железа примерно на 90 процентов уходят из организма в неизменном виде. Следовательно, их доза в 10 раз превышает суточную потребность. Скажем, нормальный мужчина за сутки теряет 1 мг железа, а потреблять должен 10 мг. Женщинам нужно больше по указанной выше причине. Рекомендуемое ежедневное поступление: мужчины 10 мг, женщины 15 мг. Для спортсменов - до 25 мг. в день.

Фосфор. Содержится в организме в больших количествах. Напрямую участвует в процессах метаболизма, составляя часть важных энергоносителей - аденозинтрифосфата (АТФ) и креатинфосфата. Фосфор работает совместно с кальцием, и их соотношение необходимо держать равным 1:1 по эквиваленту (1:1,5 по массе). Кроме того, фосфорные добавки снижают количество молочной кислоты в крови.

Он помогает обеспечивать скорость и мощь сокращений мышц, что важно как для силовой, так и для скоростной тренировки. Рекомендуемое потребление фосфора 1200 мг. в день. При напряженных тренировках оно может быть существенно увеличено.

Натрий. Как вы наверное знаете, натрий - электролит, играющий ключевую роль в регулировании жидкостного обмена. Содержание натрия в организме определяет количество удерживаемой тканями воды. (Вы могли почувствовать это, проснувшись с «распухшим» лицом после сильно соленого ужина). Хотя обычная пища содержит достаточное (иногда даже избыточное) количество натрия, культуристам не советуют слишком ограничивать его потребление перед соревнованиями. Слишком жесткие ограничения запускают механизмы, предотвращающие дальнейшую потерю натрия и воды. Кроме того, учтите, что натрий играет важную роль в обеспечении выносливости, так как он участвует в передаче нервных импульсов. Этого элемента не должно быть слишком мало или слишком много. Натрий содержится с поваренной соли, обработанных пищевых продуктах. Рекомендуемое ежедневное потребление около 5000 мг.

Хром. Следовый элемент, ключевой фактор в обеспечении переносимости глюкозы, обеспечивающий связывание инсулина с тканями. Способствует переносу глюкозы, аминокислот и жирных кислот в клетки. Спортсменам, вероятно, необходимо больше хрома, чем обычным людям; однако анаболический эффект этого элемента служит предметом споров. Участие хрома в метаболизме липидов может приводить к снижению содержания жира в теле, но это еще не доказано. Сообщения о достижении отличных результатов с помощью хромовых добавок, мягко говоря, преждевременны. Тем не менее, в разделе о добавках я приведу современные данные. И вообще, роль этого элемента в организме следует знать. Рекомендуемое потребление 50-200 мкг.

Цинк. Этот элемент участвует практически во всех стадиях роста клеток. Он необходим для работы более чем 300 различных ферментов. К тому же (и это необходимо иметь в виду культуристам) интенсивные тренировки способствуют ускоренной потере цинка. Питание многих спортсменов слишком бедно этим элементом. Именно потому я поместил цинк на третье место по значимости. Недостаток его может практически прекратить ваш рост. Ежедневное потребление: мужчины 15 мг, женщины 12 мг.

Кальций. Пожалуй, наиболее распространенный элемент в организме. По значимости находится на втором месте в первой десятке элементов. Для этого существует несколько причин: Достаточно трудно поддерживать соотношение кальций: фосфор близким к 1:1. Кальций напрямую участвует в сокращении мышц (есть теория по поводу влияния ионов кальция на сократительный процесс). Если его мало, мышцы не могут сокращаться быстро и сильно. Стресс, получаемый костями при тренировке, повышает расход кальция для увеличения их крепости. Женщинам надо быть особенно внимательными, так как низкий уровень эстрогенов может вести к ускоренной потере кальция. Учтите, что витамин Д способствует лучшему усвоению кальция.

Кальций содержится в молочных продуктах, зеленых овощах, бобовых. Рекомендуемое ежедневное потребление 800 мг.

Магний. Мы перечислили элементы в порядке возрастания их значимости, и не зря поместили этот элемент на первое место, не только из-за хорошо известного механизма действия, но и потому, что положительное влияние добавок магния на спортивную результативность четко доказано.

Магний - один из ключевых компонентов в запасании энергии и синтезе белка. Он теряется в больших количествах вместе с потом. К несчастью, многие спортсмены не восполняют эту потерю с питанием, так как не едят большинство продуктов, богатых магнием (орехи, бобовые и т.д.). Недавно опубликовано исследование, в котором показано значительное увеличение силы мышц под воздействием добавок магния. Учитывая значение этого элемента в биохимии мышц, нетрудно понять энтузиазм очень многих спортсменов и тренеров в отношении магния. Магний содержится в орехах, продуктах из цельного зерна, бобовых, бананах, зеленых овощах. Рекомендуемое ежедневное потребление: мужчины 350 мг, женщины 280 мг.

Вот еще несколько микроэлементов, необходимых организму в следовых количествах:

Иод. Входит в состав гормонов щитовидной железы, регулирующих метаболизм питательных веществ и тепловыделение в организме. Недостаток иода вызывает так называемую базедову болезнь (зоб), характеризующуюся избытком жира, вялостью, ненормальным разрастанием щитовидной железы.

Иод содержится в морских продуктах. Для некоторых областей нашей страны выпускают специальную иодированную соль. Рекомендуемое ежедневное потребление около 50 мкг.

Селен. Следовый элемент, соединения которого обладают мощными антиокислительными свойствами.

Марганец. Следовый элемент, являющийся активатором некоторых ферментных систем. Суточная доза около 4 мг. Входит в состав поливитаминного препарата «Компливит» и некоторых других.

Молибден. Активирует некоторые ферменты, участвующие в метаболизме белков. Промотирует (делает более эффективной) работу антиокислителей, в том числе витамина С. Важный компонент системы тканевого дыхания. Усиливает синтез аминокислот, улучшает накопление азота. При недостатке молибдена страдают анаболические процессы, наблюдается ослабление иммунной системы.

Ежедневная потребность - около 0,3-0,4 мг.

Выводы:

Хроническая передозировка даже одного микроэлемента может привести к функциональным нарушениям и повышенному выделению другого и прочим нежелательным последствиям

Например, избыток цинка ведет к снижению уровня холестеринсодержащих липидов высокой плотности (ЛПВП), а избыток кальция - к недостатку фосфора, и наоборот. Избыток молибдена уменьшает содержание меди. Некоторые микроэлементы (селен, хром, медь) в избыточных дозах токсичны, так что придерживайтесь указанных в статье рекомендаций.

Еще раз напомним, что микроэлементы и витамины не менее важны, чем питательные вещества, т. к. без них последние не смогут правильно усваиваться организмом. Станьте внимательны к «мелочам» и будьте здоровы!

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, печени , 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 сердце , 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, артриты , анемия .

На заметку

Присутствие селена в организме оказывает антиоксидантное действие, замедляя старение, способствует предупреждению роста аномальных клеток, укрепляет иммунную систему .

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 бляшек 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: нарушается сон , 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, витаминов , 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.

Самое ценное в жизни – это здоровье. Чтобы сохранить и укрепить его, важно обеспечить свой организм всеми необходимыми, биологически значимыми веществами, в том числе макро- и микроэлементами. А для этого надо тщательно следить за своим питанием. Ведь именно из продуктов мы получаем почти все элементы, требующиеся для нормального функционирования организма.

Что такое макро- и микроэлементы

Макроэлементы содержатся в нашем организме в значительном количестве (больше 0,01% массы тела, иначе говоря, их содержание в теле взрослого человека измеряется граммами и даже килограммами). Макроэлементы подразделяют на:

• биогенные элементы, или макронутриенты, составляющие структуру живого организма. Из них формируются белки, углеводы, жиры и нуклеиновые кислоты. Это кислород, азот, водород, углерод;
• остальные макроэлементы, которые имеются в организме в больших количествах: кальций, калий, магний, натрий, сера, фосфор.

К микроэлементам относятся: железо, цинк, йод, селен, медь, молибден, хром, марганец, кремний, кобальт, фтор, ванадий, серебро, бор. Они участвуют во всех процессах жизнедеятельности и являются катализаторами биохимических реакций. Их суточное потребление менее 200 мг, и содержатся они в организме в маленьких дозах (менее 0,001% массы тела).

Причины и последствия дефицита макро- и микроэлементов

Причинами недостатка биологических элементов чаще всего бывают:

• неправильное, несбалансированное или нерегулярные питание;
• плохое качество питьевой воды;
• неблагоприятные условия среды, связанные с климатическими и экологическими условиями;
• большая потеря крови при чрезвычайной ситуации;
• применение лекарственных средств, способствующих выведению элементов из организма.

Недостаток микро- и макроэлементов ведет к патологическим изменениям в организме, нарушению водного баланса, обмена веществ, повышению или понижению давления, замедлению химических процессов. Все структурные изменения внутри клеток приводят к общему снижению иммунитета, а также появлению различных заболеваний: гипертонии, дисбактериоза, колитов, гастритов, болезней сердечно-сосудистой системы, аллергии, ожирения, сахарного диабета и многих других. Такие заболевания ведут к ухудшению функционирования организма, замедлению умственного и физического развития, что особенно страшно в детском возрасте.

Надо также помнить, что вреден бывает и избыток биологически значимых элементов. В слишком большом количестве многие из них оказывают токсическое действие на организм и даже порой оказываются смертельно опасны.

Поэтому чрезвычайно важно следить за рационом питания, образом жизни и, конечно, нужно знать, какие продукты богаты элементами, полезными для поддержания всех функционально значимых процессов организма.

Важнейшие макро- и микроэлементы

Кальций является основным элементом костной ткани, а также требуется для поддержания ионного баланса организма, отвечает за активацию некоторых ферментов. Большое количество кальция находится в молочных продуктах, поэтому ежедневно в меню необходимо включать молоко, сыр, кефир, ряженку, творог.

Фосфор участвует в энергетических реакциях, является структурным элементом косной ткани, нуклеиновых кислот. Рыба, мясо, фасоль горох, хлеб, овсяная, ячневая крупа богаты фосфором.

Магний отвечает за процессы обмена углеводов, энергии, поддерживает работу нервной системы. Находится в значительном количестве в таких продуктах, как творог, орехи, ячневая крупа, овощи, горох, фасоль.

Натрий играет большую роль в поддержании буферного баланса, кровяного давления, работы мышц и нервной системы и активации ферментов. Главными источниками натрия считают хлеб и поваренную соль.

Калий – внутриклеточный элемент, поддерживающий водно-солевой баланс организма, отвечает за сокращение сердечных мышц, способствует поддержанию нормального давления крови. Им богаты следующие продукты: чернослив, клубника, персики, морковь, картофель, яблоки, виноград.

Хлор важен для синтеза желудочного сока, плазмы крови, он активирует ряд ферментов. Поступает в человеческий организм главным образом из хлеба и соли.

Сера является структурным элементом многих белков, витаминов и гормонов. Продукты животного происхождения богаты этим элементом.

Железо играет важнейшую роль в нашем организме. Оно входит в состав большинства ферментов и гемоглобина, это белок, который обеспечивает перенос кислорода ко всем органам и тканям организма. Также железо необходимо для формирования эритроцитов и регулирует кровообращение. Данным элементом богаты говяжья и свиная печень, почки, сердце, зелень, орехи, гречневая, овсяная и перловая крупы.

Цинк стимулирует процессы сокращения мышц, кровообращение, отвечает за нормальное функционирование вилочковой железы. От цинка напрямую зависит красота и здоровье кожи, ногтей и волос. Морепродукты, грибы, смородина, малина, отруби содержат большие количества этого микроэлемента.

Йод является важнейшим элементом для щитовидной железы, которая обеспечивает нормальную работу мышечной, нервной, иммунной систем организма. Данным элементом насыщены морепродукты, черноплодная рябина, фейхоа, фасоль в стручках, помидоры, земляника.

Хром активирует процессы, связанные с передачей наследственной информации, участвует в обмене веществ, предотвращает развитие сахарного диабета. Входит в состав следующих продуктов: телячья печень, яйца, ростки пшеницы, кукурузное масло.

Кремний отвечает за работу лейкоцитов, эластичность тканей, способствует укреплению сосудов и кожных покровов, участвует в поддержании иммунитета и снижает возможность заражения различными инфекциями. Содержится в капусте, моркови, мясе, морских водорослях.

Медь участвует в процессах кровообращения и дыхания. При ее нехватке развивается атрофия сердечных мышц. Находится в таких продуктах, как грейпфрут, мясо, творог, крыжовник, пивные дрожжи.

Таким образом, для здоровья и нормального функционирования организма необходимо вводить в рацион полезные продукты. А в зимне-весенний период желательно применять комплексы поливитаминов. Это поможет укрепить иммунитет и исключить простудные и другие заболевания.

Истинное значение микро — и макроэлементов, трудно переоценить – она грандиозна.
При достаточном получении полезных и нужных минеральных элементов, человек ощущает себя здоровым и полным сил. Все жизненно важные системы человека работают без сбоев и нарушений.

Микро — и макроэлементы не синтезируются организмом, они — незаменимая доля пищевого рациона.

Недостаток полезных минеральных веществ

В питании приводит, рано или поздно, к формированию алиментарных болезней.

• Приблизительно, два миллиарда населения нашей планеты на сегодня испытывают недостаток этих полезных и нужных микро — и макроэлементов. Это люди с умственной отсталостью, с поражением зрения, новорожденные умирают, не прожив и года.
• Эти минеральные вещества, прежде всего, ответственны за работу ЦНС, кроме того, они располагают способностью снижать число сравнительно часто возникающих внутриутробных аномалий в развитии сердечно-сосудистой системы.
• Микро — и макроэлементы проявляют значительное воздействие на деятельность иммунной системы. Например, у лиц, получающих в требуемом объеме нужные и полезные минералы, сезонные простуды и инфекционные болезни проходят гораздо легче.

Весь комплекс микро — и макроэлементов жизненно необходим, поскольку каждый из них оказывает влияние на ту или другую область его деятельности. Эти элементы, как и витамины, имеются в разнообразных продуктах.

Бесспорно, в нынешний период времени микро — и макроэлементы можно произвести в специальных лабораториях, но, получение нужных и полезных минеральных элементов с продуктами, доставит человеку гораздо больше полезности, чем употребление синтетических аналогов.

Опасность дефицита минеральных веществ

Если человек длительно не извлекает из пищи в требуемом объеме минеральные компоненты, то организм принимается усиленно впитывать имеющиеся радиоактивные включения и загрязняющие металлы, аналогичные по структуре, с отсутствующими.

Вследствие этого, крайне важно, стабильно сохранять в организме посредством правильно подобранного рациона и приема натуральных добавок, оптимальный состав ценных и полезных микро — и макроэлементов, витаминного набора, для снижения вероятности впитывания организмом опасных элементов из неблагоприятной окружающей среды.

Вдобавок к этому, радиоактивные изотопы, рентгеновские и прочие вредные излучения непременно приведут к снижению баланса минеральных веществ. Наиболее часто при влиянии таких факторов появляется нехватка кальция, цинка, йода.

Микро — и макроэлементы — на защиту человека!

Необходимо предпринять какие-то меры, чтобы защитить себя и близких, от длительного неблагоприятного воздействия экологии, если мы проживаем в таких условиях, и в наших органах и системах уже накопилось достаточное количество этих вредных веществ.

Для того чтобы помочь органам и системам правильно работать в нынешней обстановке, припомнили позабытые и принялись формировать новые полезные средства, изучая их воздействие новыми методами.

Получили развитие взаимно восполняющие друг друга препараты в медицине, устремленные на активирование персональных запасов организма.
Не заменяя функций лекарственных, средств, натуральные добавки содействуют человеку в противоборстве с болезнью.

Минеральные компоненты непосредственно задействованы во всех, без исключения, биохимических течениях в органах, воздействуя на формирование и рост, на функции оплодотворения, дыхания, гемопоэз.

Они подразделяются на две значительные группы:

1. Макроэлементы — включены в строение тканей и пребывают там в сравнительно немалом числе. Это — кальций, магний, калий, натрий, фосфор.
2. Микроэлементы — исполняют роль бустера биологических течений, и задействованы в упорядочивании жизненно значимых течений. Они имеются в тканях в незначительных объемах. Наиболее важными считаются незаменимые пищевые вещества: железо, медь, цинк, селен, хром, молибден, йод, кобальт, марганец.

Последствия дефицита минеральных веществ

При неимении или неполном получении микроэлементов и макроэлементов с едой, органы и системы останавливается в формировании и развитии, расстраивается обмен веществ, ход деления клеток и трансляции генетической информации.

Нехватка или излишнее получение микро — и макроэлементов, неизменно приведет к формированию аномальных трансформаций и, вполне возможно, к появлению специфических болезней — микроэлементозы.

Это название связывает заболевания и симптомы, определенные недостатком, излишком или нарушением баланса микроэлементов.
Несоответствующее получение микроэлементов является источником (исходя из уровня недостатка или избытка) к физиологическим трансформациям в рамках обычной регуляции, либо к существенным сбоям метаболизма, либо к появлению специфических недугов.

Анормальность формируется, когда регуляторные течения перестают гарантировать гомеостаз.

Необходимо иметь информацию об основных минеральных веществах, о продуктах, в которых они наличествуют, об их численном содержании. Также нужно знать, какие негативные последствия несет для здоровья дефицит того или другого вещества.

Кальций - центральная составляющая в строении зубов и костной ткани. Данный макроэлемент обладает способностью координировать нервную и мышечную работу, факторы сужения и расширения сосудов, секрецию эндокринных желез, течение гемостаза.

Магний - редкостный элемент, являющийся необходимым соучастником обменной деятельности в организме. Кроме всего прочего, макроэлемент крайне важен для взаимодействия работы мышц, трансляции нервных импульсов и упорядочивании ритма сердца.

Селен - элемент, находящийся в белках, которые производят энзимы для предохранения клеток от разрушительного влияния свободных радикалов. Недостаток данного полезного микроэлемента ухудшает деятельность работы сердца, снижает иммунитет, расстраивает процесс функционирования щитовидной железы.

Цинк - незаменимый микроэлемент для правильной работы иммунной системы. Необходимое присутствие цинка в организме форсирует действие расщепления углеводов, помогает быстрому затягиванию повреждений на теле.

Йод - стержневой микроэлемент для гормонов щитовидной железы - трийодтиронина и тироксина. Только эти вещества помогают регуляции обменных функций, упорядочивают функции роста, поддерживают деятельность репродуктивной сферы.

Медь - центральная составляющая ферментов, нужных и важных для реализации функций ЦНС, урегулированию хода производства энергии и прочих процессов, для создания соединительной ткани, и выработки меланина.

Железо - база биологической структуры - гем. Он — соучастник в течении кислородного обмена и разрушении токсических элементов. Железо включено в содержание гемоглобина - белка, из которого состоят эритроциты. Без присутствия этого полезного микроэлемента дыхательная деятельность на клеточном уровне была бы невозможна.

Хром - микроэлемент увеличивает влияние инсулина и способствует толерантности к глюкозе. Признаки недостатка хрома выражаются в снижении терпимости систем к глюкозе, невропатии.

Марганец - нужен для здорового состояния костного каркаса человека, артерий, для лучшего лечения тканей организма и выработки коллагена. Марганец находится в содержании энзимов, задействованных в обменных течениях и оберегает нас от влияния свободных радикалов.