Сегодня поговорим о макро и микроэлементах и их роли в сохранении и поддержании нашего здоровья.
Известно, что для нормальной жизнедеятельности человека необходимы практически все химические элементы периодической таблицы Д.И.Менделеева.
В то же время 99% элементного состава организма представлены лишь 12 макро- и микроэлементами.
Это углерод, водород, кислород, азот, кальций, хлор, фтор, калий, магний, натрий, фосфор и сера.
Оставшийся 1% составляют микроэлементы, которые содержатся в организме человека в очень малых количествах, в пределах 10-3-10-5% от общей массы тела.
Ультрамикроэлементы встречаются в организме в еще меньшей концентрации.
К ним относятся ртуть, золото, радий, уран, хром, кремний, титан, никель.
По степени полезности для организма химические элементы можно разбить на следующие группы:
Эссенциальные или жизненно-важные элементы - это все структурные элементы (H, O, N, C; Ca, Cl, F, K, Mg, Na, P, S) + 8 микроэлементов (Cr, Cu, Fe, I, Mn, Mo, Se, Zn).
Они выполняют каталитическую и регуляторную функции, участвуют во всех видах обмена веществ.
Условно-эссенциальные – это химические элементы, отсутствие которых в организме нарушает нормальную жизнедеятельность, развитие или репродуктивную функцию.
Также выделяют жизненно-важные, но вредные в определенных дозах микроэлементы (Ag, Al, Au, B, Br, Ge).
Токсические микроэлементы, при контакте которых с организмом возникает синдром интоксикации.
Обычно наблюдаются хронические отравления при попадании в дыхательные пути мышьяка, ртути, свинца в виде пыли.
Так, при интоксикациях солями тяжелых металлов, как правило, в первую очередь, поражается нервная система.
Повышенное содержание мышьяка в организме приводит к развитию полиневропатий с чувствительными и двигательными расстройствами.
Отравления ртутью вызывают парезы лицевого и подъязычного нервов, нистагм.
На интоксикацию свинцом указывает свинцовая окраска кожи, кайма на деснах, изменения в крови, неврологические синдромы.
Макро- и микроэлементы, в отличие от различных органических соединений, в организме не синтезируются, их баланс поддерживается исключительно за счет потребляемых в пищу продуктов.
В идеальных условиях суточный рацион должен покрывать потребности организма в минералах.
Но, как показывают исследования, количество элементов в продуктах питания с каждым годом прогрессивно падает.
Так, результаты изучения особенностей питания населения в ряде стран Центральной и Восточной Европы (J.F. Balch, P.A. Balch, 1990) еще в 90-м году показали, что в 30% случаев имеет место недостаточное содержание в пище ионов железа, в 50% — ионов меди, в 60% — ионов цинка.
Учитывая прогрессирующее ухудшение состояния окружающей среды, можно только догадываться, каковы эти цифры в настоящее время.
Минералы выполняют в организме многообразные функции: они являются необходимыми веществами для поддержания кислотно-щелочного и водно-солевого баланса, образования витаминов, поддержания энергетического обмена.
Они важны для сокращения и тонуса мышц, свертывания крови, работы нервной системы, усвоения питательных веществ.
Однако под воздействием плохой экологии, неправильного питания и образа жизни многие биологически активные вещества разрушаются, а их дефицит порождает избыток токсичных продуктов, например, тяжелых металлов.
Тканевые депо организма обладают мощными резервами макроэлементов (кальций, магний накапливаются в костной ткани, калий в мышцах, натрий в коже и подкожной клетчатке), тогда как резервы микроэлементов в тканях незначительны.
Этим и объясняются низкие адаптационные возможности организма к дефициту микроэлементов в пище.
Дефицит микроэлементов может быть обусловлен в основном тремя факторами: недостаточным их усвоением, повышенным потреблением в физиологических и патологических реакциях организма, повышенными потерями.
Недостаточное потребление чаще всего связано со снижением концентрации микроэлементов в продуктах питания, низким всасыванием в желудочно-кишечном тракте вследствие различных заболеваний и возрастных изменений.
Повышенный расход микроэлементов характерен для спортсменов в период интенсивных физических нагрузок, детей в период интенсивного роста и пубертатного периода, людей пожилого возраста, беременных женщин, при любых заболеваниях в связи с активацией иммунологических реакций и реакций, направленных на сохранение гомеостаза.
Лечение синтезированными химическими соединениями также способствует развитию дисэлементозов. Так, длительный прием мочегонных средств вызывает недостаток калия, магния, кальция, избыток натрия; антациды содержат алюминий, который в больших количествах проявляет токсические свойства и может вызвать заболевания сосудов мозга и остеомаляцию; аспирин, контрацептивы, антиаритмические препараты способствуют развитию дисбаланса меди.
Рассмотрим подробнее роль и значение отдельных минералов в поддержании нормальной жизнедеятельности человека.
Кальций
Общее содержание кальция в организме человека составляет примерно 1,9% его общего веса, при этом 99% макроэлемента приходится на долю скелета и лишь 1% содержится в остальных тканях и жидкостях.
Нормальное содержание общего кальция в крови взрослых людей 2,23-2,57 ммоль/л, свободного – 1,15-1,27 ммоль/л.
Потребность в кальции составляет от 0,5 до 1,2 г в день.
Кальций участвует во всех жизненных процессах организма.
Нормальная свертываемость крови происходит только в присутствии солей кальция.
Последний играет важную роль в нервно-мышечной возбудимости тканей.
При увеличении в крови концентрации ионов кальция и магния нервно-мышечная возбудимость уменьшается, а при увеличении концентрации ионов натрия и калия - повышается.
Кальций в пище, как растительной, так и животной, находится в виде нерастворимых солей.
Всасывание их в желудке почти не происходит.
Абсорбция кальциевых соединений осуществляется в верхней части тонкого кишечника, главным образом в 12-перстной кишке при участии желчных кислот.
Физиологическая регуляция уровня кальция в крови осуществляется гормонами паращитовидных желез и витамином D через посредство нервной системы.
При недостатке кальция наблюдаются тахикардия, аритмия, боли в мышцах, почечная или печеночная колика, повышенная раздражительность, дезориентация, галлюцинации, спутанность сознания, потеря памяти. Волосы делаются грубыми и выпадают, ногти становятся ломкими, кожа утолщается и грубеет, на эмали зубов появляются ямки, желобки, дефекты в дентине.
Известно, что белок, входящий в рацион питания, влияет на усвояемость кальция.
При высокобелковом рационе около 15% кальция, полученного орально, всасывается; а при низкобелковом рационе усваивается около 5%.
Этот макроэлемент усваивается лучше, если принимать его не натощак, а после легкой еды.
Кофе увеличивает выделение кальция почками.
Магний может уменьшить усвояемость кальция из кишечного тракта, при этом, однако, резкая недостаточность магния также может вызвать снижение содержания кальция в крови.
Стресс и иммобилизация, кортизол и глюкокортикоиды, противосудорожные препараты и тиреоидин могут уменьшать усвояемость кальция в кишечнике.
Наиболее богаты этим макроэлементом следующие продукты: творог, твердый сыр, молоко, пшеничные отруби, белокочанная и цветная капуста, брокколи, овсяная и перловая крупы, орехи (грецкий, фундук), спаржа, яичные желтки, укроп, пертушка, шпинат, морская рыба, мясо и субпродукты, морковь, свекла, финики.
Магний
Общее содержание магния в организме человека составляет примерно 21 - 24 г.
Нормальное содержание общего магния в сыворотке крови взрослых людей 0,7-1,06 ммоль/л.
Главное "депо" этого макроэлемента находится в костях и мышцах.
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.
Магний поступает в организм с пищей, водой и солью.
Особенно богата магнием растительная пища - необработанные зерновые, орехи, темно-зеленые овощи, бананы.
Избыток магния может привести к дефициту кальция и фосфора.
При снижении концентрации магния в крови, наблюдаются симптомы возбуждения нервной системы вплоть до судорог.
Уменьшение его содержания в организме приводит к увеличению содержания кальция.
Наиболее богаты магнием семена подсолнечника, тыквы, пивные дрожжи, гречневая крупа, петрушка, свекла, орехи (грецкий, фундук, кешью), листовые овощи, ячневая крупа, свекла, проросшие зерна пшеницы, морковь, изюм, тыква, абрикос, укроп, бананы, какао, мясо и субпродукты, шиповник, черная смородина.
Железо
В организме содержится 4,25 г железа, из которого 57% приходится на гемоглобин крови.
Нормальное содержание железа в сыворотке крови у мужчин составляе 11,6-31,3 мкмоль/л, у женщин – 7,16-26,85 мкмоль/л.
Железо необходимо не только для переноса кислорода клетками крови, но и для клеточного дыхания, иммунных процессов.
При дефиците этого микроэлемента в организме, прежде всего, ухудшается клеточное дыхание, что ведет к гипоксии тканей и органов и нарушению их состояния еще до развития анемии.
Выраженный дефицит железа ведет к гипохромной анемии.
Причина гипохромной анемии в недостаточном поступлении железа с пищей или преобладание в рационе продуктов, из которых оно плохо усваивается.
Развитию железодефицитных состояний способствует недостаток в питании животных белков, витаминов, кроветворных микроэлементов.
Дефицит железа в организме возникает при острых и хронических кровопотерях, заболеваниях желудка и кишечника (резекция желудка, анацидный гастрит, энтерит), некоторых глистных инвазиях.
Поэтому при многих заболеваниях потребность в нем увеличивается.
Нехватка железа проявляется в бледности лица, ломкости ногтей, повреждении слизистых, развитии анемии.
В овощах, фруктах, ягодах железа сравнительно мало, но они служат ценным источником, так как содержащееся в них железо легко усваивается организмом человека.
Всасыванию железа из пищевых продуктов способствуют лимонная и аскорбиновая кислоты и фруктоза, которые содержатся во фруктах, ягодах, их соках.
В зерновых и бобовых продуктах и некоторых овощах содержатся фосфаты, фитины и щавелевая кислота, препятствующие всасыванию железа.
При добавлении мяса или рыбы к этим продуктам усвоение железа улучшается, при добавлении молочных продуктов — не меняется, при добавлении яиц — ухудшается.
Подавляет усвоение железа крепкий чай.
Железом богата говяжья печень, ржаная мука, моллюски, орехи, яблоки, гранатовый сок, гречневая и овсяная крупы, бобы, спаржа, фундук, грецкий орех, тыква, яйца, мясо и субпродукты, зеленый горошек, томаты, какао, смородина черная, шиповник (плоды), крыжовник, шпинат.
Йод
Из 25 г йода в организме 15 г находится в щитовидной железе – основном регуляторе обмена веществ.
Йод участвует в образовании гормона щитовидной железы — тироксина.
При недостаточном его поступлении у взрослых развивается зоб (увеличение щитовидной железы).
У детей недостаток йода сопровождается резкими изменениями всей структуры тела.
Ребенок перестает расти, умственное развитие задерживается, развивается кретинизм.
Однако избыток йода опасен возникновением гипертиреоза.
Кроме этого наблюдаются раздражительность, мышечная слабость, потливость, исхудание, тахикардия, склонность к диарее.
Основной обмен повышается, наблюдается гипертермия, дистрофические изменения кожи и ее придатков, раннее поседение, депигментация кожи на ограниченных участках (витилиго), атрофия мышц.
Йод входит в состав всех морских продуктов, таких как бурая морская водоросль, моллюски, морская рыба.
Кремний
Кремний содержится во многих органах и тканях человека: в легких, волосах, гладких мышцах желудка, надпочечниках, фибрине, цельной крови.
Он необходим для поддержания эластичности эпителиальных и соединительно-тканных образований, стенок сосудов.
Недостаток кремния встречается достаточно редко.
При его дефиците могут наблюдаться: снижение иммунитета, плохое заживление ран, снижение аппетита, кожный зуд, уменьшение эластичности тканей и тургора кожи, повышение проницаемости сосудов и как следствие - геморрагические проявления.
Очень важно, что организм человека значительно лучше усваивает кремний при достаточной физической активности.
На фоне гиподинамии, независимо от его содержания в продуктах питания, в тканях человека закономерно возникает дефицит кремния.
Кремний содержится во всех растениях, а также в организме морских животных, пресноводных рыб, птиц и млекопитающих.
Наибольшее его содержание в следующих продуктах: гречневая крупа, петрушка, листовые овощи, мясо и субпродукты, овсяная крупа, бобовые, морская рыба, хлеб с отрубями, семена подсолнечника, картофель, свекла, семена тыквы, грибы, морковь, капуста.
Марганец
Марганец находится во всех органах и тканях.
Наиболее богаты им трубчатые кости, печень, поджелудочная железа.
Этот микроэлемент важен для осуществления репродуктивной функции и нормальной работы центральной нервной системы.
Помогает устранить половое бессилие, улучшить мышечные рефлексы, предотвратить остеопороз, улучшить память и уменьшить раздражительность.
Отравление марганцем проявляется следующими симптомами: сильная утомляемость, тупые головные боли в лобно-височных областях, тянущие боли в пояснице, конечностях, боли в правом подреберье или в подложечной области, понижение аппетита, замедленность движений, расстройство походки, расстройство мочеиспускания, подавленное настроение.
Избыток марганца усиливает дефицит магния и меди.
Наиболее богаты содержанием марганца зеленые овощи с листьями, мясо и субпродукты, морская рыба, бобовые, орехи, проросшие зерна пшеницы, лук репчатый, шпинат, какао, молоко, гречневая крупа, семена тыквы, черника, свекла, рис, пивные дрожжи, крыжовник, томаты, яйца.
Медь
Общее содержание меди в организме человека составляет примерно 100-150 мг.
Печень рассматривают как "депо" этого микроэлемента в организме.
Медь участвует в синтезе красных кровяных телец, коллагена, ферментов кожи, в процессах роста и размножения, в процессах пигментации, так как входит в состав меланина.
Она необходима для правильного развития соединительной ткани и кровеносных сосудов, способствует усвоению железа.
При недостатке меди в организме могут наблюдаться следующие явления: задержка роста, анемия, дерматозы, депигментация волос, частичное облысение, потеря аппетита, сильное исхудание, понижение уровня гемоглобина, атрофия сердечной мышцы.
Избыток меди приводит к дефициту цинка и молибдена, а также марганца. Потребность в меди достигает 2 мг в день.
Наибольшее содержание меди в следующих продуктах: перец сладкий, гречневая крупа, морская рыба, цитрусовые, какао, фундук, мидии, крыжовник, кофе, пшеничные отруби, томаты, кунжут, семена подсолнечника, тыквы, пивные дрожжи, грецкий орех, яйца, творог, мясо и субпродукты, яблоки, редис, смородина черная, капуста, огурцы, шиповник, свекла.
Селен
Селен в чистом виде встречается в природе редко, главным образом в виде примеси к сернистым металлам.
Считается, что его присутствие в организме оказывает антиоксидантное действие, замедляет старение, способствует предупреждению роста аномальных клеток, укрепляет иммунную систему.
Селен увеличивает выносливость организма благодаря возрастанию поступления кислорода к сердечной мышце.
Также селен необходим для образования белков.
Он поддерживает нормальную работу печени, щитовидной и поджелудочной железы и является одним из компонентов спермы, способствуя поддержанию репродуктивной функции.
Избыток селена может вызывать увеличение печени и боли в правом подреберье, судороги, чувство онемения и может привести к дефициту кальция.
При его дефиците усиленно накапливаются мышьяк и кадмий, которые, в свою очередь, усугубляют дефицит селена.
Богаты селеном следующие продукты: черная смородина, брусника, бобовые, морепродукты, семена подсолнечника, помидоры, орехи кешью, миндаль, пивные дрожжи, шиповник, маслины, укроп, брокколи.
Цинк
Цинк содержится преимущественно в тканях печени, клетках поджелудочной железы, мышцах и костях.
Он оказывает влияние на активность половых и гонадотропных гормонов гипофиза, участвует в жировом, белковом и витаминном обмене, процессах кроветворения, обладает ранозаживляющим действием.
При цинковом отравлении наступает фиброзное перерождение поджелудочной железы, нарушается минерализация костей.
При недостатке цинка наблюдается задержка роста, перевозбуждение нервной системы и быстрое утомление.
Его уменьшение может привести к бесплодию.
При недостатке этого микроэлемента дети отстают в развитии, страдают гнойничковыми заболеваниями кожи и слизистых оболочек.
Дефицит цинка может приводить к усиленному накоплению железа, меди, кадмия, свинца.
Наибольшее содержание цинка в следующих продуктах: семена подсолнечника, тыквы, гречневая крупа, пивные дрожжи, морская рыба, черника, грибы, овсяная крупа, лук репчатый, мидии, бананы, хрен, кукуруза, женьшень, икра, зеленый горошек, бобовые, облепиха, рис неочищенный, орехи (грецкий, фундук), какао, творог, морковь, мясо и субпродукты.
Таким образом, забота о своем здоровье, качественное разнообразное питание с преобладанием натуральных продуктов, подвижный образ жизни позволят предотвратить развитие дефицита эссенциальных микроэлементов, избытка токсических и избежать нарушения тканевого перераспределения макро- и микроэлементов.
А это будет способствовать сохранению нашего с вами здоровья !!!
Автор: Пашковская Ирина, кандидат биологических наук
Если Вам понравилась статья и Вы считаете ее интересной, нажимайте, пожалуйста, на кнопочки, делитесь полезной информацией с друзьями в социальных сетях:
