Микроэлементов в организме человека является. Функции микроэлементов в организме человека

Микроэлементы - это химические элементы, входящие в состав организмов в ничтожно малых количествах и необходимые для нормальной жизнедеятельности.

Микроэлементы входят в состав , гормонов, витаминов и других биологически важных веществ, принимающих непосредственное участие в промежуточном обмене веществ, оказывая влияние на основные функции организма (развитие, и др.). Микроэлементы поступают в организм человека и животных с продуктами питания и питьевой водой.

Ниже приведены примеры патологических явлений, наблюдаемых в организме при недостатке микроэлементов.

См. также Минеральные вещества (в питании).

Микроэлементы - химические элементы, обычно содержащиеся в организмах в малых количествах (обычно в тысячных и меньших долях процента, но иногда в больших количествах - в сотых и даже в десятых долях процента). Элементы, содержащиеся в количествах, меньших миллионных долей процента, называют ультраэлементами. В составе животных организмов открыто 55 микроэлементов, составляющих в сумме около 0,4-0,6% живого веса организмов.

В настоящее время микроэлементы и ультраэлементы по изученности их значения для организма млекопитающих можно разделить на три группы (таблица 2). Микроэлементы группы I постоянно содержатся в животных организмах; выяснены многие стороны их физиологической активности и некоторые ее биохимические механизмы; они входят в состав биологически активных соединений и являются в ряде случаев незаменимыми. Микроэлементы группы II также постоянно содержатся в животных организмах, но формы соединений, физиологическая и биохимическая роль ряда микроэлементов этой группы мало исследованы (IIа) или неизвестны (II6). К группе III отнесены микроэлементы, обнаруженные в животных организмах, для которых количественное содержание, а также биологическая роль не изучены. В крови млекопитающих и человека постоянно обнаруживается 24 микроэлемента, в том числе медь (100-120 мкг%), марганец (12-15 мкг%), кобальт (3-7 мкг%), молибден (около 1 мкг%), уран (1-2 мкг% в цельной крови). В женском молоке открыто 30 микроэлемента, в том числе медь (40-61 мкг%), цинк (140-210 мкг%), кобальт (1-4 мкг%).

Таблица 2. Содержание микроэлементов в организме млекопитающих

Примечание . В скобках римскими цифрами указана группа.

Некоторые органы и ткани концентрируют микроэлементы, образуя их депо, при помощи которых в ряде случаев обеспечивается регуляция распределения микроэлементов в организме (таблица 1). Большинство микроэлементов входит в состав органических соединений и часто обусловливает их высокую химическую и биологическую активность (например, соединения металлов с белками, многие ферменты, дыхательные пигменты, некоторые гормоны и витамины). Органические соединения микроэлементов участвуют в промежуточном обмене веществ, оказывая влияние на основные функции организма (развитие, рост, размножение, кроветворение). Недостаток или избыток определенных микроэлементов в пище (кобальта, цинка, меди, марганца, бора, молибдена, никеля, стронция, свинца, йода, фтора, селена) приводит к нарушению обмена веществ и возникновению эндемических заболеваний человека и животных. Биогеохимическое районирование должно служить одной из основ краевой медицины.

На схематической карте биогеохимического районирования (цветн. таблица) изображены следующие биогеохимические зоны и зональные провинции (в которых комбинируются признаки зон по концентрациям и соотношениям химических элементов).

Схематическая карта биогеохимического районирования СССР. (Составил В. В. Ковальский.) Зоны: 1 - таежно-лесная нечерноземная; 2 - лесостепная и степная черноземные; 3 - сухостепная, пустынная и полупустынная; 4 - горные; зональные биогеохимические провинции: 5-обогащенные Sr, бедные Са; 6 - бедные Cu, богатые Mo и сульфитами; 7 - богатые В; 8 - бедные J и Со; азональные биогеохимические и (некоторые горные) провинции: 9 - богатые Со; 10 - богатые Cu; 11 - богатые Мо; 12 - богатые Ni; 13 - богатые Pb; 14 - богатые F; 15 - богатые Са и Sr; 16 - богатые Se.

A. Таежно-лесная нечерноземная зона. Биологические реакции организмов здесь определяются недостатком кальция, фосфора, калия, кобальта, меди, йода, бора; достатком марганца и цинка, относительным избытком стронция; почвы кислые. По всей зоне распространены провинции: 1) бедные кобальтом (в тканях и молоке животных снижено содержание кобальта и витамина В12; эндемии - акобальтозы, гипо- и авитаминозы В12 среди овец, реже крупного рогатого скота, редко лошадей и свиней); 2) бедные медью (ослаблен синтез окислительных ферментов; гемосидероз; эндемические анемии у овец, крупного рогатого скота, реже - других видов домашних животных); 3) бедные йодом (нарушен синтез гормонов щитовидной железы; эндемическое увеличение щитовидной железы, эндемический зоб среди всех видов домашних животных и у людей); 4) бедные кальцием и фосфором (нарушен обмен веществ в костной ткани; эндемические заболевания костно-суставной системы, чаще у молодняка); 5) бедные медью и кобальтом (чаще на торфяных почвах) (ослаблен синтез витамина В12 и окислительных ферментов; эндемические акобальтозы, осложненные недостатком меди гипо- и авитаминозы В12 овец и крупного рогатого скота); 6) бедные йодом и кобальтом (в районах Ярославской обл., Марийской АССР и др.) (нарушение синтеза гормонов щитовидной железы усиливается недостатком кобальта; страдают все виды животных и человек); 7) обогащенные стронцием, бедные кальцием (в районах Читинской и Амурской обл.) (эндемическое нарушение формирования костной ткани; уровская болезнь у животных и человека).

Б. Лесостепная и степная черноземная зона. Биологические реакции определяются достатком кальция, кобальта, меди, йода, иногда недостатком калия, марганца, часто фосфора. Почвы нейтральные, слабощелочные. Биологические реакции, характерные для других зон, обычно не встречаются. Эндемическое увеличение щитовидной железы и зоб встречаются у животных на серых лесных почвах, в поймах рек и на выщелоченных черноземах.

В. Сухостепная, пустынная и полупустынная зона. Биологические реакции определяются повышенным содержанием сульфатов, часто бора, иногда молибдена, недостатком меди, марганца, в некоторых случаях избытком нитратов. Почвы нейтральные и щелочные. Распространены провинции: 1) бедные медью, богатые сульфатами и молибденом (районы Терско-Сулакской низменности, Узбекистана, Кулундинской степи) (понижена активность сульфидоксидазы печени и окислительных ферментов центральной нервной системы; демиелинизация центральной нервной системы; нарушена координация движений, судороги, параличи; энзоотическая атаксия, параплегия у ягнят, реже у козлят, телят); 2) богатые бором (Прикаспийская низменность, Кулундинская степь) (понижена активность амилазы и частично протеиназ пищеварительного тракта; нарушено выделение бора почками; эндемические энтериты, часто пневмонии у овец, верблюдов, у человека); 3) богатые нитратами (пустыни Средней Азии) (эндемическая метгемоглобинемия).

Г. Горные зоны. Биологические реакции разнообразны и определяются изменчивой концентрацией и соотношением многих химических элементов. Распространены провинции с недостатком йода, кобальта и других элементов; эндемическое увеличение щитовидной железы, зоб, гипо- и авитаминоз В12 у различных видов животных и у человека.

Условными знаками обозначены азональные биогеохимические провинции (признаки которых не соответствуют характеристике зон) и некоторые горные провинции: 1) богатые кобальтом (некоторые районы Азербайджана) (усилен синтез витамина В12); 2) богатые медью (районы Башкирии) (эндемическая анемия, сопровождающаяся перерождением печени у овец); 3) богатые молибденом (Анкаванская провинция в Армении) (повышен синтез ксантиноксидазы; увеличено содержание мочевой кислоты в крови и моче; эндемия молибденовой подагры у человека, молибденового токсикоза у животных; 4) богатые никелем (районы Актюбинской области) (отложение никеля в эпидермальных тканях, особенно в роговице глаз; эндемические заболевания глаз у ягнят и телят); 5) богатые свинцом (Аткызская и Ахталыкская провинции в Армении) (обогащение свинцом организма человека и животных; эндемические нервные заболевания - цефальгии, миальгии и др.); 6) богатые фтором (нарушено окостенение; наблюдаются деформация костей, сужение полости костномозгового канала; эндемический флюороз у животных и у человека; 7) богатые кальцием и стронцием (Таджикская ССР) (повышена активность фосфатазы, увеличено содержание стронция в эпифизарном хряще, и костной ткани; эндемические хондродистрофии, рахиты); 8) богатые селеном (районы Тувинской АССР) (повышено содержание селена в тканях животных; эндемические нарушения кератинообразования и анемии; возможны энтериты, гепатиты, нефрозы у овец, а возможно, и у других видов животных); 9) бедные фтором (снижено содержание фтора в эмали и дентине зубов; эндемический кариес зубов у животных и человека); 10) бедные марганцем (понижена активность фосфатазы, фосфорилазы, изолимонной дегидразы; эндемический перозис у птиц).

Различные геохимические зоны характеризуются различным содержанием микроэлементов в почвах, растительной пище и питьевых водах. Возникает необходимость нормирования содержания микроэлементов в пищевых рационах человека и домашних животных как одной из важных задач гигиены питания, могущей служить основой профилактики эндемических нарушений обмена веществ и эндемических заболеваний. С этой точки зрения большое значение имеет определение потребности в микроэлементах человека и животных, регулирование содержания микроэлементов в лечебных и пищевых рационах человека в современной клинике лечебного питания. См. также Минеральные вещества (в питании).

Для функционирования человеческого организма необходимо около 30 минералов. То, что наш организм извлекает из пищевого рациона, зачастую не является достаточным для поддержания минерального баланса.

Классификация минеральных веществ

К необходимым для нас микроэлементам относятся такие вещества как: цинк, железо, марганец, медь, йод, кобальт, хром, фтор, ванадий, молибден, никель, кремний, селен, стронций. К макроэлементам относится калий, кальций, магний, натрий, фосфор, сера, хлор.

Очень важную роль минеральные вещества играют в построении костного аппарата.
Макроэлементы регулируют кислотные и щелочные процессы в организме. В межклеточных жидкостях и крови наблюдается слабощелочная реакция, и малейшее её изменение отображается на протекании любых химических процессов. Магний, калий, натрий оказывают щелочное воздействие на организм, а сера, хлор и фосфор - кислотное.

В зависимости от своего минерального состава, одни пищевые продукты оказывают щелочное влияние (молочные продукты, ягоды, фрукты, овощи), а другие - кислотное (хлеб, яйца, мясо, крупы, рыба). Продукты, применяемые для диет щелочной направленности, назначают при плохом кровообращении, при заболеваниях печени и почек, при инсулинозависимой форме сахарного диабета. Диетическое питание кислой направленности назначается при мочекаменной болезни с фосфатурией (это патология фосфорно-кальциевого обмена).

Макроэлементы являются регуляторами водно-солевого обмена; они поддерживают осмотическое давление в межклеточных жидкостях и клетках. Благодаря разности давления в клетках и межклеточных жидкостях, между ними происходит движение продуктов обмена и питательных веществ. Нормальная деятельность пищеварительной, сердечно-сосудистой, нервной, и других систем категорически невозможна без минералов, поскольку они влияют на состояние иммунной системы и на процесс кроветворения и свертывания (эти процессы не могут происходить без таких элементов как медь, марганец, железо, кальций). К тому же микроэлементы активируют действие или входят в состав витаминов, гормонов, ферментов, и таким образом принимают участие во всех видах метаболизма.

Многие заболевания являются прямым следствием дефицита или переизбытка определенных веществ в рационе. Основные причины дисбаланса минеральных веществ:
Постоянное преобладание в рационе одних продуктов в ущерб другим. Необходимо разнообразить своё питание, только тогда поступление всех минеральных веществ будет сбалансированным настолько, насколько это возможно в наше экологически неблагоприятное время. Например, молочная продукция является незаменимым источником легкоусвояемого кальция, однако содержат крайне мало магния и тех микроэлементов, которые необходимы для кроветворения.

Повышенное или пониженное содержание минеральных веществ в наших пищевых продуктах обусловлено химическим составом воды и почвы. В результате этого выделяют эндемичные, то есть свойственные конкретным географическим районам, заболевания. Примером таких заболеваний может служить эндемический зоб, возникающий от недостатка йода.

Если в связи с изменением физиологического состояния (беременность) не удовлетворять растущие потребности организма повышением в рационе железа, кальция и т.д., то пострадает не только мать, но и плод.

Плохая усвояемость различных макро- и микроэлементов является немаловажной причиной развития заболеваний. Даже если элементы в нужном количестве поступают в организм с едой, но не могут усвоиться, то пользы от них никакой. Более того, несмотря на регулярное их поступление в организм, будут развиваться состояния, связанные именно с недостатком элемента.

Заболевания, а также их лечение приводят к нарушению обмена веществ, к ухудшению всасывания минералов из ЖКТ. Поэтому очень важно придерживаться диеты, назначенной врачом. Врач на основании полученных лабораторных данных повышает или понижает количество тех или иных минеральных веществ в организме пациента за счёт правильного подбора продуктов. К тому же, восстановление баланса минералов можно осуществить лекарственными средствами. Хорошим источником ценных минералов могут стать различные мультивитаминные комплексы.

Отсутствие надлежащего контроля над правильностью применения некоторых диет может вызвать дополнительные нарушения обмена веществ. Например, при заболеваниях почек и сердца рекомендуется бессолевая диета. Но длительное бессолевое питание может вызвать в организме дефицит хлора и натрия, что даст соответствующую клиническую картину.

При тепловой кулинарной обработке продуктов происходит большой процент потери полезных веществ. А неправильная тепловая обработка (например, долгая варка овощей без кожуры; попытки разморозить мясо в воде) значительно увеличивает эти потери.

Таблица продуктов, содержащих основные минералы

Макроэлементы

По содержанию и качеству усвоения кальция, лучшим его источником является молочная продукция. Усвоение данного макроэлемента зависит от соотношения его количества с количеством других пищевых веществ в блюдах Вашего рациона. Если в организме наблюдается избыток фосфора, то в кишечнике образуется соединение кальция с калом. После всасывания переизбытка фосфора, кальций может постепенно выводиться из костей.

Оптимальным для взрослых людей соотношением кальция к фосфору считают пропорцию 1:1,5. Ближе всего к оптимальной пропорции относится соотношение кальция к фосфору в твороге и сыре. В целом, лучшее соотношение наблюдается во всей молочной продукции, и иногда - в некоторых фруктах и овощах. Сочетание каши с молоком, или хлеба с сыром улучшает соотношение кальция и фосфора.

Из кишечника кальций всасывается в комплексном виде: с жёлчными и жирными кислотами. Недостаток и переизбыток жиров в еде значительно ухудшает усвояемость кальция. Избыток липидов образует так называемые кальциевые мыла, которые не всасываются. При одинаковом процессе всасывания магния и кальция, переизбыток первого связывает в кишечнике некоторую часть жёлчных и жирных кислот, которые необходимы для усвоения кальция. Оптимальное соотношение кальция к магнию в рационе является 1:0,5. В картофеле, хлебе, мясе, крупах соотношение кальция к магнию в среднем 0,5:1. Щавель, шпинат, инжир, шоколад, какао - ухудшают всасывание кальция.

При недостатке витамина D усвояемость кальция серьёзно нарушается. Организм начинает использовать кальций из костей. На усвояемость кальция в равной степени влияет и избыток, и недостаток белков.

В сутки взрослому человеку необходимо 800 мг кальция. При аллергии и воспалительных заболеваниях суставов, костей и кожи, содержание кальция с помощью диеты увеличивают в 2 - 3 раза. Увеличение в диете кальция производится за счёт молочных продуктов.

Фосфор
Фосфор крайне необходим для протекания обмена веществ и для правильного функционирования мозговой и нервной ткани, а также для работы печени, мышц, почек. Фосфор является составляющим нуклеиновых кислот. Нуклеиновые кислоты считаются носителями генетической информации и энергетического ресурса - аденозинтрифосфорной кислоты.

Фосфор участвует в формировании костей, гормонов, ферментов.
Лучший источник фосфора - это животные продукты, бобовые и зерновые. Хотя последние хуже усваиваются, чем животные продукты.
Замачивание бобовых и круп перед термообработкой весьма улучшает усвояемость фосфора. Суточная потребность для взрослых в фосфоре - это 1200 мг. При нервных заболеваниях, туберкулёзе, заболеваниях и переломах костей, в диете повышают содержание фосфора.

Магний
Магний является незаменимым участником углеводного, жирового и энергетического обмена. Он участвует в костеобразовании, нормализует функции сердца и нервной системы. Магний обладает сосудорасширяющим и антиспастическим действием, стимулирует желчеотделение и двигательную функцию кишечника.

Магний находится в растительных продуктах. Для обогащения диеты магнием используют некоторые овощи, крупы, орехи, бобовые, отруби, сухофрукты. Его усвоение подавляет избыточность кальция и жиров, поскольку для всасывания из кишечника данных веществ необходимы жёлчные кислоты.
Суточная потребность в данном веществе - 400 мг. При различных болезнях сердечнососудистой системы, желудочно-кишечного тракта, почек - желательно повышенное употребление магния.

Калий
Калий необходим для регуляции водно-солевого обмена и осмотического давления. Без него не могут нормально функционировать сердце и мышцы. В растительных продуктах, морской рыбе и в мясе содержится наибольшее количество калия. Он способствует выведению наружу натрия и воды.

В сутки необходимо принять 3 г калия. При гипертонии, плохом кровообращении, при заболеваниях почек - необходимость в калии возрастает. Желательно также повысить суточную дозу калия тем, кто принимает мочегонные препараты и кортикостероидные гормоны.

Повышение количества калия в диетах производят за счет растительных продуктов. Как правило, это свежие плоды и овощи, печёный картофель, гречневая и овсяная каши, сухофрукты. При болезни Аддисона (недостаточность функции надпочечников) содержание калия в диетах уменьшают.

Натрий и хлор
Эти вещества поступают в наш организм в основном в виде поваренной соли (натрия хлорид). Хлор принимает участие в регуляции осмотического давления, а также в образовании соляной кислоты, которая входит в состав желудочного сока. Много натрия содержится в подсоленной пище (2,5 г соли содержит 1 г натрия). Натрий принимает участие в межтканевом и внутриклеточном обмене веществ, в регулировании осмотического давления в тканях, клетках. Он активирует пищеварительные ферменты и способствует тому, чтобы жидкость накапливалась в организме.

Боржоми, Ессентуки - эти минеральные воды богаты содержанием натрия. А вот в плодах, крупах, овощах натрия совсем мало. Если пациенту необходимо придерживаться бессолевой диеты, то он должен изучить таблицу содержания соли в продуктах. Существуют специальные таблицы, по которым можно свериться и узнать в граммах точное количество соли на 100 грамм продукта.

В сутки необходимо съесть около 10 - 12 г соли, эту потребность легко удовлетворить за счёт её содержания в готовых блюдах. Потребность в соли значительно возрастает (до 20 - 25 г соли) при недостаточности коры надпочечников, при обильном потоотделении, при сильных поносах и рвоте, при обширных ожогах.

Ограничение соли или даже полное её исключение показано при заболеваниях печени и почек с отёками, при патологиях сердечно-сосудистой системы, при гипертонии, ожирении, ревматизме. В качестве заменителя используют диетические соли, например, Сана-Сол. Если пациенту показано малосолевое питание, а он привык к сильносолёной пище, то переводить его на диетическое питание нужно медленно.

Когда пациенту назначена длительная бессолевая диета, то во избежание дефицита хлора и натрия, вводят так называемые «солевые дни». В такие дни можно добавить в еду 5 - 6 г соли. В начальной стадии дефицит этих веществ проявляется снижением вкусовых ощущений, мышечной слабостью и вялостью.

Сера
Без серы невозможно было бы поддерживать здоровый вид кожи. Сера нужна для синтеза кератина, который находится в волосах, ногтях и суставах. Этот микроэлемент входит в состав многих ферментов и белков.

Много серы содержится в волосах. Является доказанным тот факт, что в кудрявых волосах сера находится в большем количестве, чем в прямых волосах. Атомы серы входят в состав некоторых аминокислот (метионин и цистеин).

Лучшими источниками серы являются: ракообразные и моллюски, яйца, говядина, птица, свинина, бобовые, сушёные персики. Элемент содержится в большинстве продуктов с высоким содержанием белка. Соответственно, при достаточном потреблении белка дефицита серы никогда не случается.

Доказано, что приём 0,7 мг чистой серы в сутки оказывает негативное воздействие на кишечник. А если принимать большое количество органически связанной серы, например, находящейся в составе аминокислот, то это не приведёт к интоксикации.

Микроэлементы

То железо, которое поступает с пищей, частичным образом всасывается в кровь из кишечника. Мясо и субпродукты являются богатым источником железа, и более того, именно из этих продуктов оно лучше всего усваивается.

Всасыванию микроэлемента способствуют аскорбиновая и лимонная кислоты, а также фруктоза, которые в большом количестве находятся во фруктовых соках и фруктах. То есть, если пить апельсиновый сок, то железо лучше усваивается из многих продуктов, даже из тех, в которых его содержатся совсем мало. Дубильные вещества и щавелевая кислота, наоборот, ухудшают всасывание железа, именно поэтому богатые железом черника, айва, шпинат, щавель, хоть и содержат его в большом количестве, но не являются важными источниками данного вещества. В бобовых и зерновых продуктах, а также в некоторых овощах содержатся фитины и фосфаты, которые препятствуют всасыванию железа. При добавлении рыбы или мяса к данным продуктам, усвояемость железа повышается, при добавлении яиц или молочных продуктов - уровень усвояемости не меняется.

Усвоение железа подавляет крепко заваренный чай. Из рациона, в котором находятся животные и растительные продукты, в среднем усваивается около 10 % железа. При дефиците железа увеличивается всасывание его из кишечника. Так, у здорового человека из хлебных продуктов усваивается около 4% железа, а у человека, страдающего дефицитом железа, усваивается 8%. Процессы всасывания ухудшаются при заболеваниях кишечной системы и при снижении секреторной функции желудка.

В сутки взрослому мужчине требуется не менее чем 10 мг железа, а женщине - 18 мг. Такая разница в потребности микроэлемента обусловлена высокой потерей крови во время ежемесячных менструаций. Дефицит элемента приводит к ухудшению клеточного дыхания. Серьёзнейшее нарушение, к которому может привести сильный дефицит - это гипохромная анемия.

Если у человека постоянно бледные веки и бледная кожа на лице, то по этим визуальным признакам можно заподозрить анемию. Другие симптомы: сонливость, усталость, апатия, снижение внимания, частый понос, снижение зрения.

Развитию железодефицитного состояния способствует нехватка в питании белков животного происхождения, кроветворных микроэлементов и витаминов. Так, нехватка белков ухудшает способность железа участвовать в синтезе гемоглобина.

Дефицит микроэлемента может возникнуть при кровопотерях (острых или хронических), при заболеваниях желудка (резекция желудка, энтерит, гастрит), при глистных инвазиях. Именно поэтому при многих болезнях потребность организма в железе повышается.

Йод
Йод принимает участие в синтезе гормонов щитовидной железы. В географических районах, где наблюдается дефицит йода в воде и в пищевых продуктах, возникает так называемый эндемический зоб. Развитие болезни происходит из-за преимущественно углеводного питания, недостатка животных белков и витаминов, микроэлементов. Чтобы избежать болезни, в превентивных целях для приготовления пищи используют йодированную поваренную соль.

Йодом весьма богаты морепродукты. Хороший источник йода - морская капуста. Тепловая обработка и длительное хранение снижают количество йода в продуктах.
Содержание йода необходимо увеличить в суточном рационе при ожирении, атеросклерозе, недостаточности щитовидной железы.

Фтор
Фтор нужен для построения костной, а в особенности - зубной ткани. При нехватке фтора в воде и рационе быстро развивается кариес зубов, а при переизбытке - флюороз: поражение зубной эмали, костей, и хрупкость зубов. В чае, морепродуктах, морской рыбе содержится немалое количество фтора. Молочная продукция, фрукты и овощи бедны фтором.

Медь
Медь принимает участие в тканевом дыхании и кроветворении. Лучшими источниками меди являются: рыба, мясо, морепродукты, раки, печень, оливки, морковь, чечевица, овсяная, гречневая и перловая крупы, картофель, груши, крыжовник, абрикосы.
Медь обладает антиоксидантным действием.

Недостаток меди проявляется бледностью кожи, заметно выступающими венами, частыми кишечными расстройствами. Сильный дефицит приводит к хрупкости костей. Малое количество меди в лимфоцитах приводит к снижению устойчивости организма к инфекционным возбудителям. Правда, дефицит меди - достаточно редкое явление, так как это распространенный элемент.

Никель
О влиянии никеля на человеческий организм ещё не так много известно, но уже нет никаких сомнений в том, что он чрезвычайно важен.

• Никель наряду с железом, кобальтом и медью повышает уровень гемоглобина и оказывает влияние на созревание эритроцитов.
• Он усиливает эффективность действия инсулина.
• Входит в состав ДНК и РНК.
• Активирует действие ферментов.
• Обеспечивает кислородом клетки организма.
• Обеспечивает гормональную регуляцию организма.
• Участвует в обмене жиров.
• Участвует в окислении витамина C.
• Понижает артериальное давление.

Стронций
Стронций, который поступает в организм вместе с едой, не слишком хорошо усваивается организмом. Наибольшее количество этого элемента находится в растительной пище, а также в костях и хрящах животных. И в организме человека, как правило, большая часть стронция депонируется именно в костях и хрящах.
Поступление данного микроэлемента с водой и пищей может вызывать такое заболевание как «стронциевый рахит». Это заболевание характеризуется нарушением кальциевого обмена.

Кобальт
Без кобальта невозможна нормальная деятельность поджелудочной железы. Еще одна его функция - образование красных кровяных телец. Также кобальт регулирует деятельность гормона надпочечников - адреналина. Адреналин называют также гормоном выживания. Это неслучайное название, без действия адреналина невозможно улучшение состояния при очень многих заболеваниях. Пациентам с сахарным диабетом, раком крови, анемией, с ВИЧ или СПИД показан рацион, обогащённый кобальтом.
Кобальт и марганец влияют на появление ранней седины в волосах. Кобальт является стимулятором процессов кроветворения; благодаря этому микроэлементу осуществляется синтез нуклеиновых кислот, ответственных за передачу наследственных признаков.

Ванадий
Этот микроэлемент гораздо меньше находится «на слуху», чем остальные его собратья. А между тем, ванадий играет значительную роль в повышении защитной функции организма. Благодаря ванадию повышается невосприимчивость к инфекциям. А в сочетании с другими минералами он замедляет старение.

Хром
Хром вовлечен в процесс синтеза инсулина, а также участвует в углеводном и жировом обмене. По неизвестным причинам, в коже и костях представителей восточных рас содержится в два раза больше хрома, чем у европейцев.
Лучшие источники хрома: желток яиц, дрожжи, проростки пшеницы, печень, сыры, крупы.

Низкое значение хрома в нашем организме влияет на сильные скачки уровня сахара в крови, что может привести к развитию диабета. Признаки предельно низкого количества хрома: раздражительность, спутанность сознания, снижение когнитивных функций, сильная жажда.

Суточная потребность хрома - около 25 мкг. Из них только 10% усваивается организмом.
Пожилым людям требуется больше хрома, потому что с возрастом организм утрачивает способность усваивать и запасать элемент. Хром лучше всего усваивается в хелатированной форме.
Интоксикация хромом практически невозможна, даже если принять большую дозу хромосодержащего препарата, поскольку этот микроэлемент плохо усваивается.

Марганец
Элемент необходим для роста и развития клеток, для синтеза защитного вещества гликопротеина, который покрывает клетки. Он способствует регуляции уровня сахара в крови. Без марганца невозможно образование естественного противовирусного агента интерферона. Более того, марганец проявляет антиоксидантное действие.

Без марганца не усваиваются в нужной мере витамины E, C и витамины группы B. Лучший источник марганца: проростки пшеницы, овес, крупы из цельного зерна, орехи (в частности, фундук и миндаль), сливы, ананасы, фасоль, сахарная свекла, листья салата.
Дефицит марганца редко встречается, так как это достаточно распространённый микроэлемент. Если у человека присутствует избыток меди, то этому явлению может сопутствовать дефицит марганца, поскольку организм использует его в превентивных целях, чтобы снизить уровень меди.

Марганец присутствует в чае, и если человек пьёт много чая в течение дня, то он получает достаточную дозу микроэлемента, несмотря на то, что кофеин, который содержится в чае, мешает всасыванию элемента.

Молибден
Молибден депонируется в печени, а затем расходуется на метаболические процессы железа. Функции этого микроэлемента различны: от профилактики разрушения зубов до предотвращения импотенции.

Лучшие источники молибдена: гречневая крупа, пшеничные проростки, бобовые, печень, ячмень, рожь, соевые, куриные яйца, хлеб. Содержание микроэлемента уменьшается из-за излишней очистки продуктов, а также в том случае, если сельскохозяйственные культуры выращивали на скудных почвах.

Нехватка молибдена встречается редко. Симптомы дефицита включают такие признаки как беспокойство и аритмия пульса. Суточная необходимая доза молибдена - от 150 мкг до 500 мкг (для детей - от 30 мкг до 300 мкг). Большое количество микроэлемента (10 - 15 мг в сутки) может вызвать подагру и повлиять на увеличение выделения меди, что приведёт к её дефициту в организме.

Селен
Это очень ценный и редкий для организма микроэлемент. Он жизненно необходим в качестве антиоксиданта, а также для синтеза белков. Селен поддерживает нормальное функционирование печени и укрепляет иммунитет. Он входит в состав спермы и является необходимым элементом для поддержания репродуктивной функции.

Селен выводит из организма ионы тяжелых металлов, в том числе мышьяк и кадмий, что важно для курильщиков. Лучшими источниками селена являются: яйца, чеснок, дрожжи, печень и рыба.

При курении, содержание микроэлемента в организме уменьшается.
Дефицит элемента вызывает облысение, боли в груди, а также усиливает предрасположенность к инфекциям. В сутки селен необходим в количестве 20 мкг для детей и 75 мкг для взрослых. Впрочем, некоторые источники советуют принимать взрослым до 200 мкг селена в сутки.
Аминокислоты или дрожжи с содержанием селена принимать предпочтительнее, чем таблетки с селенитом, поскольку первые являются менее токсичными.

Кремний
В человеческом организме находится не так много кремния, однако он является жизненно важной частью всех костей, хрящей, сосудов. Он помогает предотвратить хрупкость костей, укрепляет клетки волос, ногтей, кожи, стимулирует синтез кератина и коллагена.
Лучшими источниками кремния являются: растительная клетчатка, фрукты и овощи, жёсткая питьевая вода, коричневый рис.

Недостаток кремния вызывает ослабление кожных тканей. По мере старения, кремния в организме становится меньше. Суточное необходимое количество микроэлемента составляет около 25 мг. Токсичность элемента низкая. Натуральные препараты с содержанием кремния экстрагируют из хвоща или бамбука.

Дефицит макроэлементов и микроэлементов

Роль минеральных веществ сложно переоценить. Большая часть макроэлементов являются структурными компонентами и электролитами. Микроэлементы является кофакторами ферментов и белков. В человеческом организме в количественном отношении преобладают железосодержащие белки - это миоглобин, гемоглобин, цитохром, а также около трёхсот цинксодержащих белков.

Микроэлементы, в зависимости от их количества в организме, стимулируют или угнетают многие биохимические процессы. Тем людям, которые отличаются ускоренным обменом веществ (например, спортсмены), сбалансированный приём препаратов, содержащих минеральные вещества и витамины, просто необходим.

На фармацевтическом рынке выпущено немало препаратов, функцией которых является восстановление баланса минеральных веществ в организме. Такие препараты очень удобны в применении, в их суточной дозе находится весь спектр нужных макро- и микроэлементов именно в том количестве, которое необходимо организму.
Стресс любого происхождения (физический, химический, умственный, эмоциональный) повышает потребность организма в витаминах группы B, а загрязнённость воздуха увеличивает потребность в витамине E.

Чрезмерная кулинарная обработка пищи, и её повторный разогрев может привести к разрушению всех находящихся в ней минеральных веществ.
Частое питьё чересчур горячих жидкостей или переизбыток в рационе таких раздражителей как чай, кофе, или специи - сильно снижают выделение пищеварительных соков, а это приводит к ухудшению всасывания витаминов и минеральных веществ из пищи.

Нельзя ждать, пока дефицит витаминов и минеральных веществ начнет проявляться симптоматикой заболеваний, лучше заранее начать профилактические приёмы натуральных препаратов, содержащих сбалансированное количество макро- и микроэлементов.

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.

Организм человека - сложнейший механизм, в нём всё между собой взаимосвязано.

Важный винтик такого механизма - химические элементы.

Симптомы дефицита йода:

• увеличение выработки гормонов щитовидки;
• образование зоба;
• возникновение йододефицитных патологий: от прибавления вплоть до глухонемоты.

Цинк.

Дефицит проявляется так:

• утомляемость, проблемы со ;
• нервозность, ;
• ухудшение ;
• потеря вкусовых ощущений, нарушение обоняния;
• отсутствие аппетита, потеря веса;
• диарея;
• малокровие;
• болезни кожи;
• поражения , ;
• снижение , импотенция.

Марганец.

Его нехватка встречается довольно часто, его причины: малое употребление натурпродуктов, содержащих марганец, рафинированная еда, плохая экоситуация, большие нагрузки на психику. Симптомы:

• слабость, головокружение, рвота;
• снижение активности ;
• спазмы и судороги, мышечные и боли;
• артрит;
• нарушения ;
• нарушения ;

Хром.

Основные проявления нехватки:

• слабость, снижение ;
• ухудшение аппетита;
• анемия;
• аритмия;
• нарушения ЦНС;
• болезни эндокринной системы и лёгких.

Появляется кариес, ослабевают кости, ломаются ногти, волосы выпадают.

Селен.

Понижается , ослабевает иммунитет, часто возникают , кожные болезни, медленно заживают ранки, падает , развивается импотенция. К дефициту приводит приём некоторых (парацетамол, сульфаты, препараты против малярии, фенацетина).

Никель.

Его дефицит случается редко. На сегодня установлен лишь один симптом нехватки никеля - дерматит.

Проявляется в замедлении у детей, снижении гемоглобина в крови, . Дефицит может повысить риск выкидыша, значительно снизить продолжительность жизни.

Ванадий.

Проявляется в завышенном уровне триглицеридов и фосфолипидов, заниженном , что провоцирует , атеросклероз.

Бор.

Дефицит бора или нарушение его обмена ведёт к остеопорозу, мочекаменной болезни, гиперхромной анемии, тромбоцитопении, торможению роста, понижению умственных способностей.

Олово.

Случаи недостатка микроэлемента крайне редки, но они случаются. Проявление дефицита: нарушение минерального баланса внутренних органов, ухудшение слуха, замедление роста, развитие алопеции (патологическое ).

Кремний.

Показатели: слабость костной ткани, что ведёт к остеопорозу, переломам, потеря , увеличение уровня , развитие атеросклероза.

Алюминий.

На сегодня информации о симптомах недостатка алюминия нет.

Обзорная таблица достаточного содержания микроэлементов в продуктах

В таблице представлены , содержащие больше всего микроэлементов:

Это группа химических элементов, находящихся в органах человека или животного в незначительных количествах.

Суточная потребность в них выражается в миллиграммах или частицах миллиграмма. Они имеют высокую биологическую активность и необходимы для жизни организма. К таким элементам относятся, железо, медь, кобальт, никель, йод, марганец, фтор, цинк, хром.

Недостаток этих веществ в продуктах может привести к структурным и функциональным изменениям в организме, а их излишек носит токсическое действие.

Основные характеристики микроэлементов

Железо.

Находится в гемоглобине крови, берёт участие в окислительно – обновляющих процессах, входит в состав ферментов, стимулирует внутриклеточный обмен.

Железо находится в печени, почках, мясе кроликов, яйцах, гречневой, пшеничной крупе, бобовых, яблоках, персиках.

Медь.

Необходима для синтеза гемоглобина, ферментов, белков, способствует нормальному функционированию желёз внутренней секреции, выработке инсулина, адреналина.

Медь находится в печени, морских продуктах, гречневых и овсяных крупах, орехах.

Кобальт.

Активизирует процессы создания эритроцитов в гемоглобине, влияет на активность некоторых элементов, берёт участие в выработке инсулина, необходим для синтеза витамина В.

Кобальт находится в морских растениях, горохе, буряке, чёрной смородине, клубнике.

Берёт участие в создании гормонов щитовидной железы – тироксина, который контролирует состояние энергетического обмена, активно влияет на физическое и психологическое развитие, обмен белков, жиров, углеводов, водо – солевой обмен. Недостаток йода в организме человека ведёт за собой увеличение количества тиреоглобулина, а это резко снижает функцию половых желёз и вызывает умственную отсталость. Как следствие железа увеличивается, возникает болезнь, названная зобом.

На Украине, в западных областях, удалённых от моря, по данным Института эндокринологии, 30% детей болеют зобом; они отстают в умственном, физическом и половом развитии. Всего же в стране 1,5 млн. людей страдают зобом.

Находится в морской воде, продуктах моря – рыбы, морская капуста.

Марганец.

Берёт участие в создании клеток, в кровообращении, функциях эндокринной системы, обмене витаминов, в стимулировании процессов роста.

Марганец находится в злаковых и бобовых культурах, кофе, орехах.

Фтор.

Берёт участие в развитии зубов, создании клеток, нормализует фосфоро – кальцевый обмен.

Находится в рыбе, баранине, телятине, овсяной крупе, орехах.

Цинк.

Входит в состав многих ферментов, инсулина, берёт участие в кровообращении, синтезе аминокислот, необходим для нормальной деятельности эндокринных желёз, нормализует жировой обмен.

Находится в печёнке, мясе, желтке яиц, грибах, злаковых, бобовых, чесноке, картофеле, буряке, орехах.

Хром.

Берёт участие в регуляции углеводов и минеральном обмене, метаболизме холестерина, активизирует часть ферментов.

Хром находится в говядине, печёнке, мясе птицы, зерновых, бобовых, в перловой крупе, ячменной муке.

17. Обмен веществ и энергии в процессе питания

Жизненные процессы организма связаны с постоянным поглощением веществ в окружающей среде и выделением конечных продуктов распада в эту же среду.

Совокупность химических превращений в организмах, обеспечивающих их рост, жизнедеятельность и воспроизведение – называется обменом веществ (метаболизмом).

Он осуществляется между живыми организмами и окружающей средой. Обмен веществ присущ как для живой, так и неживой природы. Однако между ними существует принципиальное различие в процессе обмена неживых тел, последние непременно разрушаются, тогда как обмен веществ живых организмов и окружающей среды создают основу их существования.

Основу обмена веществ составляют 2 (два) взаимосвязанных процесса синтеза (анаболизма) и распада (катаболизма).

Первый – ассимиляция (анаболизм); пластический обмен (усвоения веществ и синтеза специфических для каждой ткани соединений).

Второй – диссимиляции (катаболизма); энергетического обмена (ферментативного расщепления органических веществ и выделения из организма продуктов распада).

Обмен веществ и энергии в клетке осуществляются в виде:

Пластического обмена (ассимиляции, анаболизма) т. е. совокупности реакций биосинтеза (создание веществ совершается с поглощением энергии);

Энергетического обмена (диссимиляции, катаболизма) т. е. совокупности реакций расщепления веществ и выделения энергии.

Вследствие процессов диссимиляции пищевых продуктов создаются продукты рассада и энергия, которая обеспечивает ход процессов ассимиляции. Взаимодействие этих процессов обеспечивают существование организма.

В основе обмена веществ лежит большое количество химических реакций, которые совершаются в определённой последовательности и тесно связаны одна с дугой. Эти реакции катализируются ферментами и находятся под контролем нервной системы. Обмен веществ можно условно разделить на внешний обмен, который включает нахождение питательных веществ в организме и удаления конечных продуктов распада, и внутренний обмен, который превращает все изменения питательных веществ в клетках организма.