Минеральные вещества

Все минеральные элементы принято де­лить на макро- и микроэлементы по просто­му принципу- в зависимости от количеств, в которых они встречаются в организме и в пище, и количеств, которые не­обходимы человеку. Всего на минеральные вещества в организме взрослого человека приходится около 3,5 кг.

Все физиологические и биохимические реакции в организме протекают при опреде­ленном узком значении рН среды, т.е. при оп­ределенном соотношении (балансе) кислот и щелочей в организме. Минеральные вещес­тва хлор, сера и фосфор образуют кислотный потенциал тканей, а кальций, калий, натрий и магний входят в состав щелочей. Соотноше­ние этих элементов создает определенное кис­лотно-щелочное равновесие в крови и внутри клеток.

Кислотообразующие элементы превали­руют в пище, богатой белками, - мясе, рыбе, птице, яйцах и продуктах из зерна. Щелоч­ные элементы кальций, калий, натрий, маг­ний преобладают во фруктах, овощах и оре­хах. Несмотря на кислый вкус некоторых фруктов (например, цитрусовых - лимоны, грейпфруты), в них преобладают щелочные минеральные элементы.

Функции минеральных веществ

Минеральные вещества выполняют разнообразные биологические функции, участвуют во множестве физиологичес­ких и биохимических реакций. При этом каждому минеральному элементу прису­щи специфические функции

Физиологические функции и источники минеральных веществ

В смешанном рационе человека имеется легкий перевес кислотообразующих элемен­тов, но организм обладает механизмами, ко­торые поддерживают равновесие. Избыток кислотных эквивалентов выводится в виде СО₂ через легкие или в виде слегка кислой мочи через почки. Кроме того, в крови при­сутствуют буферные системы, такие как кар­бонаты, фосфаты и белки, предотвращающие изменения рН крови. Угольная кислота ней­трализует щелочи и препятствует развитию алкалоза, т.е. защелачивания крови. Таким образом, маловероятно возникновение нарушений кислотно-щелочное равновесия, обусловленных пищей.

Минеральные элементы входят в состав ферментов, катализирующих множество био­химических реакций, в том числе реакций метаболизма пищевых веществ. Известно, например, что цинк катализирует около 100 реакций.

Всасывание и переваривание пищи в ки­шечнике протекают с участием микроэле­ментов. Окисление углеводов, жиров и бел­ков и получение из макронутриентов энергии также происходит в реакциях, которые ката­лизируются минеральными элементами.

Многие реакции, в которых происходит биосинтез биологически активных соедине­ний, также зависят от макро- или микроэле­ментов. При этом сами элементы могут как входить, так и не входить в состав этих соеди­нений. Например, в биосинтезе гемоглобина участвуют многие элементы, но в состав ге­моглобина входит только железо.

Минеральные вещества входят в состав гормонов, ферментов и других биологически активные веществ как обязательные компо­ненты, без которых образование и функция этих веществ невозможны. Гормон щитовид­ной железы тироксин образуется при доста­точном поступлении в организм йода.

Ферменты, содержащие в качестве актив­ной группы минеральные элементы, металлы, называются металлоферментами. При отсут­ствии минералов эти ферменты или теряют активность, или вовсе не образуются.

Минеральные элементы, такие как каль­ций и фосфор, являются основными компонентами костей и зубов, т.е. служат материа­лом для образования этих тканей. От наличия этих элементов зависит рост костей и зубов. Другие минеральные вещества также играют большую роль в процессах роста детского ор­ганизма, являясь активными компонентами металлоферментов, участвующих в получе­нии энергии из основных пищевых веществ.

Минеральные элементы участвуют в пере­даче нервного импульса по нервному волокну и между клетками. В этом процессе участвуют калий и натрий, изменение концентрации ко­торых внутри и вне клетки генерирует нерв­ный импульс. В переносе нервного импульса между нервными клетками участвует нейромедиатор ацетилхолин, освобождение которого в нервном окончании регулируется кальцием.

Для нормального функционирования мышц необходимы кальций, участвующий в процессе сокращения, а также калий, нат­рий и магний, необходимые для процесса рас­слабления сокращенной мышцы.