Значение минеральных вещетств для человека

Минеральные вещества распространены как в живой, так и в неживой природе. Поваренная соль НаСL, содержащая макроэлементы натрий и хлор, является чистым неорганическим продуктом.

Концентрация минеральных элементов в животных тканях отражает их содержание в растениях, которыми животные питаются. Содержание минеральных элементов в растениях зависит от их уровня в почве и способности растений накапливать эти вещества. Таким образом, содержание минеральных элементов в пище человека в конечном итоге зависит от содержания элементов в почве и воде. Районы Земли с низким содержанием микроэлементов в почве и воде, приводящим к развитию недостаточности минеральных элементов у человека или животных, называют биогеохимическими провинциями, или эндемичными районами. Заболевания, связанные с недостаточностью микроэлементов на этих территориях, называют эндемиями. Известны эндемичные районы по йоду, фтору, селену, магнию, другим элементам.

В зерне минеральные элементы откладываются преимущественно в наружной оболочке и зародыше, которые отделяются при получении муки. Тем самым мука становится беднее минеральными веществами, чем цельное зерно. Но наружная оболочка зерна содержит также соли фитиновой кислоты фитаты, препятствующие всасыванию минералов в кишечнике. Поэтому разница общего количества доступных к усвоению минеральных веществ из муки и из цельного зерна не настолько велика, как можно было бы ожидать.

Достаточное поступление с пищей минеральных веществ, как и других пищевых веществ, достигается при разнообразном питании, так как разные группы пищевых продуктов содержат различные концентрации минеральных веществ.

Значение для человека наиболее важных минеральных веществ пищи

Кальций

В организме человека содержится более 1 кг кальция. Он выполняет две основные функции: структурную и регуляторную. Основная часть кальция находится в костях и зубах в виде соединений с фосфором. Соединения этих двух минеральных элементов, как цементом, скрепляют элементы кости. Кальций придает прочность костной ткани. Организм детей и подростков нуждается в самом большом количестве кальция для роста скелета и зубов.

Кальций также незаменим для нормальной функции нервной системы и сократительной деятельности мышц. Он предотвращает появление мышечных судорог. При участии кальция происходит свертывание крови и образование кровяного сгустка.

Все живые организмы обладают механизмами поддержания строго постоянной концентрации кальция в крови и других органах и тканях. Регуляция всасывания и обмена кальция осуществляется биологически активными производными витамина D, гормонами паращитовидных желез и гипофиза. У маленьких детей вследствие нарушения усвоения кальция при дефиците витамина В развивается рахит, который проявляется нарушением нормального развития костной системы.

При недостаточном поступлении кальция с пищей или при нарушении его усвоения в кишечнике регуляторные механизмы для поддержания необходимой концентрации кальция в крови вызывают извлечение его из кости, т.е. наблюдается деминерализация кости. При этом кости размягчаются и становятся ломкими.

Недостаточное отложение кальция в костях у взрослых приводит к снижению плотности кости. Это состояние называется остеомаляцией (разжижение костей). Снижение плотности, прочности и массы костной ткани приводит к остеопорозу.

Плотность, прочность и масса костей в значительной степени закладываются в детском, подростковом и молодом возрасте до 30 лет при нормальном потреблении кальция и других пищевых веществ, способствующих формированию костей. Физические упражнения способствуют накоплению кальция в костях, придавая им большую прочность.

Интересно, что у игроков в большой теннис кости «играющей» руки более прочны и содержат больше кальция.

В кишечнике усваивается не более 50% потребляемого с пищей кальция. Потребность взрослого человека в кальции составляет 800-1000 мг/сут., у подростков она выше - 1200 мг. Такая же высокая потребность в кальции отмечается при беременности и кормлении грудью.

Наибольшее количество кальция содержится в молоке и молочных продуктах. Зеленые овощи (петрушка, укроп, лук) также содержат много кальция, но потребляемое количество этих овощей невелико и усвоение кальция низкое. Суточную потребность взрослого и подростка в кальции обеспечивают 3 стакана молока или кефира либо 100 г сыра. Следует запомнить, что без потребления молока и молочных продуктов невозможно получить с пищей необходимое количество кальция.

Железо

В организме человека содержится 3-4 г железа, и основная часть его находится в крови в составе гемоглобина эритроцитов. Функция гемоглобина заключается в переносе кислорода из легких в органы и ткани. Мышечный белок миоглобин подобно гемоглобину содержит железо и переносит кислород. Железо также входит в состав многих ферментов, участвующих в реакциях окисления и получения энергии из пищи.

Железо, поступающее с пищей, расходуется на биосинтез гемоглобина, пополнение запасов этого элемента и размножение клеток. При этом каждый день повторно используется (реутилизируется) около 20 мг железа, освобождающегося из гемоглобина и других компонентов тела. Поступление железа в организм регулируется путем ограничения всасывания железа в кишечнике. Железо способно накапливаться в печени, селезенке и костном мозге.

Наилучшие источники железа - мясо животных, печень, селезенка, почки, рыба, птица. В мясе животных половина железа представлена гемовым железом, т.е. железом, связанным с гемом, - небелковой частью мио-и гемоглобина. Все железо в растительных продуктах относится к негемовому. Из растительной пищи всасывается не более 10% не-гемового железа, из мяса животных - 40% гемового и не более 10% негемового железа.

Богаты железом хлеб и крупы, орехи, изюм и сухофрукты, но железо из этих продуктов плохо всасывается в кишечнике. В зерне и продуктах из зерна (хлеб, крупа, макароны) присутствуют соли фитиновой кислоты фитаты, которые соединяются с железом и препятствуют его всасыванию в кишечнике. Препятствуют всасыванию железа также полифенольные соединения, содержащиеся в чае (танины) и кофе. Они связывают железо в нерастворимые комплексы, которые плохо всасываются.

Способствует всасыванию негемового железа витамин С. Поэтому для улучшения обеспечения организма железом следует употреблять в пищу мясные блюда со свежими овощами, а также фрукты, в которых много витамина С.

Потребность в железе у женщин и девушек больше, чем у юношей и мужчин. Девушкам и женщинам важно знать, что в рационе питания обязательно должны быть мясо, потребляемое с овощами, и фрукты.

Цинк

Цинк необходим для нормального роста и поддержания иммунных защитных сил организма. Цинк входит в состав огромного количества ферментов (более 100), других белков и гормонов, которые участвуют в разнообразных биохимических реакциях. Наибольшее количество цинка в организме человека находится в яичках. Цинк необходим для образования нормальных мужских половых клеток сперматозоидов. Если железо более важно для роста и развития девочек и женщин, то цинк более важен для организма мальчиков и мужчин.

При недостатке цинка очень сильно страдает аппетит, нарушаются вкусовые восприятия и плохо ощущается вкус пищи. Ослабляется также иммунная система организма, повышается чувствительность к возбудителям инфекционных и простудных заболеваний, плохо заживают раны и царапины.

Хорошими источниками цинка являются мясо, печень, яйца, орехи, бобовые (фасоль, горох, соя), семечки тыквы и подсолнечника, цельное зерно. В растительных продуктах цинк находится в форме, плохо всасывающейся в кишечнике.

Йод

Йод входит в состав гормонов щитовидной железы, при его недостатке снижается функция этой железы. Гормоны щитовидной железы необходимы для биосинтеза белков, роста тканей, нормального развития головного мозга. Особенно важен йод для развития головного мозга плода, детей и подростков. При недостатке йода развивается зоб - увеличение щитовидной железы, которая становится видимой на передней поверхности шеи. Нужно помнить, что если недостаток йода возник внутриутробно или в раннем детстве, когда идет развитие нервной системы и формируются умственные способности, то такое заболевание практически не излечивается. Это подчеркивает важность именно профилактики недостаточности йода.

Йода много в морских продуктах и растениях, произрастающих на побережье морей и океанов. Если в почве и воде мало йода, его мало накапливается в продуктах питания. В таких местностях, где мало йода в воде и почве, чаще встречаются заболевания, связанные с его недостатком.