Минеральные элементы. Факторы, влияющие на доступность элементов питания у растений Главные минеральные элементы

Всего в теле человека активно усваивается более 60 химических элементов. Они отвечают за различные биологические функции, а их недостаток ведет к серьезным заболеваниям. Нужны минеральные вещества в питании для удовлетворения потребностей организма в неорганических ионах. Разберемся, какую роль они выполняют, какие продукты содержат нужные макро-и микронутриенты.

На 4 органогенных элемента - CHNO - приходится 96% состава клетки, на остальные - 4%. Минеральные компоненты в пище - это ионы солей, которые организм сам не производит, а получает из окружающей среды. Содержание 7 макроэлементов меньше 2%, на них в сумме приходится 99% неорганического состава клеток. Еще 15–20 элементов составляют менее 0,01% от массы тела.

Важно! Существует теория о том, что при недостатке в пище какого-либо элемента человек не чувствует насыщения. Появляется подсознательное желание восполнить дефицит за счет других веществ, что может привести к ожирению, нарушениям метаболизма.

Слово «минералы» не подходит для солей макро- и микроэлементов в составе продуктов питания. Появились они по аналогии с английским и немецким названиями тех же компонентов пищи: minerals, Mineralstoffe. Лучше использовать названия «минеральные добавки», «неорганические питательные вещества». Минералами являются твердые природные тела, видимые невооруженным глазом (кварц, глауберова соль, различные драгоценные камни).

Ионы в составе продуктов существенно отличаются по свойствам от простых и сложных веществ. Например, металлический натрий растворяется в воде с взрывом, а ионы Na+ не только совершенно безвредны, но и нужны для нормального функционирования организма.

Опасность дефицита минеральных компонентов

Неорганические соли, ионы участвуют во многих физиологических процессах. Роль для клетки заключается в производстве ферментов и гормонов, работе витаминов, протекании окислительных и восстановительных реакций - основы жизнедеятельности организма.

Дефицит минеральных компонентов в пище негативно отражается на следующих функциях:

формирование костей скелета;
нервная деятельность;
выработка энергии;
иммунная защита;
контроль рН тела;
работа мышц.

Важно! При кипячении и других видах кулинарной обработки значительная часть витаминов разрушается, а неорганические ионы сохраняются.

О витамине D и его роли для здоровья человека все необходимое вы можете прочитать . Детальный рассказ о пользе витамина В читайте . А про особенности и источники получения витамина Е вы найдете в .

Однако минеральные соли могут взаимодействовать в растворе с образованием соединений, которые не усваиваются в кишечнике. По некоторым данным, в воду при варке продуктов питания переходит до 50% неорганических веществ. Они теряются для организма человека, если этот «минеральный бульон» не употребляют в пищу, а выливают.

Важнейшие причины дефицита неорганических компонентов:

Однообразный рацион и другие погрешности в питании.
Загрязнение или слишком тщательное очищение питьевой воды.
Недостаток содержания минеральных веществ в воде и земной коре в различных регионах Земли.
Употребление алкоголя и лекарственных средств, связывающих неорганические ионы.
Потеря минеральных компонентов при кровотечениях, синдроме раздраженного кишечника, язвенном колите, болезни Крона.

Важно! При изучении диетических таблиц с указанием содержания неорганических элементов, следует помнить о плохом усвоении нерастворимых комплексов. Таких соединений больше в свежих овощах и фруктах, по сравнению с продуктами животного происхождения.

Известно ли вам?

Ионы неорганических веществ в растительных клетках взаимодействуют с фруктовыми кислотами, при этом могут возникать мало- или нерастворимые соли.
В тканях животных неорганические элементы существуют в виде фумаратов, глюконатов, лактатов, комплексов с аминокислотами и пептидами.
Наиболее выгодные формы для организма с точки зрения физиологии и обмена веществ - молочнокислые соли (лактаты).

Продукты питания содержат цинк в форме оксида, карбоната, хлорида, сульфата, глюконата и лактата. Фитин и клетчатка в составе зерен злаков прочно связываются с цинком, поэтому элемент не усваивается, хотя в пище его достаточно. Карбонат кальция в продуктах или минеральных добавках не растворяется в воде, очень плохо усваивается организмом. Если в кишечник поступает 5 мг лактата кальция, то почти 100% ионов поглощается стенками кишечника.

Важность макроэлементов для нормальной жизнедеятельности

Потребность человека в этих минеральных веществах достигает 100 мг в сутки и выше. Ученые и диетологи относят к макронутриентам 7 элементов. Они подробно описаны в таблице. К микроэлементам принято относить компоненты, которых организму требуется меньше 100 мг/сутки.

Макроэлементы

Название	Значение для организма	Последствия избыточного содержания и дефицита
Калий	Поддержание электролитного баланса (соотношения положительных и отрицательных ионов), функциональной способности сердечной мышцы, надпочечников. Участие в передаче нервных импульсов.	Избыток калия проявляется нарушениями сердечного ритма, депрессией, путанице сознания, покалыванием в конечностях. Дефицит калия негативно отражается на работе почек, нервной системы. Проявляется сухостью кожи, запором или поносом, отеками, бессонницей, депрессией, понижением АД.
Кальций	Входит в состав костей и зубов, нормализует проницаемость клеточных мембран, свертываемость крови, передачу нервных импульсов, баланс электролитов, артериальное давление.	Избыток проявляется образованием желчных песка и камней в почках, разрушением сосудистых стенок. Дефицит вызывает у ребенка рахит, у взрослых - остеопороз, повреждение волос и ногтей, мышечные спазмы и судороги. Для поглощения из пищи необходимы витамин D, белки и кислая среда.
Натрий	Польза заключается в поддержании баланса электролитов (вместе с калием), рН крови, передаче нервных импульсов, сокращении мышц. Важен баланс ионов натрия и калия.	Избыточное потребление вызывает повышение давления крови, повреждение кровеносных сосудов, нарушение кислотно-щелочного баланса. Признаки дефицита: мышечные спазмы, головные боли, диарея.
Фосфор	Является участником энергетического обмена, важен для метаболизма кальция, для формирования костей и зубов. Влияет на активность гормона роста.	Дефицит приводит к болям в костях, тревожности, нервозности, бессоннице, затрудненному дыханию, онемению кожи. При дисбалансе между фосфором и кальцием происходит разрушение костей.
Сера	Антиоксидант, противовоспалительное вещество.	Нехватка вызывает акне, артрит, повреждения ногтей и волос, судороги.
Хлор	Образование соляной кислоты в желудке, поддержание кислотно-щелочного баланса.	Дефицит провоцирует мышечную слабость, нарушение пищеварения, обезвоживание.
Магний	Активация ферментов, необходимых для энергетического и минерального обменов. Поддержание работы нервной системы, мышечных сокращений.	Избыток вызывает сонливость. Дефицит ведет к мышечным судорогам, повышению АД, утомляемости, раздражительности, тревожности, депрессии, потливости.

При дефиците, как и передозировке, минеральные компоненты и витамины могут быть опасными.

Показатели суточной потребности существенно отличаются в различных источниках. На Западе дневные нормы потребления неорганических питательных веществ более высокие, чем в России. В витаминно-минеральных комплексах импортного производства процентное содержание компонентов обычно выше, чем в отечественных препаратах.

Микроэлементы в пище

Нужны клеткам и тканям организма Fe, Mn, Cu, I, Zn, Co, Mo и еще около 10 элементов. В организме содержатся малые количества ионов микроэлементов, но они выполняют важные биологические функции.

Описание некоторых микроэлементов

Название	Роль в организме	Симптомы дефицита
Железо (Fe)	Участвует в синтезе гемоглобина - белка, снабжающего ткани и клетки кислородом, отводящего углекислый газ для доставки его в легкие.	При недостатке развивается железодефицитная анемия.
Йод (I)	Минеральный компонент необходим для производства гормона щитовидной железы, здоровья кожи, для волос и ногтей.	При избытке или недостатке йода страдают многие органы, нарушаются метаболические процессы.
Бор (В)	Предотвращает вымывание кальция из костей, улучшает память.	При дефиците развиваются болезни суставов, снижается сопротивляемость бактериальным и грибковым инфекциям.
Хром (Cr)	Участвует в обмене инсулина.	Раздражительность, депрессия, диабет, высокий уровень холестерина.
Медь (Cu)	Компонент ферментных систем. Участвует в метаболизме железа.	Проблемы с кроветворением, пигментация кожи, раздражительность, потеря волос.

Многие элементы в окружающей среде и продуктах питания токсичны для человека. К этой группе относятся ртуть, свинец, кадмий.

Потребность в минеральных веществах и содержание в продуктах

Одни диетологи утверждают, что обычный рацион, содержащий вощи, фрукты, молоко и хлеб, удовлетворяет потребности организма во всех необходимых ему неорганических элементах. Другие специалисты в области питания обращают внимание на то, что не все компоненты доходят по назначению из-за нарушения всасывания пищевых веществ в кишечнике, способов приготовления блюд. Рассмотрим средние показатели по каждому макроэлементу.

Макроэлементы

Калий (К)

Ежедневная потребность:

дети - 550–1200 мг;
у детей старше 8 лет - 700–1650 мг;
женщины - 1800–3800 мг;
беременные - 5200 мг;
мужчины - 2200–4000.

Калий в продуктах

Кальций (Са)

Ежедневная потребность:

дети - 360–500 мг;
старше 8 лет - 1000 мг;
женщины -700 мг;
беременные и лактирующие - 800 мг, 1200 мг;
мужчины - 800–1000 мг.

Содержание кальция в продуктах питания

Натрий (Na)

Ежедневная потребность:

дети - 300–500 мг;
старше 8 лет - 400-800 мг;
женщины - 1000–1200 мг;
во время беременности и лактации - 1300–1500 мг;
мужчины - 1300–1500 мг.

Натрий в продуктах

Фосфор (Р)

Ежедневная потребность:

дети - 180–250 мг;
старше 8 лет - 550–850 мг;
молодежь до 19 лет - 800–1250 мг;
женщины - 500–700 мг;
беременные и лактирующие - 800 мг;
мужчины - 600–800 мг.

Фосфор в продуктах

Сера (S)

Потребность в этом минеральном веществе составляет около 1 г в день и полностью удовлетворяется благодаря правильному питанию.

Сера в продуктах

Хлор (Cl)

Суточными дозами с лихвой обеспечивают продукты питания и специи. Пищевая соль - самая доступная форма доставки в организм большого количества ионов Cl — и Na + . Хлорид натрия - основной компонент каменной соли - легко растворяется в воде.

Микроэлементы

Пища, богатая железом (мясо, яичные желтки, шпинат, овсянка), не всегда помогает в случае анемии из-за низкого усвоения ионов (10–15%). Такова физиология человека, особенности пищеварения в кишечнике. Решение проблемы - употребление аптечных препаратов железа.

Йод содержится в морских водорослях, рыбе, моллюсках, молочных продуктах. В регионах, где в природных водах мало I, продают в супермаркетах йодированную соль. Другой метод восполнения дефицита - прием йодосодержащих пищевых добавок.

Бора много в сухофруктах, бобовых, яблоках и помидорах. Медь содержится в рыбе, свекле, ракообразных, яичных желтках.

«Мал золотник, да дорог!»

Содержание минеральных веществ в большинстве продуктов составляет лишь 1% от массы съедобной части. Энергетической ценности неорганические компоненты не представляют (в отличие от жиров, углеводов и белков). Однако без макро-и микроэлементов невозможна жизнь человека. Неорганические элементы участвуют в важнейших метаболических процессах в качестве активной части ферментов, витаминов или гормонов.

Среди продуктов «на каждый день» есть свои «чемпионы» по содержанию микро- и макронутриентов. К ним относятся молоко, сыры, яичные желтки, морепродукты, шпинат и морковь. Старайтесь максимально наполнить свое питание этими полезными продуктами и тогда нехватка микроэлементов вам не страшна.

Антон палазников

Врач-гастроэнтеролог, терапевт

Стаж работы более 7 лет.

Профессиональные навыки: диагностика и лечение заболеваний ЖКТ и билиарной системы.

Существующие системы классификации минеральных элементов, обнаруженных в организме животных, основываются на одной из трех исходных предпосылок: 1) преимущественной локализации элементов в тех или иных органах и тканях, 2) количественном содержании элементов в организме и 3) их значении для жизнедеятельности.
В основу классификации по распределению элементов в органах и тканях положена «тропность», т. е. органная и тканевая специфичность элементов, или, наоборот, отсутствие таковой.
Согласно этой схеме, минеральные элементы разделяют на три группы: 1) локализующиеся в костной ткани (остеотропные); 2) локализующиеся в ретикулоэндотелиальной системе; 3) не обладающие тканевой специфичностью, т. е. равномерно распределяющиеся по тканям организма.
К первой группе элементов относят кальций, магний, стронций, бериллий, фтор, ванадий, барий, титан, радий, свинец и др.; ко второй - железо, медь, марганец, серебро, хром, никель, кобальт, часть лантанидов; к третьей - натрий, калий, серу, хлор, литий, рубидий, цезий.
С физиологической точки зрения эта схема несовершенна. Прежде всего большинство «тройных» элементов не является таковыми в полном смысле слова. Магний, например, концентрируется в костях, но он же представляет собой основной внутриклеточный катион мягких тканей. Фосфор - остеотропный элемент (до 83% его находится в скелете в составе гидроксиапатита), но он входит в состав сложных органических соединений и является непременным компонентом внутренней среды организма.
Кроме того, накопление каких-либо элементов в кости, печени, селезенке и т. д. еще не определяет их значения в развитии и функционировании данного органа. Так, некоторые остеотропные элементы (свинец, бериллий, барий, цирконий, олово, актиниды), по-видимому, не выполняют никакой биологической функции и являются для скелета балластными. Концентрация ряда элементов (например, меди, кобальта) в печени находится в прямой зависимости от поступления их с кормом; для других же элементов (марганец, железо) эта зависимость выражена слабо, хотя содержание их в печени достаточно высокое.
Что касается ретикулоэндотелиальной системы (системы макрофагов), то под этим названием понимают совокупность различных по структуре образований, выполняющих функцию защиты организма от чужеродных частиц или веществ. Сюда относят ретикулярные клетки и эндотелий сосудов в костном мозге, селезенке, лимфатических узлах, легких; особые эндотелиальные (купферовские) клетки в капиллярах печени, сходные с ними клетки в мозговом веществе надпочечников и аденогипофизе. Накопление минеральных элементов в этих органах служит не столько доказательством их важности для функции данного органа, сколько показателем их токсичности или бесполезности для организма.
Наконец, имеются элементы, вообще не попадающие ни в одну из перечисленных групп. Это йод, концентрирующийся в щитовидной железе и яичниках, теллур - в почках, мышьяк и сурьма - в эритроцитах, цинк и кадмий - в поджелудочной железе, половых органах, костях.
В целом описанная классификация более полезна для токсикологов и радиобиологов, чем для физиологов.
По классификации, основанной на количественном признаке, все минеральные элементы делят на три группы в соответствии с их содержанием в теле животных: макроэлементы, микроэлементы и ультрамикроэлементы (табл. 1).

Система классификации по количественному признаку проста и удобна, но она не дает ответа на главный вопрос - какова биологическая роль того или иного элемента в организме. Кроме того, количественное содержание некоторых элементов в организме может значительно варьировать в зависимости от среды обитания животных, способа питания, видовой принадлежности (это, в частности, относится к фтору, ванадию, селену, стронцию, молибдену, кадмию).
По мнению ряда исследователей, микро- и ультрамикроэлементы вообще не следует отождествлять с минеральными веществами по той причине, что в кормах и животных организмах они содержатся главным образом в виде органических соединений или комплексов, обладающих биологической активностью. Однако это обстоятельство, по-видимому, не является основанием для обособления микроэлементов в особую группу биологически активных веществ.
При современном уровне знаний метаболизм любого минерального элемента нельзя рассматривать лишь в аспекте динамики его неорганических солей.
С точки же зрения науки о кормлении животных микроэлементы являются столь же необходимыми компонентами питания, как и другие минеральные элементы, независимо от того, в какой форме они поступают в организм.
Классификация, основанная на биологической роли элементов, представляет наибольший интерес для физиологов, биохимиков и специалистов в области питания животных. Согласно этой классификации, минеральные элементы, обнаруженные в организме животных, делят на три группы: 1) жизненно необходимые (биогенные, биотические элементы), 2) вероятно (условно) необходимые и 3) элементы с малоизученной или неизвестной ролью.
Для большинства млекопитающих животных, в том числе и сельскохозяйственных, эту классификацию можно представить следующим образом:

Группа биотических элементов включает в себя все макроэлементы, часть микро- и ультрамикроэлементов. Это подтверждает мысль о том, что порядок концентрации того или иного микроэлемента в организме еще не определяет его биологического значения.
Элемент может быть отнесен к группе биотических, если он удовлетворяет следующим требованиям:
- постоянно присутствует в организме животных в количествах, сходных у разных индивидуумов;
- ткани по содержанию данного элемента всегда располагаются в определенном порядке;
- синтетический рацион, не содержащий этого элемента, вызывает у животных характерные симптомы недостаточности и определенные биохимические изменения в тканях;
- эти симптомы и изменения могут быть предотвращены или устранены путем добавления данного элемента в экспериментальный рацион.
Всем перечисленным требованиям в свете современных данных удовлетворяют 15 элементов, перечисленных выше. Даже такой элемент, как фтор, обладающий очевидным профилактическим эффектом против кариеса зубов и, по-видимому, способствующий костеобразованию, не включен в эту группу. Дело в том, что до настоящего времени не удалось воспроизвести симптомы недостаточности фтора в эксперименте при содержании животных на рационе, дефицитном по этому элементу. Необходимо отметить, что воспроизведение пищевой недостаточности иногда затруднительно вследствие чрезвычайно малой потребности животного в изучаемых элементах и наличия их следов в компонентах очищенного рациона (соевом белке, глюкозе, сахарозе, желатине, казеине и пр.).
Среди 15 жизненно необходимых элементов 9 являются катионами - это кальций (Ca2+), натрий (Na+), калий (K+), магний (Mg2+), марганец (Mn2+), цинк (Zn2+), железо (Fe2+), медь (Cu2+) и кобальт (Co2+), а 6 других - анионами или содержатся в сложных анионных группировках - хлорид (Cl-), йодид (J-), фосфат (РО4в3-), сульфат (SO4в2-), молибдат (МоО4в2-) и селенит (SeO3в2-).
Вероятно необходимые элементы также постоянно обнаруживаются в тканях животных в относительно стабильных количествах, но не удовлетворяют всем перечисленным выше требованиям. Участие этих элементов в обменных процессах может ограничиваться отдельными тканями и в ряде случаев требует экспериментального подтверждения.
Что касается элементов, роль которых в организме мало изучена или неизвестна, то многие из них, по-видимому, случайно накапливаются в организме, поступая с кормами и не выполняя какой-либо полезной функции. Однако строго ограничивать группу биогенных элементов тоже нельзя, поскольку возможно открытие биологической роли новых элементов. Например, в последние годы установлена биотическая роль селена, появились экспериментальные данные об участии в метаболических процессах фтора, хрома, кремния, мышьяка.
На рисунке 2.1 приведена схема классификации элементов тела животных, в которой одновременно учтены их количественные характеристики и значение для процессов жизнедеятельности.
Классификация элементов по степени их биогенности, как и две предыдущие, имеет существенные недостатки: она слишком обща, не отражает механизма влияния минеральных элементов на организм и не позволяет достаточно точно предвидеть возможную биологическую роль или токсикологический эффект того или иного элемента. В настоящее время исследователи вынуждены, как правило, давать индивидуальную оценку каждому элементу.

>>> Микроэлементы - минеральные элементы

Для того чтобы существовал человеческий организм и чтобы в нем проходили все основные процессы, в составе тканей обязательно нужно присутствие минеральных элементов. Все минеральные элементы, которые есть в организме, делятся на микроэлементы и макроэлементы. Хотя содержание и тех и других в организме исчисляется долями процентов, но макроэлементов все же на порядок больше.

Основная часть минеральных элементов попадает в наше тело с едой. Общее количество макроэлементов, которые Вы должны съесть за день – двести миллиграммов. Такие макроэлементы, как сера и фосфор являются биогенными элементами. Все ткани человеческого организма состоят из этих макронутриентов, плюс водород, углерод и кислород. Еще к разряду макроэлементов относят кальций , магний, хлор, калий и натрий.

В организме каждого из нас присутствует постоянное количество каждого минерального элемента. Но иногда, например, во время болезни, беременности или длительного голода, количество макроэлементов снижается. Если нехватка какого-либо макроэлемента длится долгое время, это может вызвать развитие различных заболеваний.

Наибольшее количество макроэлементов находится в костях, мускулатуре, связках и крови . Но не менее важная функция макроэлементов – это поддержание кислотно-щелочного баланса. Кислотно-щелочной баланс в тканях нужен для физиологичного течения всех процессов обмена.

Кальций . Из всех минеральных элементов кальция в нашем теле больше всего. В здоровом теле взрослого человека кальция должно быть один килограмм двести граммов. Причем подавляющее количество его содержится в скелете. Возможно, это Вас удивит, но у взрослого человека скелет полностью обновляется за десять лет. А у малыша всего за два года. При этом совершается круговорот кальция в организме. Но если вдруг с едой Вы будете получать кальция меньше, чем нужно Вашему организму, в кости станет откладываться кальция меньше, чем его будет изыматься в процессе обновления. Так развивается остеопороз . Кости являются депо кальция и фосфора, откуда эти элементы организм всегда может извлечь в случае крайней необходимости. Такие продукты питания, как белый сахар, животные жиры, сыр, мясо и выпечка увеличивают потребность организма в кальции, так как содержащиеся в них кислоты уничтожают кальций. Организму нужно в сутки до восьмисот миллиграммов кальция. Для лучшего усвоения кальция необходимо употреблять его с белковой едой или с лимонным соком.

Натрий присутствует во многих тканях, потому что он необходим для большого числа различных реакций. Натрий нормализует количество жидкости в организме, регулирует артериальное давление , поддерживает кислотность крови на одном уровне. Натрий необходим для нормальной работы мускулатуры и периферической нервной системы. Натрий нужен и для работы сердца. Еще натрий отвечает за выработку желудочного сока.

Магний . Каждому из нас нужно двадцать пять граммов магния, содержащегося в тканях организма. Основное количество магния содержится в головном мозге, надпочечниках, мускулатуре, а также в крови. Магний улучшает работу кишечной мускулатуры, а также активизирует движение желчи. У людей, хронически недополучающих магний, проблемы с почками. Они рискуют заполучить инфаркт миокарда , мускулатура их перестает быть эластичной. Нехватка магния тяжело сказывается на работе нервной системы. Человек плохо спит, его мучают кошмары.

Фосфор . Депо фосфора в организме – это скелет. В нем содержится до девятисот граммов фосфора. Фосфор необходим для работы центральной нервной системы. Он участвует в метаболизме липидов и протеинов, а также во внутриклеточном обмене. Обмен фосфора невозможен без присутствия кальция. А обмен кальция невозможен без фосфора.

Микроэлементы . Микроэлементов в организме присутствует мизерное количество. Но без них невозможны многие реакции. В теле человека обнаружено семьдесят шесть микроэлементов, но ученые подозревают, что это далеко не все.

Для удовлетворения потребности организма в макроэлементах и микроэлементах можно употреблять лекарственные растения, можно употреблять продукты пчеловодства, чрезвычайно богатые этими веществами. А можно принимать БАД (биологически активные добавки), которые зачастую включают в себя и растения и продукты пчеловодства.

Читать еще:

Ниже приводится перечень основных минеральных элементов, присутствующих в организме. Все эти минералы можно найти в натуральных продуктах, не подвергнутых термической или любой другой обработке. Все функции организма продолжаются в течение длительного времени и должны поддерживаться минералами, получаемыми из продуктов питания. Особенно минеральные элементы необходимы телу для надлежащего течения очистительных процессов.

Незаменимые минералы :

Макроминералы : Кальций, Фосфор, Калий, Сера, Натрий, Хлор, Магний.

Микроминералы : Железо, Молибден, Йод, Хром, Цинк, Фтор, Селен, Кремний, Марганец, Ванадий, Медь, Никель, Кобальт, Олово.

Макроминералами называют те элементы, необходимая суточная доза которых превышает 100 мг. .Микроминералы также известны как «микроэлементы», потому что потребность организма в них очень низка. Если взвесить все минералы, которые содержатся в человеческом теле, то они составят всего 4% от общего веса тела. Остальные 96% приходится на кислород, водород, углерод и азот, - элементы, присутствующие в белках, жирах и углеводах; они же составляют 99% всех атомов тела. Если наше тело полностью сжечь, то останется примерно пять фунтов минералов.

Около половины от этого количества будет составлять кальций, а еще 25% придется на долю фосфора, - эти два Минерала являются главными среди тех, что входят в состав нашего организма.

В организме присутствует порядка 60 различных минералов, но ключевыми можно считать только те, что перечислены в списке. Незаменимые минералы, как и незаменимые аминокислоты, должны поступать в организм вместе с пищей. Они используются для поддержания тех важнейших функций тела, что отвечают за жизнедеятельность, развитие и воспроизводство. Минералы необходимы телу как для регулирования жизненно важных процессов, так и для построения новых тканей.

В сравнении с кальцием, которого в нашем организме 2,5 фунта, общий вес всех остальных микроэлементов составляет около унции. Но такие минералы необходимы организму точно так же, как и элементы, присутствующие в нем в больших количествах. Например, кобальт, - минерал, связанный с витамином В12, обнаруживается в теле человека в соотношении 2 к триллиону. В настоящее время ведется множество исследований, и новейшие достижения в области технологий помогают нам выделить из тканей такие минералы, которые присутствуют в организме в ничтожных количествах, в отношении 1 к миллиарду, так что вскоре можно ожидать открытия новых микроэлементов.

Минералы в изобилии встречаются в нашей пище. Их можно найти в злаках, орехах и семенах, а также во фруктах, листовых овощах, молоке и молочных продуктах. В растениях существуют вещества, которые при объединении с минералами формируют нерастворимые соли, - организм такие соли не усваивает. В качестве примера такого соединения можно привести сочетание железа, цинка и магния с фитинами, присутствующими в злаках. Кальций становится нерастворимым при соединении с оксалатами, которые можно обнаружить в некоторых зеленых овощах.

Минералы не поддаются воздействию кислых и щелочных соединений; точно так же на них не действует ни жара, ни холод. Но хотя минералы и нельзя уничтожить, их можно растворить в воде и просто выплеснуть. Более того, практически все минералы устраняются в процессе рафинирования муки и сахара.

В рационе европейцев наблюдается низкое содержание следующих минералов: кальция, железа и цинка.

Некоторые минералы формируют кислотные соединения, некоторые - щелочные. К первой группе относятся хлор, сера и фосфор. Эти минералы обнаруживаются главным образом в мясе, рыбе и птице, сыре и крупах, а также в сливах, клюкве, ревене, чае, какао и некоторых орехах (бразильских, грецких и арахисе). Во вторую группу входят кальций, натрий, калий и магний; их можно найти в овощах, фруктах, молоке и оливах, а также в миндале, кокосе и каштане.

Организм лучше всего функционирует в нейтральном или слегка щелочном состоянии, поэтому при чрезмерном накоплении кислота (а в питании европейцев, которое главным образом состоит из мяса и животных продуктов, кислых соединений очень много) выводится через легкие (углекислый газ) и мочеполовую систему. В нашем теле присутствуют некоторые механизмы, которые способны регулировать кислотно-щелочной баланс. Минералы в таком регулировании играют далеко не последнюю роль.

Во второй части материала мы рассмотрим минеральные вещества, которые были лишь частично отмечены ранее, и подробно их опишем. А начнем мы с кальция, значимость роли и функций которого известна всем спортсменам, да и не только.

Итак, кальций – это, по факту, главный строительный материал, используемый для формирования зубов и костей. Также он входит в состав клеточных и тканевых жидкостей, и крови, принимает непосредственное участие в свертывании крови и уменьшает проходимость сосудистых стенок, препятствуя, таким образом, попаданию в клетки вирусов и аллергенов. Однако на этом положительные свойства кальция не заканчиваются (о том, какими еще качествами он обладает, мы поговорим ниже по тексту).

В организме человека кальций содержится в больших количествах, как-никак его содержание доходит до 2% массы тела (в среднем это около 1000-1500 грамм), что как Вы понимаете, немало. При этом примерно 99% массы элемента приходится на костную ткань и эмаль зубов, а остальное (около 1%) обнаруживается в нервах и мягких тканях.

Отметим, что суточная потребность организма в кальции достаточно большая – у взрослых это примерно 800-1000 мг в сутки. Людям пожилого возраста, старше 60 лет, а также спортсменам, ведущим активный образ жизни, необходимо даже большее его количество – около 1200 мг в день. Есть и другие ситуации, при которых нужда тела в этом элементе может увеличиваться: суточная потребность в кальции существенно возрастает при беременности и лактации (в период кормления грудью), при обильном потоотделении, интенсивных и частых физических нагрузках, а также в детском возрасте, и не только.

Функции кальция и его свойства

За что в организме человека отвечает описываемый элемент? Много за что. Причем некоторые его функции нами уже были описаны, сейчас же мы отметим остальные наиболее значимые. Итак, известно, что кальций для человека является значимым стимулятором. О чем речь? О том, что он способен побуждать активность некоторых гормонов и ферментов, и выделение инсулина. Также ему по силам увеличивать защитные реакции организма, влиять на производство нуклеиновых кислот и белка в мышцах. Плюс, он оказывает положительное воздействие на процессы восстановления водного баланса и наряду с калием, натрием и магнием вносит ощелачивающий эффект в кислотно-щелочное равновесие.

Что не менее важно: кальций в организме необходим для передачи нервных импульсов и поддержания стабильной/правильной сердечной деятельности, к тому же, он принимает участие в процессах мышечного сокращения и выступает своеобразным регулятором нервной системы. Отметим, что данный элемент в нашем теле запасается в пористой структуре трубчатых длинных костей и для поддержания необходимого уровня может быть “вызван” из костной ткани при помощи гормона паращитовидной железы. О чем это говорит? Все просто – это указывает на то, что кальций в крови играет намного более значимую роль, чем в костях, иначе организм не жертвовал бы здоровьем зубов и собственно костей, ради повышения его концентрации за их приделами.

Теперь немного поговорим об усвоении. Ни для кого не секрет, что минеральное вещество кальций – это трудно усваиваемый элемент, и хоть он и содержится в больших количествах в различных продуктах питания, пополнить его запасы с помощью еды зачастую не так-то и просто. В различных злаковых продуктах и продуктах их переработки, а также в щавеле и шпинате, содержатся вещества, которые могут образовывать с описываемым элементом нерастворимые и не усваиваемые соединения. Еще одной стороной проблемы является то, что кальций в организме человека перед тем как он подвергнется действию желчи, превращающей его солевую форму в форму усваиваемую, должен быть растворен в соляной кислоте желудочного сока. А это значит, что практически все щелочные вещества, способные устранять кислоты, в частности сода, а также концентрированные углеводы (конфеты, в целом сладости, и т.д.), стимулирующие выделение щелочных пищеварительных соков, могут существенно угнетать усвоение описываемого минерального элемента. Также проблемно то, что при наблюдающемся избытке фосфора, кальций в человеческом организме может образовывать с ним солевые соединения, которые не растворяются даже в кислоте.

А теперь о хорошем: усвоение кальция проходит без проблем, если его источником являются молочные продукты. Осуществимо это благодаря лактозе, так называемый молоченый сахар, которая находится в данных продуктах и превращается в молочную кислоту под воздействием кишечных бактерий. Также более лучшее усвоение сахара могут обеспечить аминокислоты и лимонная кислота. Вместе с описываемым элементом они могут образовывать легкорастворимые соединения.

Отметим и то, что кальций в крови может возрастать благодаря жиру, точнее не так – жир способен улучшать усвоение данного элемента, однако его избыток или недостаток может приводить к ухудшению этого процесса. Связано это с тем, что для перевода солевой формы описываемого элемента в растворимое состояние в первом случае не хватает жирных кислот, а во втором – кислот желчных. Важно: оптимальным сочетанием считается следующее соотношение жира и кальция в продуктах – 100 к 1, которое можно обнаружить, например, в 10-процентных сливках (не только). Также запомните, что усвоение данного элемента может усиливаться в период беременности у женщин и при приеме витамина D (этот витамин улучшает процесс усвоения в кишечнике).

Какие симптомы нехватки кальция в организме имеются:

Повышение нервной возбудимости и раздражительность;
Нарушения сна;
Учащенное и повышенное артериальное давление;
Замедление роста и развития организма;
Нервные тики, судороги, онемение и покалывания в конечностях;
Хрупкость ногтей, боли в суставах;
Болезненность десен и другие.

Вообще, если наблюдается нехватка кальция, то у детей может развиться нарушение скелета и даже рахит, а у взрослых повысится хрупкость костей из-за их существенной деминерализации. Также возрастает риск развития остеопороза, а сам человек при этом становится нервным, ухудшается настроение и проявляется эмоциональное беспокойство.

Что есть из питания, чтобы справиться с его недостатком? Вариантов много, однако, по всеобщему признанию лучшими источниками этого элемента являются молочные продукты, в частности брынза, плавленый сыр, сливки, сметана и творог. Также немалое количество данного минерального вещества обнаруживается в горчице, миндале, чесноке, фундуке, фасоли, овсянке и некоторых других ингредиентах/продуктах, которые не составит труда приобрести в ближайшем магазине.

В свою очередь признаки, что проявился переизбыток кальция, следующие:

Тошнота и рвота;
Ухудшение аппетита;
Жажда и общая слабость;
Судороги;
Усиленное мочеотделение.

Отметим, что переизбыток кальция в организме может проявиться в различных ситуациях/случаях. Чаще же всего он возникает при одновременном приеме больших доз данного элемента совместно с продуктами витамина D (это также может привести к отложению описываемого элемента во внутренних органах, мышцах и сосудах).

Какая роль у натрия в организме человека?

Для начала, как всегда, немного общей описательной характеристики, которая поможет составить верное представление об описываемом элементе:

Итак, натрий – это щелочной катион (внеклеточный), который наряду с Cl (хлор) и K (калий) входит в число основных нутриентов, необходимых человеческому организму в наибольших количествах. Его содержание в организме человека доходит до 70-110 граммов, что немало, при этом 1/3 массы приходится на кости, а 2/4 на жидкости, мышечные и нервные ткани, за функции которых данный элемент частично ответственен.

Суточная потребность организма человека в натрии достаточно большая и в среднем доходит до 4-6 грамм (не менее одного грамма в сутки). К слову, ровно столько описываемого элемента находится в 10-15 граммах столовой соли (это не означает, что Вы должны есть соль ложками, чтобы пополнить запасы данного минерального вещества).

Также запомните, что потребность в натрии может возрастать:

Во-первых, при обильном потоотделении;
Во-вторых, при интенсивных и частых физ. нагрузках;
В-третьих, при использовании мочегонных средств;
В-четвертых, при обширных ожогах;
В-пятых, при сильных поносах и рвотах;
В-шестых, при недостаточной функции коры надпочечников.

Воздействие натрия на организм и его полезные функции/свойства. Данный элемент играет значимую роль в теле человека, во-первых, из-за того, что он наряду с хлором и калием принимает непосредственное участие в водно-солевом обмене, поддерживает правильный баланс внеклеточных и тканевых жидкостей, а также осмотического давления.

Кроме того, натрий в организме частично ответственен за регуляцию кровяного давления и механизм мышечного сокращения, он поддерживает нормальное сердцебиение и придает выносливости тканям. Плюс, он очень важен для выделительной и пищеварительной систем человеческого, не только, тела – помогает регулировать процесс переноса веществ наружу и внутрь каждой клетки.

Отметим, что в большинстве физиологических процессов, происходящих в человеческом организме, минеральное вещество натрий выступает в качестве антагониста калия, поэтому для сохранения здоровья необходимо соблюдать пропорции натрия к калию в питании в районе 1 к 2. С обратной стороны – переизбыток натрия в организме можно нейтрализовать, если принимать дополнительное количество калия. В целом же, избыточное употребление описываемого элемента может приводить к повышенному выведению и уменьшению концентрации таких веществ как Mg (магний), Ca (кальций) и K (калий).

Признаки дефицита натрия:

Ухудшение аппетита;
Потеря вкусовых качеств;
Тошнота, рвота, др. нарушения ЖКТ;
Кожные высыпания;
Судороги и мышечная слабость;
Частые инфекции;
Резкие смены настроения, утомляемость и прочие.

Из-за чего обычно возникает недостаток натрия? Дефицит данного элемента проявляется крайне редко, но это не значит, что он не может Вас потревожить. Может и еще как, в особенности в условиях усиленного потоотделения, например, при интенсивных физ. нагрузках или просто в жаркую погоду. В таких ситуациях потеря описываемого вещества может достичь опасного для здоровья уровня, и нужно будет срочно пополнять его запасы. Также причиной дефицита являются бессолевые диеты, частые рвоты, кровотечения понос.

Что есть из питания, чтобы восстановить необходимую норму? Наибольшие его количества обнаруживаются в морской капусте, в мидиях, мясе осьминога, камбалы и лобстера. Также его немало в корюшке, куриных яйцах, сардинах, креветках, мясе краба, кальмара и рака (больше 100 мкг на 100 грамм продукта).

Симптомы избытка натрия у человека:

В первую очередь отеки;
Во-вторых, жажда;
А в-третьих, аллергические реакции.

Из-за чего чаще всего возникает избыток натрия? Главной причиной возникновения этого отклонения является чрезмерное употребление поваренной соли, солений и/или переработанных в промышленных условиях товаров. Также излишки могут скопиться из-за болезней почек и приема кортикостероидов, направленных на борьбу со стрессом.

Какие последствия могут проявиться у мужчин и женщин, если наблюдается избыток натрия в организме? Может ощутимо возрасти кровяное давление, что приведет к повышению риска возникновения сердечнососудистых заболеваний. Также из-за скопления воды могут возникать рубцы на коже и даже проявиться водянка. Еще одними частыми последствиями являются такие серьезные отклонения, как отеки, гипертония, заболевания почек.

Бром в продуктах, его значение для человека

Данный элемент относится к VII группе периодической системы и наделен атомным номером 35. Название его произошло от не самого приятного греческого слова bromos, которое переводится как зловоние.

По внешним качествам бром – это достаточно тяжелая, примерно в шесть раз тяжелее воздуха, жидкость бурого оттенка с резким и неприятным запахом, как можно было понять по названию. Естественным природным источником этого минерала являются соляные озера, подземные скважины, натуральные рассолы, в которых данный элемент находится в виде соединений бромидов магния, калия и натрия.

В пище бром также содержится, из нее он в основном и поступает в человеческий организм. Основными пищевыми источниками этого элемента является разнообразные хлебные продукты, бобовые и молоко. В среднестатистическом ежедневном рационе человека содержится примерно 0.4-1 мг брома, что немало, однако этого и далеко недостаточно для восполнения суточной потребности.

Важно сказать, что в органах и тканях взрослого человека содержится приблизительно от 200 до 300 мг описываемого минерального вещества. Бром, в целом, в организме человека достаточно распространен – его можно встретить в гипофизе, обнаружить в почках, щитовидной железе, костной, мышечной ткани и так далее. Выводится же он из организма вполне обычными путями, т.е. преимущественно с потом и мочой.

И еще кое-что, значимое для запоминания: суточная потребность взрослого организма в броме в среднем составлять 0.5 – 1 грамма, что достаточно много. Отметим, что антагонистами, способными ухудшить усвоение брома являются такие элементы, как алюминий, фтор, хлор и йод. Об этом стоит помнить, планируя диету или принимая вспомогательные средства/препараты с высоким содержанием упомянутых структур.

Бром в организме , за что он отвечает и зачем нужен? Функций у описываемого элемента не так и много, но зато все они крайне значимые. Если же говорить конкретнее, то данное вещество активизирует половую функцию, способствуя увеличению объема эякулята и количества сперматозоидов, в нем содержащихся. Также он оказывает ощутимое тормозящее действие на ЦНС (центральная нервная система), входит в состав желудочного сока (наряду с хлором влияет на кислотность), и проявляет некоторые другие полезные для человека, животных и прочих живых организмов свойства.

Признаки недостатка брома:

Увеличенная раздражительность;
Замедление роста у детей;
Снижение кислотности желудочного сока;
Понижение содержания гемоглобина в крови;
Половая слабость, и прочие.

Признаки переизбытка брома у взрослых мужчин и женщин:

Ухудшение памяти;
Нарушения сна и пищеварения;
Ринит и бронхит;
Высыпания на коже, и прочие.

Важно: бром – это ядовитое вещество, поэтому при попадании большого его количества в организме возможны серьезнейшие последствия. К слову, летальной дозой данного минерала считается 35 грамм. Случайно употребить подобную дозировку практически невозможно, однако шанс получить отравление постепенно имеется, причем немалый.

Какие продукты, содержащие бром, имеются, где наблюдаются его наибольшие концентрации? Выбор не огромный, но он есть: бобовые, пшеница, фасоль, арахис, фундук, некоторые макаронные изделия и даже рыба. Также не стоит забывать, что бром может быть не только в продуктах, но и в различных вспомогательных средствах, например в витаминно-минеральных комплексах. К тому же, можно заказать биологически активные добавки , ведь многие из них содержат этот минерал в необходимых для организма количествах.

Хром (Cr) в организме и продуктах питания

Общая описательная характеристика:

Данный элемент в теле человека содержится главным образом в мозге, в надпочечниках и мышцах. Также он входит в состав всех видов жиров.

Суточная потребность, в которой хром должен быть употреблен, не очень большая – в среднем это около 0.2-0.25 миллиграмма. При этом верхний допустимый уровень его употребления не установлен. Однако это не означает, что описываемое вещество можно приниматься в неограниченных количествах, максимальная норма есть, просто она конкретно не обозначена (лучше не принимать больше суточной потребности).

Полезные свойства и функции хрома разнообразные. Данный элемент, взаимодействуя с инсулином в организме, способствует лучшему усвоению глюкозы и оптимальному ее проникновению в клетки. Он способен усиливать действие самого инсулина и повышать чувствительность организма к нему. Что важно, хром при диабете способен уменьшать потребность больных в инсулине, тем самым он способствует предупреждению болезни.

Также известно, что хром у человека может регулировать активность ферментов тканевого дыхания и белкового синтеза. Он принимает непосредственное участие в транспорте белка и липидном обмене. Кроме того, данный элемент положительно сказывается, если наблюдается повышенное артериальное давление, увеличенное чувство страха, тревоги или усталость – он существенно уменьшает данные показатели. Важно: содержание, концентрация хрома в организме человека может уменьшаться, если наблюдается переизбыток кальция.

Пригодных для питания. Их достаточно много: тунец содержит 90 мкг данного элемента, говяжья печень – 32, утиная – 15 мкг, куриная – 10 мкг; в свекле обнаруживается 20 мкг, а в сазане и селедке – около 55 мкг. В целом, выбор продуктов с данным веществом достаточно обширный, и при желании их можно легко купить в ближайшем магазине, если это необходимо.

Какие симптомы дефицита хрома имеются:

Задержка роста и развития организма;
Симптомы, схожие с проявлением диабета;
Повышение содержания жира в сыворотке крови;
Ухудшение качества сперматозоидов (снижение оплодотворяющей способности);
Неприятие алкоголя, и прочие отклонения от нормы.

В свою очередь признаки, что проявился переизбыток хрома такие:

Аллергические реакции;
Нарушение функций печени при использовании препаратов хрома;
Отклонения в работе почек при приеме препаратов хрома.

Минерал (микроэлемент) марганец для человека

Что это такое и зачем данный элемент человеку, в частности спортсмену?

Начнем с основ: марганец в нашем организме находится в большом количестве – в среднем его концентрация достигает 10-30 грамм. Основная часть этой массы приходится на гипофиз, печень, почки, поджелудочную железу и кости. Что удивительно, при такой большой концентрации, суточная потребность взрослого человека в марганце не очень высокая – примерно 5-10 мг в сутки (это мало, если провести сравнение с другими элементами, содержащимися в теле человека в таких же количествах).

Что еще мы знаем? То, что у марганца множественные и разнообразные функции. Он входит в состав активного центра ферментов, которые принимают непосредственное участие в окислительно-восстановительных процессах. Также он является составной частью ферментов, частично ответственных за формирование соединительной ткани – он способствует нормальному росту и развитию костей и хрящей в теле человека.

Кроме того марганец, содержащийся в продуктах, необходим человеку для правильного функционирования нервной системы и головного мозга. Нужен он для корректной работы и поджелудочной железе, а также неотъемлем при выработке энергии, синтезе холестерина и ДНК (нуклеотидов). И еще кое-что, значимое для запоминания: марганец в организме влияет на жировой обмен, предотвращая излишнее отложение жира в печени, он также нормализует содержание сахара в крови, снижая его, при диабете.

Но и это еще не все полезные свойства марганца: данный элемент регулирует уровень глюкозы в крови и необходим для производства инсулина; он стимулирует процесс образования аскорбиновой кислоты из глюкозы; он является важным компонентом при выработке тироксина (это основной гормон щитовидной железы); он необходим практически всем живым клеткам для деления, и так далее.

В каких содержится в наибольшем количестве? Их достаточно много и выбрать действительно есть из чего – это и грецкий орех, и фундук, и фисташки, и даже шпинат. Также немало описываемого элемента находится в чесноке, свекле, различных макаронных изделиях и, конечно же, в салате и некоторых грибах.

Важно: как таковые признаки, свидетельствующие, что образовалась нехватка марганца, отсутствуют, однако ряд отклонений (задержка роста, атрофия яичек и яичников, анемия, снижение прочности костей и др.) может указывать на проявление дефицита.

Признаки же образования избытка марганца имеются, правда, их не так много – это потеря/нарушение или ухудшение аппетита, сонливость, в т.ч. посреди дня, болевые ощущения в районе мышц, и некоторые другие отклонения от нормы.