Микроэлементы. Их значение для здоровья человека. Понятие о биогеохимических провинциях и эндемических заболеваниях, их профилактика.

Минеральные вещества делятся на макро- и микроэлементы. К макроэлементам относятся калий, кальций, магний, натрий, хлор, фосфор, сера, к микроэлементам - железо, йод, медь, цинк, кобальт, хром, молибден, никель, ванадий, селен, марганец, мышьяк, фтор, кремний, литий и др.

Макроэлементы регулируют водно-солевой обмен, поддерживают осмотическое давление в клетках и межклеточной жидкости, обеспечивая тем самым передвижение между ними питательных веществ и продуктов обмена. Макроэлементы участвуют в пластических процессах построения разных тканей организма, особенно костей.

Кальций имеет важное строительное значение - он формирует костную ткань. В костях скелета человека сосредоточено 99 % общего количества кальция, которое составляет около 1200 г. Кальций постоянно обновляется в костях (у детей обновляется за 1-2 года, а у взрослых - за 10-12 лет). У взрослого человека за сутки из костей выводится до 700 мг кальция и столько же откладывается в них вновь. Кальций участвует в процессе свертывания крови, способствует нормальной возбудимости нервной ткани и сократимости мышц. Усвоение кальция ухудшается при избытке в пище фосфора и магния. Оптимальное усвоение кальция происходит при соотношении кальция, фосфора и магния 1:1,4:0,5.

Фосфор участвует в образовании костной ткани, в обменных процессах - тесно связан с обменом кальция. Всасывание из кишечника кальция и фосфора и окостенение идут параллельно. Соединения фосфора участвуют во всех процессах жизнедеятельности организма, особенно в функционировании нервной и мышечной ткани, печени, почек. Многие соединения фосфора обладают высокой биологической активностью, входя в состав многих жизненно важных соединений. Так, например, фосфор входит в состав АТФ, который является накопителем энергии, используемой при сокращении мышц. В организме человека содержится 600-900 г фосфора.

Магний играет важную роль в передаче нервного возбуждения и поддержании в норме возбудимости нервной системы. Он оказывает антиспастическое и сосудорасширяющее действие, стимулирует перистальтику кишечника, повышает желчеотделение, способствует выведению холестерина из организма. Имеются данные о снижении концентрации холестерина под влиянием этого элемента. Ионы магния участвуют в регуляции углеводного и фосфорного обмена, нормализуют деятельность мышц сердца и его кровоснабжение. Магний входит в состав костей, укрепляет слизистые оболочки и кожу. В костях содержится около 25 г магния.

Калий принимает участие в регуляции водно-солевого обмена, осмотического давления, кислотно-щелочного состояния, внутриклеточного обмена, он необходим для нормальной деятельности мышц, в частности миокарда, в проведении нервного возбуждения к мышцам. Калий вместе с натрием способствует формированию буферных систем, предотвращающих сдвиги реакции среды. Соединения калия влияют на коллоидное состояние тканей, уменьшая гидратацию тканевых белков и способствуя выведению жидкости. В этом случае калий выступает как антагонист натрия, что используется в терапии заболеваний почек. В норме соотношение натрия и калия при рациональном питании должно составлять 2:1. Смешанный рацион полностью удовлетворяет потребность в калии.

Натрий содержится во всех органах, тканях и биологических жидкостях, играет важную роль в процессах внутриклеточного и межтканевого обмена, регуляции кислотнощелочного равновесия, активации пищеварительных ферментов. Натрий принимает активное участие в водном обмене, способствуя задержке в организме связанной воды, в транспорте аминокислот, сахаров и калия в клетки. Натрий - основной ион в жидкостях организма вне клеток (внутри клетки преимущественно действует калий). Соли натрия участвуют в поддержании осмотического давления цитоплазмы и биологических жидкостей. Основным регулятором содержания натрия в крови и тканевой жидкости являются почки.

Хлор участвует в регуляции осмотического давления в клетках и тканях, нормализации водного обмена, а также в образовании соляной кислоты железами желудка. Хлор обладает способностью выделяться с потом, однако основной путь выведения хлора (свыше 95 %) - через почки с мочой. При этом ведущую роль играет выделение ионов натрия, затем - ионов хлора.

Суточная потребность взрослого человека в натрии около 4- 6 г, в хлоре 5-7 г. Основное поступление натрия и хлора в организм обеспечивается за счет поваренной соли - 10-15 г в сутки. При этом 6-10 г натрия хлорида содержится в продуктах питания, особенно в хлебе и хлебобулочных изделиях, и 3-5 г поваренной соли используется для приготовления пищи и добавляется в нее по вкусу во время еды.

Микроэлементы. Химические элементы, относящиеся к микроэлементам, должны соответствовать ряду условий:

• быть жизненно необходимыми для нормального функционирования органов и тканей;

• участвовать в метаболических процессах путем активирования ферментов, гормонов, витаминов, пигментов и некоторых специфических белков;

• физиологическая потребность организма в таких минеральных веществах должна обеспечиваться ничтожно малым их количеством.

Железо является истинным кроветворным элементом, незаменимой составной частью гемоглобина и миоглобина. В организме человека содержится около 4 г железа. Около 60 % общего количества железа сосредоточено в гемоглобине. Второй важнейшей стороной биологического действия железа является активное участие его в окислительных процессах. Оно входит в состав окислительно-восстановительных ферментов. В норме запасы железа в организме взрослого человека составляют около 1 г, из них до 300 мг сосредоточено в костном мозге.

Медь является вторым по важности после железа кроветворным микроэлементом, активно участвующим в синтезе гемоглобина. Она улучшает использование организмом железа, стимулирует повышение количества эритроцитов, участвует в тканевом дыхании, обмене аминокислот, жирных кислот и витамина С. Медь имеет большое значение для нормального роста костной ткани и волос. Среднее потребление 0,9-2,3 мг/сут.

Кобальт - третий микроэлемент, участвующий в кроветворении. Он активирует процессы образования эритроцитов и гемоглобина, является основным исходным материалом при кишечном синтезе витамина B12, активирует ферменты обмена жирных кислот и метаболизма фолиевой кислоты. Среднее потребление в РФ 10 мкг/ сут. Рекомендуемый уровень потребления для взрослых 10 мкг/сут

Йод участвует в функционировании щитовидной железы, обеспечивая образование гормонов (тироксина и трийодтиронина). Необходим для роста и дифференцировки клеток всех тканей организма человека, митохондриального дыхания, регуляции трансмембранного транспорта натрия и гормонов. Установленный уровень потребности 130-200 мкг/сут.

Хром участвует в регуляции ряда процессов метаболизма, особенно углеводного обмена, усиливает действие инсулина, входит в состав ферментов, способствующих снижению в крови количества не только глюкозы, но также липидов, в частности холестерина.

Он содержится во всех продуктах питания, но больше всего в овощах, бобовых, крупах, хлебе из муки грубого помола. Среднее потребление 25-160 мкг/сут.

Марганец участвует в образовании костной и соединительной ткани, входит в состав ферментов, включающихся в метаболизм аминокислот, углеводов, катехоламинов, необходим для синтеза холестерина и нуклеотидов. Физиологическая потребность для взрослых 2 мг/сут