Макро- и микроэлементы. Минеральные вещества

Большинство людей мало интересуют хим.элементы в их рационе, ведь основное внимание уделяется калорийности и сбалансированности БЖУ. В этом кроется упущение: некоторые компоненты пищи предназначены не для поставки энергии, а для улучшения регуляции этих поставок, укрепления мышечных волокон, стимуляции их роста и так далее. В действительности, микроэлементы даже более незаменимы, чем питательные вещества, из-за их важной роли в биохимии организма.

Здесь мы рассмотрим наиболее известные науке минеральные вещества, дефицит или избыток которых может быть вызван неграмотным употреблением добавок или несбалансированной диетой.

Традиционно все минеральные вещества делят на две группы:

• Макроэлементы. Содержатся в организме в больших количествах, от нескольких грамм до сотен грамм. Входят в состав основных тканей - костей, крови, мышц. К ним относятся натрий, калий, кальций, фосфор, железо;
• Микроэлементы. В организме их буквально миллиграммы или микрограммы. Но эти элементы входят в состав ферментных систем как коферменты (активаторы и катализаторы биохимических процессов).

Значимость минеральных веществ условно определяется следующими вопросами:

1. Участвует этот элемент напрямую в работе мышц, синтезе белка и обеспечении целостности клеток?
2. Повышается ли потребность в элементе вследствие тренировок?
3. Достаточно ли средний человек или спортсмен получает микро/макроэлемента с пищей?
4. Повышают ли добавки микро/макроэлемента работоспособность и результаты тренировок?

Теперь рассмотрим каждый из макро- и микроэлементов. Приведем также основные пищевые источники для каждого из них.

Биологические функции основных минеральных веществ (в порядке возрастания их значимости):

Калий. Вместе с натрием регулирует содержание воды внутри клеток. Обеспечивает поддержание электрического потенциала в нервах и на поверхности клеточных мембран, регулирующий сокращение мышц. Включается в механизм накопления гликогена - основного источника энергии в клетке. Плохой калий-натриевый баланс приводит к нарушению водного обмена, обезвоживанию, ослаблению мускулатуры. К счастью, поступление калия с пищей обеспечивает потребность в этом элементе для большинства людей. Рекомендуемое ежедневное поступление примерно 2 г. (для спортсменов и людей, занятых тяжелым трудом, рекомендуют 2,5-5 г). Избыток калия по отношению к натрию может вызвать нарушение работы сердечно сосудистой системы, так что новомодные «калиевые диеты» просто опасны.

Медь. Биологическая роль этого следового элемента более важна, чем считалось ранее. Он не только участвует в процессе усвоения кислорода и многих ферментативных реакциях, но и увеличивает скорость кровообращения при интенсивной физической нагрузке. По этой причине медь - один из наиболее важных для спортсмена микроэлементов, и иногда ее может не хватать. Так что есть смысл следить за поступлением меди с пищей. Рекомендуемое ежедневное поступление 1,5-3 мг.

Ванадий. Этот элемент недавно привлек внимание врачей в связи с некоторыми свойствами его производного - сульфата ванадила. Ванадий выполняет в организме морских животных ту же роль, что железо в организме человека: входит в состав крови (у морских обитателей она зеленая). Хотя большая часть исследований по этому элементу выполнялась на крысах, страдающих диабетом, опубликованные данные свидетельствуют о его положительном влиянии на накопление гликогена. Рекомендуемое ежедневное поступление 10-25 мкг.

Железо. Этот микроэлемент входит в состав гемоглобина крови, отвечающего за транспорт кислорода и выполнение окислительных реакций. Как это отражается на ваших занятиях спортом? Скорость восстановления после тренировки зависит от аэробной активности организма. Чем больше кислорода попадает в ткани, тем быстрее мышцы восстанавливаются для дальнейшей работы. Микротравмы при спортивной деятельности и усиленное выведение железа с калом после нагрузки приводят к тому, что потребность в железе у спортсменов может быть повышена почти в 2 раза по сравнению с физически малоактивными людьми. Поступление достаточного количества железа особенно важно для женщин. При менструациях с кровью теряется некоторое количество железа, которое необходимо пополнять. В противном случае возникает риск развития анемии. Есть данные о том, что у значительного количества спортсменок наблюдается скрытый дефицит железа. К сожалению, практически из всех продуктов железо усваивается очень плохо (иногда в организм попадают лишь доли процента железа, содержащегося в пище). Из мясных продуктов оно усваивается легче. Медицинские препараты железа примерно на 90 процентов уходят из организма в неизменном виде. Следовательно, их доза в 10 раз превышает суточную потребность. Скажем, нормальный мужчина за сутки теряет 1 мг железа, а потреблять должен 10 мг. Женщинам нужно больше по указанной выше причине. Рекомендуемое ежедневное поступление: мужчины 10 мг, женщины 15 мг. Для спортсменов - до 25 мг. в день.

Фосфор. Содержится в организме в больших количествах. Напрямую участвует в процессах метаболизма, составляя часть важных энергоносителей - аденозинтрифосфата (АТФ) и креатинфосфата. Фосфор работает совместно с кальцием, и их соотношение необходимо держать равным 1:1 по эквиваленту (1:1,5 по массе). Кроме того, фосфорные добавки снижают количество молочной кислоты в крови.

Он помогает обеспечивать скорость и мощь сокращений мышц, что важно как для силовой, так и для скоростной тренировки. Рекомендуемое потребление фосфора 1200 мг. в день. При напряженных тренировках оно может быть существенно увеличено.

Натрий. Как вы наверное знаете, натрий - электролит, играющий ключевую роль в регулировании жидкостного обмена. Содержание натрия в организме определяет количество удерживаемой тканями воды. (Вы могли почувствовать это, проснувшись с «распухшим» лицом после сильно соленого ужина). Хотя обычная пища содержит достаточное (иногда даже избыточное) количество натрия, культуристам не советуют слишком ограничивать его потребление перед соревнованиями. Слишком жесткие ограничения запускают механизмы, предотвращающие дальнейшую потерю натрия и воды. Кроме того, учтите, что натрий играет важную роль в обеспечении выносливости, так как он участвует в передаче нервных импульсов. Этого элемента не должно быть слишком мало или слишком много. Натрий содержится с поваренной соли, обработанных пищевых продуктах. Рекомендуемое ежедневное потребление около 5000 мг.

Хром. Следовый элемент, ключевой фактор в обеспечении переносимости глюкозы, обеспечивающий связывание инсулина с тканями. Способствует переносу глюкозы, аминокислот и жирных кислот в клетки. Спортсменам, вероятно, необходимо больше хрома, чем обычным людям; однако анаболический эффект этого элемента служит предметом споров. Участие хрома в метаболизме липидов может приводить к снижению содержания жира в теле, но это еще не доказано. Сообщения о достижении отличных результатов с помощью хромовых добавок, мягко говоря, преждевременны. Тем не менее, в разделе о добавках я приведу современные данные. И вообще, роль этого элемента в организме следует знать. Рекомендуемое потребление 50-200 мкг.

Цинк. Этот элемент участвует практически во всех стадиях роста клеток. Он необходим для работы более чем 300 различных ферментов. К тому же (и это необходимо иметь в виду культуристам) интенсивные тренировки способствуют ускоренной потере цинка. Питание многих спортсменов слишком бедно этим элементом. Именно потому я поместил цинк на третье место по значимости. Недостаток его может практически прекратить ваш рост. Ежедневное потребление: мужчины 15 мг, женщины 12 мг.

Кальций. Пожалуй, наиболее распространенный элемент в организме. По значимости находится на втором месте в первой десятке элементов. Для этого существует несколько причин: Достаточно трудно поддерживать соотношение кальций: фосфор близким к 1:1. Кальций напрямую участвует в сокращении мышц (есть теория по поводу влияния ионов кальция на сократительный процесс). Если его мало, мышцы не могут сокращаться быстро и сильно. Стресс, получаемый костями при тренировке, повышает расход кальция для увеличения их крепости. Женщинам надо быть особенно внимательными, так как низкий уровень эстрогенов может вести к ускоренной потере кальция. Учтите, что витамин Д способствует лучшему усвоению кальция.

Кальций содержится в молочных продуктах, зеленых овощах, бобовых. Рекомендуемое ежедневное потребление 800 мг.

Магний. Мы перечислили элементы в порядке возрастания их значимости, и не зря поместили этот элемент на первое место, не только из-за хорошо известного механизма действия, но и потому, что положительное влияние добавок магния на спортивную результативность четко доказано.

Магний - один из ключевых компонентов в запасании энергии и синтезе белка. Он теряется в больших количествах вместе с потом. К несчастью, многие спортсмены не восполняют эту потерю с питанием, так как не едят большинство продуктов, богатых магнием (орехи, бобовые и т.д.). Недавно опубликовано исследование, в котором показано значительное увеличение силы мышц под воздействием добавок магния. Учитывая значение этого элемента в биохимии мышц, нетрудно понять энтузиазм очень многих спортсменов и тренеров в отношении магния. Магний содержится в орехах, продуктах из цельного зерна, бобовых, бананах, зеленых овощах. Рекомендуемое ежедневное потребление: мужчины 350 мг, женщины 280 мг.

Вот еще несколько микроэлементов, необходимых организму в следовых количествах:

Иод. Входит в состав гормонов щитовидной железы, регулирующих метаболизм питательных веществ и тепловыделение в организме. Недостаток иода вызывает так называемую базедову болезнь (зоб), характеризующуюся избытком жира, вялостью, ненормальным разрастанием щитовидной железы.

Иод содержится в морских продуктах. Для некоторых областей нашей страны выпускают специальную иодированную соль. Рекомендуемое ежедневное потребление около 50 мкг.

Селен. Следовый элемент, соединения которого обладают мощными антиокислительными свойствами.

Марганец. Следовый элемент, являющийся активатором некоторых ферментных систем. Суточная доза около 4 мг. Входит в состав поливитаминного препарата «Компливит» и некоторых других.

Молибден. Активирует некоторые ферменты, участвующие в метаболизме белков. Промотирует (делает более эффективной) работу антиокислителей, в том числе витамина С. Важный компонент системы тканевого дыхания. Усиливает синтез аминокислот, улучшает накопление азота. При недостатке молибдена страдают анаболические процессы, наблюдается ослабление иммунной системы.

Ежедневная потребность - около 0,3-0,4 мг.

Выводы:

Хроническая передозировка даже одного микроэлемента может привести к функциональным нарушениям и повышенному выделению другого и прочим нежелательным последствиям

Например, избыток цинка ведет к снижению уровня холестеринсодержащих липидов высокой плотности (ЛПВП), а избыток кальция - к недостатку фосфора, и наоборот. Избыток молибдена уменьшает содержание меди. Некоторые микроэлементы (селен, хром, медь) в избыточных дозах токсичны, так что придерживайтесь указанных в статье рекомендаций.

Еще раз напомним, что микроэлементы и витамины не менее важны, чем питательные вещества, т. к. без них последние не смогут правильно усваиваться организмом. Станьте внимательны к «мелочам» и будьте здоровы!

Минеральные вещества участвуют в построении человеческого тела: они обеспечивают структуру костей и являются регуляторами многих физиологических процессов. Без них невозможна нормальная работа нервной, сердечно- сосудистой, пищеварительной и других систем. Они влияют на защитные реакции организма, его иммунитет. Без их участия не могут происходить процессы кроветворения и свёртывания крови. Они входят в состав ферментов и витаминов, активизируя их действие.

Минеральные вещества подразделяются на макро- и микроэлементы. К макроэлементам, содержание которых составляет десятки и сотни миллиграммов в 100 г продукта, относятся кальций, фосфор, магний, калий, натрий, хлор и сера. Микроэлементы содержатся в продуктах в очень малых количествах, выражаемых долями миллиграммов. Необходимыми для жизнедеятельности являются 14 микроэлементов: железо, медь, марганец, цинк, кобальт, йод, фтор, хром, молибден, ванадий, никель, стронций, кремний и селен. Роль и механизм участия в обмене веществ для каждого вещества специфичен. Длительный недостаток минеральных веществ или их избыток может привести к нарушению обменных процессов и различным заболеваниям.

Минералы против атеросклероза

Для профилактики атеросклероза особое значение имеют магний, калий, йод, селен, цинк, хром и некоторые другие минеральные вещества. В частности, йод стимулирует образование гормонов щитовидной железы, активизирующих распад холестерина. Магний тормозит образование холестерина в организме, способствует его распаду и выделению. Калий оказывает существенное влияние на состояние кровообращения. Селен - один из мощнейших антиоксидантов , защищает организм от свободных радикалов и предотвращает образование тромбов.

Между сердцем и почками

В большинстве случаев питание полностью обеспечивает потребности организма в микроэлементах и минеральных веществах. Однако, отклонения в питании и влияние условий среды могут приводить к развитию различных заболеваний. Например, с жесткостью воды (содержанием в ней разных минеральных веществ и микроэлементов) связывают распространение ряда заболеваний почек и миокарда. При высоком содержании минеральных веществ в питьевой воде повышается риск развития мочекаменной болезни. С другой стороны, относительная недостаточность жесткости воды увеличивает вероятность развития заболеваний сердечной мышцы.

Череп и кости

Кальций необходим организму для формирования костной ткани. Недостаток этого минерального вещества приводит к недоразвитию костей, которое проявляется в виде рахита у детей и потере жесткости костной ткани у взрослых. Баланс между всасыванием кальция в кишечнике и его выведением может быть нарушен "диетой ", например, шоколадно-кофейной. Что приводит к потере кальция из костей и увеличением их ломкости.

Основные для человека источники кальция - питьевая вода, а также молоко и кисломолочные продукты, в которых чем меньше жира, тем больше кальция. Усвоение кальция в организме зависит от наличия витамина D, который вырабатывается в подкожной жировой клетчатке в результате воздействия ультрафиолета солнца. Существует множество доказательств того, что при недостатке солнечного облучения и соответствующем дефиците витамина D (а следовательно- нарушении обмена кальция) может развиваться рахит, при котором таз может деформироваться настолько, что родовой канал сузится до 60% от нормы. Нормальные роды при этом становятся затруднительными, а тяжелых случаях- невозможными. Известны случаи, когда колонии ранее процветающие вымирали по причине рахитичной деформации таза, вызванной нарушением обмена кальция вследствие дефицита витамина D . Проблемы с регуляцией кальцевого обмена испытывают и многие группы современного населения планеты. В зоне риска находятся подростки и молодые женщины европиоидной и монголоидной рас, особенно подверженных нарушениям обмена витамина D.

Не думайте о йоде с высока

Наиболее яркий пример нарушения обмена микроэлементов - широко распространенная на территории России йодная недостаточность. Йод входит в состав гормона тироксина, синтезируемого в щитовидной железе. Дефицит йода приводит к задержке роста и нарушениям формирования скелета. В тяжелых случаях йодной недостаточности могут развиваться задержки физического (карликовость) и психичеcкого развития (кретинизм). В зонах йодной недостаточности находятся 52 из 89 входящих в состав РФ районов. В этих областях у населения, не получающих добавок йода с пищей, могут развиваться зоб и бесплодие .

Йодная недостаточность (особенно в период внутриутробного развития) приводит к отставанию детей в физическом и психическом развитии, интеллектуальной деградации. Научные исследования показали, что уровень интеллекта у жителей регионов с хроническим недостатком йода на 10-15% ниже, чем у населения благополучных областей. Нарушения обмена йода могут провоцироваться специфическими диетами. Некоторые растения семейства крестоцветных, в том числе капуста и репа, содержат так называемые зобогенные вещества. поэтому людям, постоянно потребляющим эти овощи, следует принимать повышенные количества йода. Неблагоприятные последствия влияния зобогенных веществ хорошо видны на памятниках древнерусского искусства: явно увеличенную щитовидную железу можно различить у персонажей многих русских икон. Причина этого в том, что капуста и репа составляли основу русской кухни вплоть до 17 века. Такая диета в сочетании с характерной для почв Центральной России йодной недостаточностью приводила к широкому распространению зоба. Только в 17-18 веках, когда подвижность населения России резко возросла, обмен продуктами стал более интенсивным, а место репы начал занимать картофель, частота поражений щитовидной железы стала снижаться. В настоящее время, конечно, проблема не стоит так остро, но всё же более полутора миллиардов человек на планете проживают в регионах, почвы которых бедны йодом. Борьба с йодным дефицитом в большинстве стран проводится централизованно. Самый простой и надёжный способ - "йодирование" поваренной соли или других продуктов повседневного потребления, например, хлеб.

С каждым годом становится все более очевидной необходимость коррекции пищевого дефицита микро- и макроэлементов у жителей Российской Федерации.

Исследования, проведенные в последнее время, показали, что треть из 40000 обследованных россиян получает в день менее 70% железа и магния от суточных норм потребности. Лишь четверть россиян ежедневно получают количество кальция, достаточное для обеспечения правильного течения физиологических процессов.

Обогащение пищевых продуктов отдельными элементами (кальцием, магнием, йодом) уменьшает их дефицит, но не позволяет решить проблему полностью. Кроме того, точное количество микро- или макроэлемента, форма, в которой данный элемент присутствует в продукте, а также доза получаемого элемента во многом зависят от производителя и индивидуальных предпочтений покупателей.

Минеральные соединения входят в состав всех клеток и тканей организма животных и человека. В организме человека обнаружено свыше 80 элементов, которые принято делить на макро-, микро- и ультрамикроэлементы. К макроэлементам, ежесуточное потребление которых может достигать нескольких граммов в день, относятся калий, кальций, магний, натрий, фосфор и другие минералы, широко распространенные в природе и в составе пищевых продуктов. Микроэлементами (концентрация в тканях не более 0,001% от сухой массы ткани) являются йод, фтор, медь, цинк, мышьяк, марганец, бром, алюминий, никель, кобальт, кремний и др. Остается актуальным вопрос о необходимости для организма ультрамикроэлементов (золота, свинца, ртути и др.).

В организм человека минеральные элементы попадают в составе пищевых продуктов, воды и, в меньшей степени, воздуха. В воздух и воду минералы попадают из разрушающихся под действием эрозии горных пород. Образующиеся при этом крошечные частички разносятся ветром на большие расстояния и, оседая, формируют основу почвы. Микроорганизмы почвы перерабатывают мельчайшие кристаллы минеральных солей и способствуют их поступлению в растения. Употребление растительной пищи, а также мяса и молока травоядных животных обеспечивает организм необходимыми минералами.

В пищевых продуктах минеральные вещества содержатся в виде неорганических соединений, в форме солей органических кислот, а также в связи с белками, углеводами и жирами.

Все соединения минералов, поступающих в организм, могут быть разделены на органические и неорганические. Для того, чтобы быть полноценно усвоенными, неорганические соли минералов (карбонаты, силикаты, сульфаты и др.) должны переведены в ионизированную форму. В связи с этим обстоятельством поступление в организм различных форм минералов зависит не только от дозы вводимого макро- или микроэлемента, но и от его растворимости и ионизации в желудочно-кишечном тракте, а также активности соответствующих ионных каналов.

Применительно к минералам биодоступность может быть определена как та часть от потребленного количества минерала, которая успешно всосалась в пищеварительном тракте, была доставлена до места действия и конвертирована в физиологически активную форму. Далеко не всегда прямое измерение минерала концентрации минерала в плазме крови, в моче или тканях правильно отражает его истинную биоусвояемость. Большинство работ по биодоступности основывается на включении различных форм минерала в диету, изначально дефицитную по данному элементу, и оценке возникающих при этом изменений физиологических показателей.

Химическая и физическая форма минерального соединения во многом определяет его биодоступность в организме животных и человека.

Минеральные вещества, поступая в организм человека в составе пищевых продуктов, всасываются в кишечнике, накапливаются в костях, коже, печени и других внутренних органах.

Роль минералов в жизнедеятельности организма трудно переоценить. Они участвуют в регуляции обмена веществ и поддержании гомеостаза; принимают участие в регенерации тканей, образовании гормонов, ферментов, гемоглобина; обеспечивают мышечную сократимость, генерацию и проведение импульсов; регулируют осмотическое давление, кислотно-щелочное равновесие, влияют на состояние коллоидов тканей, принимают участие в процессах переваривания пищи и т.д. Нормальная структура и деятельность каждой живой клетки напрямую зависит от качественного и количественного состава минералов. Как и витамины, минералы часто функционируют в виде коферментов, обеспечивая правильное течение различных анаболических и катаболических процессов.

Железо – макроэлемент, жизненно необходимый для синтеза гемоглобина, нормального развития и роста клеток. При недостатке железа развивается анемия, дегенеративно-дистрофические процессы в коже, слизистых, снижается иммунитет, нарушается мышечная сократимость.

Суммарный запас железа в организме составляет 2500 мг. В норме лишь малое количество железа (около 1 мг в день) теряется организмом (со слущенными клетками кишечного эпителия, кожи, желчью) и восполняется его поступлением с пищей. Женщины дополнительно теряют еще 12мг железа в менструальный период, что определяет более высокую потребность женщин в железе. Во время беременности и лактации потребность в железе резко возрастает. Большое количество этого макроэлемента также требуется детям в период младенчества, раннего детства и в подростковом периоде.

Суточная потребность составляет 10 мг пищевого железа для мужчин, 18 мг – для женщин. У здоровых людей усваивается лишь 10% пищевого железа. Неорганические формы железа лучше всасываются в присутствии аскорбиновой кислоты и значительно хуже – в присутствии хитиновой.

Кальций. Кальций участвует в генерации и проведении возбуждения по нервным волокнам, сокращении мышечных клеток, формировании костной ткани, регулирует свертывание крови, снижает артериальное давлении, участвует в синтезе белков, РНК и ДНК, поддерживает нормальную проницаемость клеточных мембран, участвует в поддержании баланса между процессами возбуждения и торможения в ЦНС.

При выраженной гипокальциемии наблюдается повышенная возбудимость нервной системы и мышечной ткани с тетаническими судорогами. При хронической гипокальциемии нарушаются процессы свертывания крови (фибриноген превращается в фибрин в присутствии ионов кальция), оссификации (развиваются остеопороз, остеомаляция). При недостатке ионов кальция тормозится ресинтез гликогена, удлиняется интервал Q-Т электрокардиограммы, что указывает на замедление возбуждения желудочков.

Симптомами недостаточности кальция могут быть боли в суставах, ломкость ногтей, экзема, повышенный уровень холестерина в крови, тахикардия, гипертензия, бессонница, мышечные спазмы, нервозность, онемение рук или ног, бледность лица, ревматоидный артрит, рахит и разрушение зубов.

На всасывание и баланс кальция в организме большое влияние оказывает содержание в организме и в составе пищевых продуктов магния. Оптимальным считается соотношение между магнием и кальцием, равное 1/2.

Кальций – макроэлемент, прием которого отдельными группами населения должен носить практически постоянный характер (пожилые люди, беременные и кормящие женщины, дети и подростки). Согласно данным НИИ питания РАМН, полученным в результате исследования рациона питания россиян в последние 10 лет, менее 25% жителей России получают ежедневно достаточное количество кальция в составе пищевых продуктов.

Среднее потребление кальция мужчинами составляет 526мг в день, женщинами – 480мг. Вместе с тем, НИИ питания РАМН адекватным признан уровень потребления кальция 1200мг в день. Таким образом, в среднем человек ежедневно недополучает более половины необходимого количества кальция.

Основными источниками кальция являются молочные и мясные продукты, у взрослых, в первую очередь, сыр. Однако хорошо известно, что продукты животного происхождения, в том числе твердые сорта сыра, богаты холестерином, а следовательно, не могут быть рекомендованы в больших количествах людям с гиперхолестеринемией, атеросклеротическим поражением сосудов и ожирением.

Суточная потребность в соответствии с «Физиологическими нормами…» – 800 – 1250мг, в соответствии с «Рекомендуемыми уровнями потребления пищевых и биологически активных веществ»» (2004г.) – 1250 – 2500мг; оптимальное соотношение между кальцием и фосфором 1/3.

Магний – важный катализатор ферментной деятельности, особенно энзимов, участвующих в производстве энергии. Он стимулирует всасывание и обмен других минеральных веществ, а именно кальция, фосфора, натрия и калия. Он также ускоряет процесс усвоения витаминов группы В, витамина С и витамина Е. Магний необходим для нормального функционирования миокарда.

При недостатке магния нарушается биосинтез белков, возникают непроизвольные мышечные сокращения, иногда вплоть до судорог; нарушается аппетит. Избыточное введение магния ведет к вытеснению из организма кальция. При этом развиваются остеопороз, тормозные процессы в нервной системе, сонливость, появляются нарушения чувствительности, парестезии.

Было доказано, что обогащение рациона магнием позволяет предотвратить или уменьшить снижение слуха, обусловленное воздействием шума.

Около 40% поступающего с пищей магния всасывается в кишечнике (в виде магниевых солей жирных кислот и желчных кислот), попадает в печень, затем откладывается в костной и мышечной тканях.

К возможным проявлениям недостаточности магния относятся: дезориентация во времени и пространстве, бессонница, раздражительность, нарушения пищеварения, тахикардия, вспышки гнева или раздражения. Часто симптоматика недостаточности магния аналогична симптомам диабета.

Недостаточность магния лежит в основе многих сердечно-сосудистых заболеваний. Она может быть главной причиной летальной сердечной аритмии, гипертензии, внезапной остановки сердца, а также астмы, хронической усталости, депрессии, бессонницы, синдрома раздраженной толстой кишки и легочных заболеваний. Оптимальное содержание магния в дневном рационе питания – 400мг.

Селен является микроэлементом, принимающим участие в реализации антиоксидантной защиты организма, прежде всего в составе глютатионового цикла. Нейтрализуя свободные радикалы, селен принимает участие в регуляции иммунных реакций, окисления липопротеидов, атерогенеза, свертывания крови, способствует сохранению эластичности сосудистой стенки, особенно артериальных сосудов. Установлено также, что селен противодействует образованию опухолей.

Совместно с витамином Е селен стимулирует образование антител и регулирует активность воспалительной реакции и силу иммунного ответа.

В сочетании с витамином Е и цинком селен способствует нормальному функционированию сердца, печени и поджелудочной железы. Селен принимает участие в метаболизме ксенобиотиков.

Источником селена в обычном питании человека являются продукты животного и растительного происхождения. Главным источником селена растительного происхождения являются зерновые, особенно пшеница. Тонкий помол муки с удалением элементов зародыша зерна обусловливает снижение уровня селена в продукте.

Хром относится к эссенциальным микроэлементам. Он является кофактором инсулина, повышает активность инсулина и оказывает влияние на жировой, белковый и углеводный обмен.

Экспериментальные данные свидетельствуют о способности хрома увеличивать мышечную массу тела, снижать содержание жира в организме и увеличивать скорость обмена веществ. Этот микроэлемент поддерживает стабильный уровень сахара в крови, способствуя полной утилизации инсулина, и может быть полезен как для диабетиков, так и для лиц, страдающих гипогликемией. Исследования показали, что хром может увеличивать продолжительность жизни и помогает бороться с остеопорозом.

Недостаточность хрома может вызывать состояние беспокойства, усталость, неполноценный метаболизм аминокислот и повышенный риск атеросклероза.

Хотя суточные нормы хрома невелики (50 – 250мг), около половины населения испытывает дефицит этого микроэлемента. Особенно часто недостаточность хрома выявляется у лиц старшего и преклонного возраста.

По оценкам исследователей, способность поддерживать нормальный уровень сахара в крови ставится под угрозу недостатком хрома в почве и воде, а также питанием с высоким содержанием рафинированного сахара, муки и суррогатных продуктов.

Основными пищевыми источниками хрома являются ростки пшеницы, печень, сыр, бобы, горох, цельное зерно.

Цинк входит в состав более 200 ферментов, регулирующих процессы пищеварения и обмена веществ. Цинк является минеральным компонентом инсулина, необходим для синтеза нуклеиновых кислот и Т-лимфоцитов, активации многих ферментов. Он требуется для белкового синтеза и образования коллагена, улучшает защитную способность иммунной системы. Цинк обостряет ощущения вкуса и запаха. Он защищает печень от воздействия вредных химических веществ и очень важен костного образования. Цинк оказывает влияние на окислительно-восстановительные процессы, повышает активность костной и кишечной фосфатазы.

При недостаточности цинка снижается активность трипсина, замедляется всасывание белков в кишечнике, уменьшается их содержание в плазме крови. В крови увеличивается содержание мочевой кислоты и уменьшается выделение креатина с мочой, понижается активность каталазы печени и почек. Под влиянием цинка угнетается активность протеаз, щелочной фосфатазы, активируется пероксидаза и восстанавливается нормальное тканевое дыхание. Цинк усиливает эффект гонадотропного гормона гипофиза, оказывает благоприятное влияние на антидиуретическую активность гипофизарных гормонов. Гипофиз, по-видимому, обладает способностью концентрировать цинк.

Таким образом, цинк влияет на функцию гипофиза, половых желез, поджелудочной железы, на обмен белков. В организме человека цинк связан с глобулинами. Он обладает липотропным эффектом: способствует повышению распада жиров, под его влиянием уменьшается содержание жира в печени. Цинк способствует регенерации эритроцитов и гемоглобина.

При острых инфекционных заболеваниях, злокачественных новообразованиях, хроническом нефрите, остром паренхиматозном гепатите, ревматическом полиартрите содержание цинка в плазме значительно снижается. Количество цинка повышается в сыворотке крови при гемолизе эритроцитов и нарастает в эритроцитах при асфиксии.

При злокачественной анемии содержание цинка в эритроцитах повышается, а в плазме понижается. При лейкемии в лейкоцитах содержится только 0,1% цинка по сравнению с нормой. Количество его не восстанавливается, несмотря на введение в организм.

Ряд исследователей подтверждает, что гипогликемический инсулина обусловлен содержанием в инсулине цинка.

Недостаточность цинка может проявляться в потере ощущений вкуса и запаха. Она может также вызывать хрупкость, отслаивание и образование белых пятен на ногтях. Другими возможными симптомами недостаточности цинка могут быть задержка полового созревания, усталость, замедление роста, выпадение волос, ослабление остроты сумеречного зрения, повышенная подверженность инфекциям, предрасположенность к диабету, медленное заживление ран.

Продукты питания содержат весьма незначительные количества цинка, составляющие несколько микрограмм на 100г продукта. Лучшими пищевыми источниками цинка являются устрицы, субпродукты, пшеничные зародыши, черника, семена тыквы и подсолнуха.

Улучшают всасывание цинка такие компоненты, как миозин, отдельные органические (цитрат) и аминокарбоновые кислоты (глицин, глютаминовая кислота, цистеин, гистидин), лактоза и витамин А. Белок способствует усвоению цинка, однако отдельные белки, такие как казеин, проявляют умеренное ингибиторное действие на всасывание цинка. Отдельные лекарственные препараты (каптоприл, тиазидные диуретики, оральные контрацептивы, Н 2 -блокаторы и блокаторы протоновой помпы) могут влиять на обмен цинка: нарушать всасывание или усиливать его выведение.

Медь. Благодаря своим окислительно-восстановительным свойствам медь является кофактором более 30 ферментов.

Для нормальной жизнедеятельности организма необходимо поступление меди в дозе 1 – 5мг в день. Основными источниками меди для человека являются мясо, морепродукты, орехи, зерновые, какао и отруби.

Дефицит меди приводит к нарушению формирования сердечно-сосудистой системы в связи с участием этого микроэлемента в химической модификации коллагена и эластина. При этом наблюдается гиперрастяжимость соединительной ткани, проявляющаяся аневризмами аорты и крупных сосудов, пролапсом митрального клапана сердца, а также вегетативными реакциями. Повышенная кровоточивость в сочетании с анемией создают предпосылку к появлению гематом и инфаркта. При дефиците меди отмечается высокий уровень холестерина крови.

Сведения о суточной потребности, биологической роли и продуктах источниках основных макро- и микроэлементов представлены в таблице 2.

Таблица 2.

Сведения о суточной потребности, биологической роли и продуктах источниках основных макро- и микроэлементов.

Что такое макроэлементы, наверняка каждый приблизительно себе представляет. Это - биологически значимые вещества, необходимые живому организму. Они полезны и важны. Да, в человеческом организме их не очень много (более 0,01 %), но их значимость даже в таком количестве неоценима. Итак, что же это за вещества, откуда они берутся в организме и какую роль играют?

Происхождение и перечень

Итак, что такое макроэлементы? Это - вещества, слагающие основу плоти живых организмов. Человеческий организм не способен самостоятельно их синтезировать, поэтому они обязательно должны поступить из чистой воды и продуктов питания. Недостача хотя бы одного элемента чревата физиологическими нарушениями и болезнями.

Макроэлементы делятся на:

• Биогенные. Их еще называют органогенными элементами, или макронутриентами. Именно они участвуют в построении углеводов, жиров, белков, гормонов, витаминов и ферментов. К ним относится сера, фосфор, кислород, азот, водород и углерод.
• Другие. К ним относится калий, кальций, магний, натрий и хлор.

Рекомендуемая суточная доза потребления составляет более 200 мг. Чтобы поддерживать баланс макроэлементов, необходимо тщательно следить за своим питанием и планировать рацион. Очень важно, чтобы организм получал все, что ему необходимо.

Кислород

Итак, что такое макроэлемент, ясно. Теперь стоит вкратце рассказать о каждом из них в отдельности. Кислород в особом представлении не нуждается, ведь из него состоит 65 % клеточной массы.

Этот макроэлемент в составе любого организма играет важнейшую роль. Ведь кислород является универсальным химическим окислителем. Без него невозможен синтез аденозинтрифосфата, являющегося основным источником энергии для всех биологических процессов.

Именно благодаря кислороду организм извлекает энергию из жиров, белков, углеводов и прочих органических веществ. Интересно, что в спокойном состоянии потребляется порядка 2 грамм данного макроэлемента в минуту. То есть порядка тонны в год.

Углерод

Рассказывая о том, что такое макроэлементы, нельзя не уделить особое внимание этому веществу. Он в объеме 18 % входит в состав клеточной массы.

В организм человека попадает с пищей, в сутки примерно 300 г, а также с углекислым газом, который содержится в воздухе (около 3,7 г).

Интересно, что это вещество даже в чистом виде безопасно для человека. Активированный уголь, например, является почти 100-процентным углеродом. И мощным абсорбирующим средством, к слову.

Но не нужно стремиться пополнить свой углеродный баланс, каждый день выпивая по несколько таблеток угля. Дефицита данного вещества ни у кого вообще не наблюдается, так как оно входит в состав всех пищевых продуктов и воздуха.

Водород

Он на 10 % составляет клеточную массу организма. Это также очень важный элемент. Макроэлемент водород структурирует биологическое пространство и органические молекулы.

Он взаимодействует со многими элементами, и проявляет как восстановительные, так и окислительные свойства. В организме человека с другими веществами образует сульфгидрильные и аминокислотные группы, задействованные в функционировании биологических молекул. Именно за счет водородных связей происходит копирование молекулы ДНК.

И конечно же, нельзя не упомянуть, что входящий в список макроэлементов водород образует воду. Это происходит вследствие его реакции с кислородом. А именно из воды на 60-70 % состоит человек.

Многие забывают поддерживать жидкостный баланс в своем организме. А ведь это очень просто - достаточно выпивать 1,5-2,5 литра воды в день.

Азот

Данное вещество также относится к макроэлементам. Оно составляет 3 % от клеточной массы. Это органоген, который входит в состав аминокислот, образующих белки. Также он присутствует в нуклеотидах - строительном материале гемоглобина, гормонов, ДНК, нейромедиаторов, витаминов и прочих веществ.

Из-за нехватки азота может возникнуть мышечная дистрофия, иммунодефицит, нарушение обмена веществ, задержка физического и умственного развития, депрессия и гиподинамия.

Основной источник этого макроэлемента, роль которого действительно важна - белковая пища. Яйца, рыба, мясо, кисломолочные продукты, бобовые культуры, орехи, цельнозерновой хлеб и растительное масло.

Кальций

К макроэлементам относится и это вещество, входящее в организм в количестве 2 %. Вот какую роль он играет:

• Участвует в процессе сокращений мышечных тканей, действует на сердце, координирует сердцебиение.
• Выполняет функции строительного материала при создании костей и зубов.
• Участвует в передаче нервных импульсов в ЦНС, активизирует действие ферментов, которые задействованы в синтезе нейромедиаторов.
• Регулирует кровяное давление вместе с натрием и магнием.
• Усиливает действие витамина К, который влияет на свертываемость крови.
• Воздействует на проницаемость клеточных мембран, участвует в транспортировке питательных веществ.
• Укрепляет иммунную систему.

Недостаток вещества приводит к идиопатической гиперкальциурии, нефролитиазу, нарушению кишечной абсорбции, гипертензии и т. д. Пополнить баланс можно, пропив курс кальция. Или просто добавить в свой рацион сливки, молоко, творог, сыр, шпинат, петрушку, фасоль, брокколи, соевый творог, яблоки, урюк, курагу, рыбу, сладкий миндаль.

Фосфор

У этого макроэлемента значение свое. Его роль следующая:

• Он входит в состав фосфорпротеинов и фосфорлипидов, которые находятся в структуре мембран. Также он есть в нуклеиновых кислотах, участвующих в процессе деления клеток, а еще в хранении и применении генетической информации.
• Преобразовывает белки, углеводы и жиры в энергию. Фосфор есть в молекулах аденозинтрифосфата - ее аккумулятора.
• Участвует в метаболизме и в передаче нервных импульсов.
• Активирует витамины групп D и В.

Из-за недостатка фосфора наблюдаются боли в костях и мышцах, истощение, слабость иммунитета, изменения миокарда, геморрагические высыпания, пародонтоз, рахит. Источникам этого вещества являются сыры, молоко, говяжья печень, икра осетровых, овсяная крупа, семечки, грецкие орехи, тыква, морковь, чеснок, шпинат и капуста.

Калий

Этот элемент к макроэлементам относится тоже. Его в организме всего 0,35 %, но он выполняет следующие важные функции:

• Поддерживает оптимальное внутриклеточное давление, участвуя в натриево-калиевом балансе.
• Обеспечивает правильное сокращение мышечных волокон.
• Поддерживает внутри клеток жидкостный состав.
• Катализирует органические реакции.
• Позитивно влияет на функциональность почек, избавляет от зашлакованности и отечности.

Из-за нехватки калия наблюдаются нарушения в сердечном ритме, тремор, раздражительность, координационные нарушения, мышечная слабость, сонливость и утомляемость.

Содержится в следующих продуктах: курага, фасоль, морская капуста, горох, чернослив, миндаль, изюм, грецкие и кедровые орехи, кешью, картофель, горчица, чечевица.

Сера

Вот в чем заключается польза данного макроэлемента, входящего в организм в количестве 0,25 %:

• Это вещество, играющее важную роль в строении нервной, костной и хрящевой ткани, клеток, ногтей, кожи и волос.
• Она принимает участие в обмене веществ.
• Является составляющей ряда витаминов, аминокислот, гормонов и ферментов.
• Стабилизирует работу нервной системы.
• Нормализует сахарный баланс.
• Имеет противоаллергическое свойство.
• Повышает иммунитет.

И это лишь малый перечень. О недостатке серы в организме свидетельствует ломкость ногтей, тусклость волос, аллергии, частые запоры, боли в суставах и мышцах, тахикардия, шелушение кожи.

Сера входит в состав нежирной говядины и свинины, рыбы, птицы, яиц, твердых сыров, морепродуктов, моллюсков, бобовых и злаковых, круп, хрена, горчицы, а также фруктов и ягод зеленых сортов.

Натрий

Этот макроэлемент содержится в количестве 0,15 %. Выполняет следующие функции:

• Регуляция водного баланса.
• Нормализация осмотического давления.
• Поддержание кислотно-щелочного баланса.
• Транспортировка веществ через клеточную мембрану.
• Нормализация обмена веществ.
• Переваривание пищи (входит в состав желудочного сока).

Дефицит натрия является редкостью, так как он поступает в наш организм вместе с солью - как поваренной, так и той, которая есть в обычных продуктах. Его источники - копченые и вареные колбасы, твердые сыры, овощные супы, квашеная капуста, шпроты, консервы из тунца, мидии, раки, крабы.

Хлор

Содержится в таком же количестве, что и натрий - 0,15 %. Он незаменим в водно-солевом обмене и кислотно-щелочном балансе. К тому же хлор участвует в осморегуляции - процессах, позволяющих выводить из организма ненужную жидкость и соли. А еще он стимулирует возникновение желудочного сока, предохраняет от обезвоживания и нормализует состояние эритроцитов.

Основные источники хлора - пищевая соль, ржаной и белый хлеб, твердый сыр, сливочное масло, говяжий язык, свиные почки, сельдь, минтай, хек, сайра, мойва, устрицы, 9-процентный творог, оливки, рис, кефир.

Магний

Данного макроэлемента в организме меньше всего - 0,05 %. Но он участвует более чем в 300 различных ферментативных реакциях. Также без него не обходится выработка белка. А еще магний делает более устойчивой структуру клетки в процессе роста. Помимо этого, он позитивно влияет на рост костей, сердечный ритм, АД, уровень сахара в крови, и служит эффективным средством против суставных и мышечных болей.

Источник магния - крупы, злаковые, белокочанная капуста, горох, соевая мука, лимоны, грейпфруты, абрикосы, бананы, фиги, яблоки, креветки, треска, скумбрия.

Как можно видеть, все перечисленные макроэлементы играют важнейшую роль в человеческом организме. Поэтому имеет смысл сбалансировать свой рацион так, чтобы все они поступали в полном объеме.

Любой живой организм полноценно функционирует только при условии достаточного обеспечения микро- и макроэлементами. Они поступают только извне, не синтезируются самостоятельно, но помогают усваиваемости других элементов. Кроме того, такие химические элементы обеспечивают бесперебойную работу всего организма и его восстановление в случае «неполадок». Что такое макро- и микроэлементы, зачем они нам нужны, а также список продуктов, содержащих тот или иной вариант, предлагает наша статья.

Потребность нашего организма в этих химических веществах, именуемыми «микроэлементы», минимальна. Именно поэтому произошло такое название, но польза этой группы далеко не на последнем месте. Микроэлементы - это химические соединения, которые содержаться в организме в ничтожно маленьких пропорциях (менее 0,001% от массы тела). Запасы их необходимо пополнять регулярно, ведь они требуются для ежедневной работы и нормального функционирования организма.

В каких продуктах содержатся необходимые микроэлементы:

Всего наиболее важных для нашего организма микроэлементов насчитывается около тридцати. Они классифицируются на жизненно важные для нашего организма (их еще часто называют эссенциальными) и условно – эссенциальные, нехватка которых не приводит к серьезным нарушениям. К сожалению, большинство из нас испытывают постоянный или периодический дисбаланс микроэлементов, который может привести к ухудшению здоровья и самочувствия.

Макроэлементы

Химические вещества, потребность организма в которых выше, чем в микроэлементах, называют «макроэлементами». Что же такое макроэлементы? Обычно они представлены не в чистом виде, а в составе органических соединений. В организм они попадают с продуктами питания, а также водой. Суточная потребность также выше, чем в микроэлементах, поэтому нехватка того или иного макроэлемента приводит к заметному дисбалансу и ухудшению самочувствия человека.

Ценность и источники пополнения макроэлементов:

При недостаточном поступлении в организм необходимых микро- и макроэлементов, дефицит восполняют специальными поливитаминными комплексами. Выбор подходящего препарата лучше проводить вместе с врачом, на основании специальных анализов. Они покажут, в чем именно нуждается ваш организм. Также очень важно не допустить переизбыток элементов, ведь это может привести к куда более сложным последствиям. Например, при увеличении нормы потребления брома, селена или фосфора, происходит отравление организма и нарушается его нормальная работа.

Существование незаменимых макро- и микроэлементов открыли относительно недавно, но пользу для нашего организма сложно переоценить. Макро и микроэлементы участвуют в важных процессах функционирования, обеспечивают усваиваемость пищи. Нехватка того или иного элемента негативно отображается на общей работе систем организма, поэтому обязательно стоит уделить внимание максимальному разнообразию рациона питания и поступлению этих элементов извне.