В питании минеральные вещества также незаменимы, как белки, жиры, углеводы, витамины.

Минеральные вещества составляют относительно значительную часть человеческого тела (около 3 кг залы). В костях они представлены в виде кристаллов, в мягких тканях – в виде истинного, либо коллоидного раствора в соединении главным образом с белками.

Минеральные вещества выполняют следующие функции:

1) Пластическую – участвуютв формировании костной ткани (преобладают фосфор и кальций);

2) Ферментативную – входят в состав ферментов, примерно треть ферментов содержит в своем составе металл или активируется металлом

3) Участвуют в важнейших обменных процессах организма: водно-солевом, кислотно-щелочном балансах, поддерживают осмотическое давление в клетках;

4) Влияют на иммунитет;

5) Участвуют в процессах кроветворения;

6) Влияют на свертываемость крови;

Минеральные вещества в зависимости от их содержания в организме делятся на макро- и микроэлементы

К макроэлементам относят: натрий, калий, кальций, магний, селен, сера, фосфор.

К микроэлементам относят: железо, медь, марганец, цинк, йод, хром, кобальт, фтор, молибден, никель, стронций, кремний, селен, ванадий.

В микроколичествах они стимулируют биохимические процессы, но в больших количествах могут оказывать токсическое действие на организм, поэтому содержание некоторых неорганических соединений в пищевых продуктах регламентируется медико – биологическими требованиями и санитарными нормами качества. Обычное содержание минеральных веществ в пищевых продуктах находится на уровне 0.5-0.7% съедобной части. В процессе сложного превращения в организме человека продуктов, богатых Ca, Mg, Na или K, могут образоваться щелочные соединения . К источникам щелочеобразующих элементов относятся: плоды, овощи, бобовые, молоко и молочные продукты.

Другие продукты, также как мясо, рыба, яйца, хлеб, крупа, макароны, в процессе превращений в организме человека дают кислые соединения.

В организм человека микроэлементы поступают с водой, животной и растительной пищей, реже – с вдыхаемым воздухом и через кожу.

В развитии недостатка или избытка содержания микроэлементов в организме человека важную роль играют природные и промышленные факторы, возможность усвояемости микроэлементов организмом.

Поэтому микроэлементы разделены на следующие группы:

1) Природные – их количество обусловлено содержанием микроэлементов в окружающей среде.

2) Промышленные – преимущественно бывают в избытке, содержание обусловлено вредными условиями производства.

3) Ятрогенные – расстройства, возникающие как следствие ошибок медицинских работников.

4) Эндогенные – наследственные или врожденные нарушения усвояемости или повышенных способностей к накоплению одного или нескольких микроэлементов.

Недостаток или избыток в питании каких-нибудь минеральных веществ вызывает нарушение обмена белков, жиров, углеводов, что приводит к развитию ряда заболеваний, так, например, недостаток:

Са вызывает замедление роста,

Mg – мышечные судороги,

Fe – нарушение иммунной системы,

Zn – повреждение кожи, замедление роста, полового созревания,

Cu – слабость артерий, нарушение деятельности печени, вторичная анемия,

Mn – бесплодие, ухудшение роста скелета,

Mo – замедление клеточного роста, склонного к кариесу,

Co – злокачественная анемия,

Ni – учащение депрессий, дерматиты,

Cr – симптомы диабета,

Si – нарушение роста скелета,

F – кариес зубов,

J – нарушение работы щитовидной железы, замедление метаболизма,

Se – слабость сердечной мышцы.

К наиболее дефицитным в питании современного человека относят Са Fe, к избыточным – Na и F.

К причинам нарушения обмена минеральных веществ, даже при их достаточном количестве в пище, относятся:

1) Несбалансированное питание.

2) Применение методов кулинарной обработки пищевых продуктов, обуславливающих потери минеральных веществ (например, размораживание в горячей воде – мяса, рыбы; удаление отвара овощей и фруктов)

3) Отсутствие своевременной коррекции состава рациона при изменении потребности организма в минеральных веществах, связанной с физиологическими причинами (у людей, работающих при повышенной температуре, увеличенная потребность в K,Na,Cl и др.)

4) Нарушение процесса всасывания минеральных веществ в желудочно-кишечном тракте или повышение потерь жидкости (кровопотери).

Минеральные элементы - это неорганические составные части пищи, являющиеся незаменимыми пищевыми веществами. При-нято считать незаменимыми 21 минеральный элемент, но число их постоянно растет. Предполагается, что число незаменимых мине-ральных элементов может достигнуть 30.

Все минеральные элементы принято де-лить на макро- и микроэлементы по просто-му принципу- в зависимости от количеств, в которых они встречаются в организме и в пище, и количеств, которые не-обходимы человеку. Всего на минеральные вещества в организме взрослого человека приходится около 3,5 кг.

Все физиологические и биохимические реакции в организме протекают при опреде-ленном узком значении рН среды, т.е. при оп-ределенном соотношении (балансе) кислот и щелочей в организме. Минеральные вещес-тва хлор, сера и фосфор образуют кислотный потенциал тканей, а кальций, калий, натрий и магний входят в состав щелочей. Соотноше-ние этих элементов создает определенное кис-лотно-щелочное равновесие в крови и внутри клеток.

Кислотообразующие элементы превали-руют в пище, богатой белками, - мясе, рыбе, птице, яйцах и продуктах из зерна. Щелоч-ные элементы кальций, калий, натрий, маг-ний преобладают во фруктах, овощах и оре-хах. Несмотря на кислый вкус некоторых фруктов (например, цитрусовых - лимоны, грейпфруты), в них преобладают щелочные минеральные элементы.

Несмотря на очень малые количества ми-кроэлементов, их значение для процессов жизнедеятельности и сохранения здоровья велико. Недостаток или избыток их приводит к тяжелым расстройствам здоровья. Напри-мер, последствия недостаточности йода, ко-торого нужно всего 100 мкг в день, могут быть более опасны чем недостаточность, на-пример, кальция, который составляет 2% от веса тела человека.

Функции минеральных веществ

Минеральные вещества выполняют разнообразные биологические функции, участвуют во множестве физиологичес-ких и биохимических реакций. При этом каждому минеральному элементу прису-щи специфические функции

Физиологические функции и источники минеральных веществ

Молоко содержит щелочеобразующий кальций и кислотообразующий фосфор и по-этому не влияет на кислотно-щелочное равновесие.

В смешанном рационе человека имеется легкий перевес кислотообразующих элемен-тов, но организм обладает механизмами, ко-торые поддерживают равновесие. Избыток кислотных эквивалентов выводится в виде СО 2 через легкие или в виде слегка кислой мочи через почки. Кроме того, в крови при-сутствуют буферные системы, такие как кар-бонаты, фосфаты и белки, предотвращающие изменения рН крови. Угольная кислота ней-трализует щелочи и препятствует развитию алкалоза, т.е. защелачивания крови. Таким образом, маловероятно возникновение нарушений кислотно-щелочное равновесия, обусловленных пищей.

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

Всасывание и переваривание пищи в ки-шечнике протекают с участием микроэле-ментов. Окисление углеводов, жиров и бел-ков и получение из макронутриентов энергии также происходит в реакциях, которые ката-лизируются минеральными элементами.

Многие реакции, в которых происходит биосинтез биологически активных соедине-ний, также зависят от макро- или микроэле-ментов. При этом сами элементы могут как входить, так и не входить в состав этих соеди-нений. Например, в биосинтезе гемоглобина участвуют многие элементы, но в состав ге-моглобина входит только железо.

Минеральные вещества входят в состав гормонов, ферментов и других биологически активные веществ как обязательные компо-ненты, без которых образование и функция этих веществ невозможны. Гормон щитовид-ной железы тироксин образуется при доста-точном поступлении в организм йода.

Минеральные элементы, такие как каль-ций и фосфор, являются основными компонентами костей и зубов, т.е. служат материа-лом для образования этих тканей. От наличия этих элементов зависит рост костей и зубов. Другие минеральные вещества также играют большую роль в процессах роста детского ор-ганизма, являясь активными компонентами металлоферментов, участвующих в получе-нии энергии из основных пищевых веществ.

Минеральные элементы участвуют в пере-даче нервного импульса по нервному волокну и между клетками. В этом процессе участвуют калий и натрий, изменение концентрации ко-торых внутри и вне клетки генерирует нерв-ный импульс. В переносе нервного импульса между нервными клетками участвует нейромедиатор ацетилхолин, освобождение которого в нервном окончании регулируется кальцием.

Для нормального функционирования мышц необходимы кальций, участвующий в процессе сокращения, а также калий, нат-рий и магний, необходимые для процесса рас-слабления сокращенной мышцы.

(Лавандовый гель для тела, Innisfree пенка-умывалка, Queen Helene омолаживающая гель-маска, Neutrogena водный антивозрастной гель, E.L.F. Cosmetics тушь для ресниц, EcoTools щетка для волос и др)
Делюсь своей корзиной и впечатлениями от покупок в iHerb

Neutrogena, Водный гель "Гидробуст" (48 гр)
Легкий по текстуре и быстро впитывающийся гель Hydro Boost, нежно-голубого цвета, с приятным свеже-морским ароматом просто находка для сухой и увядающей кожи, склонной к раздражениям и аллергиям. После его применения кожа замечательно чувствует себя целый день, идеален для лета. за счет легкой текстуры Oil-Free - отлично идет под макияж, моментально впитываясь - устраняет чувство стянутости и раздражения, восстанавливает эластичность и упругость, цвет лица становится свежим, морщинки разглаживаются. Рекомендую - крем очень-очень!

Jason Natural, Powersmile зубная паста (100 гр)
Отбеливающая, довольно густая зубная паста с не агрессивным мятным ароматом, не химозным составом, при постоянном применении - отбеливающим эффектом.Очень экономный расход - достаточно крошечной капельки для полноценного очищения ротовой полости. Очищает, обеззараживает и освежает надолго.

Jason Natural, Sea Fresh зубная паста (100 гр)
Хорошая паста, брали просто "добить" посылку, попробовав решили что брать ее повторно стоит однозначно. Приятный вкус, хорошо очищает и отбеливает зубки, в меру пенится при использовании, укрепляет десны, освежает ротовую полость надолго, имеет не захимиченный состав, удобный объем.

Desert Essence гель для душа с болгарской лавандой (237 мл)
Замечательный по составу и эффективный гель для душа - ненавязчивый аромат лаванды, пену дает не высокую, но тело моет качественно и главное - после мытья нет никаких раздражений и аллергических проявлений, повторная покупка будет однозначно.

Desert Essence кондиционер с экстр. красного винограда (237 мл)
Чудный кондиционер для ослабленных и тонких волос с экстрактом итальянского красного винограда - натуральный состав, замечательный аромат, приятная цена, хороший объем тубы - волосы после него становятся гладкими, шелковистыми и послушными. Расход очень экономный.

Innisfree, Очищающая пена для лица с зеленым чаем (150 мл)
Эффективный крем для очищения кожи лица, при нанесении превращается в стойкую пену, после смывания которой - кожа становится светлее, чище, заметно сужаются поры, лицо просто сияет - легко смывается, кожу не сушит и не стягивает после использования. Замечательно подойдет для кожи смешанного типа, склонной к угреобразованию (ПМС), черным точкам, расширенным порам, раздражениям и аллергическим проявлениям и тем, кто не чурается пользоваться корейской уходовой косметикой. Вряд ли подойдет обладателям сухой и тонкой кожи.

1). Играют роль кофакторов в энзиматических реакциях. Так, многие ионы образуют комплексы с белками, в том числе ферментами. Последние для полного проявления своей каталитической активности нуждаются в присутствии минеральных кофакторов – ионов калия, кальция, натрия, магния, железа. Ионы железа, меди и особенно магния необходимы для активации ферментов, связанных с переносом и высвобождением энергии, транспорта и связывания кислорода.

2). Принимают участие в поддержание осмотического давления и кислотно-основного равновесия (фосфатный и гидрокарбонатный буферы).

3). Обеспечивают процессы свертывания крови,

4). Создают мембранный потенциал и потенциал действия возбудимых клеток

5). Минеральные вещества входят в структуры самых различных органов тела. Неорганические вещества могут иметь в организме форму нерастворимых соединений (например, в костной и хрящевой тканях).

6). Участвуют в окислительно-восстановительных реакциях и др.

Большую роль в минеральном обмене играют ионы натрия и калия. Эти катионы определяют величину рН, осмотическое давление, объем жидкостей тела. Они участвуют в формировании биоэлектрических потенциалов, в транспорте аминокислот, сахаров и ионов через мембрану клеток. Натрий составляет 93% всех катионов плазмы крови, его концентрация в плазме крови равна 135-145 ммоль/л. Калий – в основном внутриклеточный катион, в плазме крови его концентрация равна 3,3-4,9 ммоль/л.

В организме здорового человека массой тела около 70 кг содержится 150-170 г натрия. Из них 25-30% входят в состав костей и непосредственного участия в метаболизме не принимают. Около 70% общего натрия в организме составляет собственно обменный натрий.

Дневной пищевой рацион жителей цивилизованных стран содержит в среднем 10-12 г хлорида натрия, однако истинная потребность человека в нем значительно ниже и приближается к 4-7 г. Это количество хлорида натрия содержится в обычной пище, что ста­вит под сомнение необходимость ее дополнительного подсаливания.

Избыточный прием поваренной солиможет приводить к увеличению объемов жидкостей тела, повышению нагрузки на сердце и почки. Увеличение в этих условиях проникновения натрия, а с ним и воды в межклеточные промежутки тканей стенки кровеносных сосудов способствует их набуханию и утолщению, а также сужению просвета сосудов.

Постоянство содержания ионов натрия и калия в плазме крови поддерживается в основном почками. При снижении концентра­ции натрия и увеличении калия повышается реабсорбция натрия и снижается реабсорбция калия, а также растет секреция калия в почечных канальцах под влиянием минералокортикоида коры надпочечников альдостерона.

В организме здорового человека массой 70 кг содержится 45-35 ммоль/кг калия. Из них всего 50-60 ммоль находятся во внеклеточном пространстве, а остальной калий сосредоточен в клетках. Таким образом, калий является основным внутриклеточным катионом. С возрастом общее содержание калия в организме уменьшается.

Суточное потребление калия составляет 60-100 ммоль; почти столько же выводится почками и лишь немного (2%) – с каловыми массами.

Физиологическая роль калия заключается в его участии во всех видах обмена веществ, в синтезе АТФ и поэтому он влияет на сократимость. Недостаток его вызывает атонию скелетных мышц, умеренный избыток – повышение тонуса, а очень высокое содержание парализует мышечное волокно. Калий вызывает расширение сосудов. Также он участвует в синтезе ацетилхолина, в разрушении холинэстеразы и, следовательно, влияет на синаптическую передачу возбуждения. Вместе с другими ионами он обеспечивает клетке способность к возбуждению.

Хлор является вторым после натрия внеклеточным анионом. Его концентрация во внеклеточной жидкости и плазме составляет 103-110 ммоль/л. Общее содержание хлора в организме около 30 ммоль/кг. Значительное количество хлора обнаружено только в клетках слизистой оболочки желудка. Именно он является резервом для синтеза соляной кислоты желудочного сока, соединяясь с ионами водорода, которые извлекаются из крови клетками слизистой оболочки и выводятся в просвет желудка.

Нормальное содержание кальция в плазме 2,1-2,6 ммоль/л. Из них 50% связаны с белками плазмы (особенно альбуминами), 10% входят в состав растворимых комплексов, 40% находятся в свободной ионизирован­ной форме, которая с клинической точки зрения представляет наибольший интерес.

Физиологически активными являются только свободные ионы Са 2+ , поэтому регуляция обмена направлена на поддержание постоянства концентрации в плазме не общего кальция, а только его физиологически активной фракции.

Наибольшей функциональной активностью обладают ионы кальция, связанные с ионом фосфора. Кальций принимает активное участие в процессах возбуждения, синаптической передачи, мышечного сокращения, сердечной деятельности, участвует в окислительном фосфорилировании углеводов и жиров, в свертывании крови, влияет на проницаемость клеточных мембран, формирует структурную основу костного скелета. Значительная часть внутриклеточного кальция находится в эндоплазматической сети (Т-цистерны).

Главная роль в регуляции равновесия между кальцием плазмы и кальцием костей принадлежит гормону околощитовидных желез (паратирин).

При употреблении пищи, содержащей значительное количество каль­ция, большая его часть выделяется через кишечник в результате осаждения в основной кишечной среде в виде нерастворимых соединений.

Фосфор поступает в организм главным образом с молочными, мясными, рыбными и зернобобовыми продуктами. Его концентрация в сыворотке крови равна 0,81-1,45 ммоль/л. Суточная потребность в фосфоре составляет примерно 1,2 г, у беременных и кормящих женщин – до 1,6-1,8 г. Фосфор является анионом внутриклеточной жидкости, макроэргических соединений, коферментов тканевого дыхания и гликолиза. Нерастворимые фосфаты кальция составляют основную часть минерального компонента костей, придавая им прочность и твердость. Соли фосфорной кислоты и ее эфиров являются компонентами буферных систем поддержания кислотно-основного состояния тканей.

Железонеобходимо для транспорта кислорода и для окислительных реак­ций, так как оно входит в состав гемоглобина и цитохромов митохондрий. Его концентрация в крови в комплексе с транспортным белком трансферрином в норме равна 1,0-1,5 мг/л. Суточная потребность в железе для мужчин соответствует 10 мг, для женщин де­тородного возраста в связи с менструальны­ми кровопотерями эта величина значительно больше и приближается к 18 мг. Для бере­менных и кормящих женщин в связи с по­требностями детского организма этот па­раметр приближается соответственно к 33 и 38 мг. Железо содержится в мясе, печени, зернобобовых продуктах, гречневой и пшенной крупах. Недостаточность поступления железа в организм встречается часто. Так, у 10-30% женщин детородного возраста выявляется железодефицитная анемия.

Йод представляет собой единственный из известных микроэлементов, участвующих в построении молекул гормонов. Источниками йода являются морские растения и морская рыба, мясо и молочные продукты. Концентрация йода в плазме крови равна 10-15 мкг/л. Суточная потребность составляет 100-150 мкг, для беременных и кормящих женщин – 180-200 мкг. До 90% циркулирующего в крови органического йода приходится на долю тироксина и трийодтиронина. Недостаточное поступление в организм йода может быть причиной нарушения функций щитовидной железы.

Фторобеспечивает защиту зубов от карие­са. Суточная потребность во фторе равна 0,5-1,0 мг. Он поступает в организм с питьевой водой, рыбой, орехами, печенью, мясом, продуктами из овса. Предполагают, что он блокирует микро­элементы, необходимые для активации бактериальных ферментов. Фтор стимулирует кроветворение, реакции иммунитета, предуп­реждает развитие старческого остеопороза.

Магний – внутриклеточный катион (Mg 2+), содержащийся в организме в количестве 30 ммоль/кг массы тела. Кон­центрация магния в плазме крови равна 0,65-1,10 ммоль/л. Суточная потребность в нем – около 0,4 г. Магний является катализатором многих внутриклеточных процессов, особенно свя­занных с углеводным обменом. Он снижает возбудимость нервной системы и сокра­тительную активность скелетных мышц, спо­собствует расширению кровеносных сосудов, уменьшению частоты сокращений сердца и снижению артериального давления.

Неорганические ионы, или минеральные вещества, выполняют в организме следующие функции:

1. Биоэлектрическая функция. Эта функция связана с воз­никновением разности потенциалов на клеточных мембранах. Градиент концентрации ионов по обе стороны мембраны создаёт в разных клетках потенциал порядка 60-80 мВ. Внутренняя сторона клеточной мембраны относительно наружной заряжена отрицательно. Электрический потен­циал мембраны тем выше, чем больше содержание белка и его иониза­ция (отрицательный заряд) внутри клетки и концентрация катионов вне клетки (диффузия ионов Na + и К + через мембрану внутрь клетки затруд­нена). Данная функция неорганических ионов используется для регуля­ции функций особенно возбудимых клеток (нервных, мышечных) и для проведения нервных импульсов.

2. Осмотическая функция используется для регуляции осмо­тического давления. Живая клетка подчиняется закону изоосмополярности: во всех средах организма, между которыми есть свободный обмен водой, устанавливается одинаковое осмотическое давление. Если число ионов в какой-то среде возрастает, то вслед за ними устремляется вода, пока не установится новое равновесие и новый уровень осмотического давления.

3. Структурная функция обусловлена комплексообразующими свойствами металлов. Ионы металлов взаимодействуют с анионными группами белков, нуклеиновых кислот и других макромолекул и тем са­мым обеспечивают наряду с другими факторами поддержание опреде­лённых конформаций этих молекул. Поскольку биологическая активность биополимеров зависит от их конформаций, то нормальное осуществление белками их функций, беспрепятственная реализация информации, зало­женной в нуклеиновых кислотах, образование надмолекулярных ком­плексов, формирование субклеточных структур и другие процессы не­мыслимы без участия катионов и анионов.

4. Регуляторная функция заключается в том, что ионы ме­таллов являются активаторами ферментов и тем самым регулируют ско­рость химических превращений в клетке. Это прямое регуляторное дей­ствие катионов. Косвенное заключается в том, что ионы металлов часто необходимы для действия другого регулятора, например, гормона. При­ведём несколько примеров. Формирование активной формы инсулина невозможно без ионов цинка. Третичная структура РНК в огромной сте­пени определяется ионной силой раствора, а такие катионы, как Сr 2+ , Ni 2+ , Fe 2+ , Zn 2+ ,Mn 2+ и другие, непосредственно участвуют в формирова­нии спиральной структуры нуклеиновых кислот. Концентрация ионов Мg 2+ влияет на формирование такой надмолекулярной структуры, как рибосомы.

5. Транспортная функция проявляется в участии некоторых металлов (в составе металлопротеидов) в переносе электронов или про­стых молекул. Например, катионы железа и меди входят в состав цитохромов, являющихся переносчиками электронов в дыхательной цепи, а железо в составе гемоглобина связывает кислород и участвует в его пе­реносе.

6. Энергетическая функция связана с использованием фос­фат-анионов в образовании АТФ и АДФ (АТФ - основной носитель энер­гии в живых организмах).

7. Механическая функция. Например, катион Са +2 и фосфат-анион входят в состав гидроксилапатита и фосфата кальция костей и определяют их механическую прочность.

8. Синтетическая функция. Многие неорганические ионы ис­пользуются в синтезах сложных молекул. Например, ионы йода I¯ участ­вуют в синтезе йодтиронинов в клетках щитовидной железы; анион (SО 4) 2- - в синтезе эфиросерных соединений (при обезвреживании в ор­ганизме вредных органических спиртов и кислот). Важное значение в механизме защиты от токсического действия пероксида имеет селен. Он образует селеноцистеин - аналог цистеина, в котором вместо атомов серы атомы селена. Селеноцистеин является составной частью фермента глутатион-пероксидазы, катализирующей восстановление пероксида во­дорода глутатионом (трипептид - γ-глутамил-цистеинилглицин)

Важно отметить, что в известных пределах возможна взаимоза­меняемость некоторых ионов. При недостатке какого-то иона металла он может заменяться ионом другого металла, близким по физико-химическим свойствам и ионному радиусу. Например, ион натрия заме­щается ионом лития; ион кальция - ионом стронция; ион молибдена - ионом ванадия; ион железа - ионом кобальта; иногда ионы магния - ио­нами марганца.

Благодаря тому, что минеральные вещества активируют дейст­вие ферментов, они влияют на все стороны обмена веществ. Рассмотрим, в чём выражается зависимость обмена нуклеиновых кислот, белков, уг­леводов и липидов от наличия тех или иных неорганических ионов.