Лечебное питание и регуляция солей в организме. Минеральные вещества, их биологическая роль. Роль калия и магния в диетотерапии

Постоянство ионного состава и pH жидкостей организма представляет собой первоочередное условие нормальной жизнедеятельности его клеток. Известно, что многие болезни связаны с недостаточностью поступления и содержания в организме минеральных веществ. Например, железодефицитное состояние организма приводит к развитию анемии, дефицит йода - к эндемическому зобу. Наиболее важное значение для жизнедеятельности организма человека имеют следующие макроэлементы: кальций, фосфор, натрий, калий, магний, хлор, а также микроэлементы - хром, кобальт, медь, йод, железо, марганец, молибден, селен, цинк, фтор.

Для всасывания минеральных веществ требуются белки-носители. Всасывание редко бывает полным, на него влияют другие пищевые компоненты и соединения (например, оксалаты и фитаты, хелирующие двухвалентные катионы). Избыточное потребление минеральных веществ вызывает симптомы отравления (тошнота, диарея). Кратко приведем информацию об основных макро- и микроэлементах:

Кальций является компонентом костных тканей организма, обеспечивает протекание нервных процессов в мышцах. Суточная потребность в кальции составляет 800 мг. Недостаток кальция ведет к развитию рахита у детей и остеомаляции у взрослых.

Всасывание кальция происходит в главным образом активно, хотя небольшая часть поступающего с пищей кальция может всасываться пассивно в двенадцатиперстной и подвздошной кишке. В регуляции всасывания кальция участвует витамин D, паратгормон и кальцитонин. Для переноса кальция через стеку кишечника необходим витамин D, Ca-связывающий белок и определенные аминокислоты (лизин и L-аргинин). Всасывание кальция угнетается в том случае, если этот ион образует нерастворимые соли (оксалаты и фосфаты), а также при дефиците витамина D и белков.

Фосфор является компонентом костных тканей, в составе фосфолипидов входит в структуру клеточных мембран, липопротеидов, нуклеиновых кислот, фосфорилированных интермедиатов метаболизма. Суточная потребность в фосфоре составляет 800 мг. Недостаток этого макроэлемента также ведет к рахиту и остеомаляции. Уровень фосфора в сыворотке регулируется реабсорбцией в почках.

Натрий является основным катионом внеклеточной жидкости. Обеспечивает регуляцию объема плазмы, кислотно-щелочное равновесие, функции нервов и мышц, распределение и выведение воды из организма. Суточная потребность в натрии составляет 5 г. Избыточное потребление натрия способствует развитию гипертонии. Регуляция метаболизма осуществляется за счет гормона альдостерона.

Калий является основным катионом внутриклеточной жидкости. Обеспечивает механизмы возбуждения и торможения, играет важную роль в процессах реполяризации, сокращения мышц. Суточная потребность 2-3 г. Недостаток калия развивается в результате болезни, травмы, лечении диуретиками. Концентрация калия регулируется альдостероном.

Хлор содержится как во внеклеточной, так и внутриклеточной жидкости. Участвует в процессах возбуждения и торможения, в синаптической передаче, является компонентом желудочного сока. Суточная потребность 5 г.

Магний компонет костной ткани, кофактор ферментов (киназ и др.). Магний - ион с нейроседативными свойствами, поскольку он препятствует проведению нервного импульса. Именно поэтому, при дефиците магния в организме стрессы переживаются более глубоко. Необходим для нормального функционирования нервов и мышц, стимулирует многие клеточные процессы.

Суточная потребность 250-350 мг. Дефицит магния приводит к метаболическим изменениям в утилизации белков и обмене жиров. Механизмы всасывания магния такие же, как и кальция. Магний подавляет всасывание кальция по типу конкурентного ингибирования, что, вероятно, обусловлено общей системой переноса этих ионов.

Йод является компонентом гормонов щитовидной железы (тироксин), усиливает процессы диссимиляции, благоприятно действует на липидный и белковый обмен (снижает уровень холестерина и ЛПНП). Оказывает бактерицидное действие, обладает прижигающими свойствами. Суточная потребность 100-200 мкг.

Частично всасывается. Абсорбированная часть проникает в ткани и органы, селективно поглощается щитовидной железой. Хранится в щитовидной железе в составе тиреоглобулина. Выделяется почками, кишечником, потовыми и молочными железами.

Железо входит в состав гем-содержащих ферментов (гемоглобин, цитохромы и др.), содержится в скелетных мышцах, печени, селезенке, костном мозге. Суточная потребность 10-15 мг.

Двухвалентное железо всасывается в верхних отделах тонкого кишечника путем активного транспорта. В энтероцитах железо соединяется с белком апоферритином, образуя ферритин. В состав ферритина входит трехвалентное железо. Этот минералопротеид служит основным депо железа в организме. Железо извлекается из депо, когда необходимо увеличить синтез железосодержащих ферментов или гемоглобина.

Медь содержится в тканях печени, селезенки. Способствует всасыванию железа, образованию гемоглобина, входит в состав оксидаз.

Суточная потребность 2-5 г. Дефицит меди отрицательно сказывается на кроветворении, всасывании железа, состоянии соединительной ткани, процессах миелинизации в нервной системе.

Селен является синергичным с витамином Е антиоксидантом. Суточная потребность организма в селене составляет 2-100 мкг. При дефиците селена отмечают снижение иммунитета, увеличение воспалительных заболеваний, снижение функции печени, кардиопатию, атеросклероз, замедление роста. Одновременная нехватка селена и витамина Е в организме повышает подверженность человека ряду вирусных заболеваний.

Цинк необходим для нормального роста тела, для функционирования иммунной системы, регуляции обмена белков, жиров, углеводов, участия в ферментативных реакциях. Суточная потребность 10-15 мг. Дефицит цинка ведет к нарушению роста, заживления ран, снижается острота вкуса и обоняния, снижается острота зрения, Т-клеточный иммунитет.

Фтор содержится в тканях зубов, увеличивая и твердость, защищая от кариеса. Участвует в процессах, обеспечивающих рост костей. Суточная потребность во фторе 1 мг. Избыток фтора ведет к развитию флуороза.

Огромное значение имеет взаимодействие витаминов и минеральных веществ друг с другом. Например, произвольное увеличение потребления какого-либо витамина или микроэлемента может сказаться на усвоении других пищевых веществ через воздействие на абсорбцию или экскрецию. Некоторые продукты содержат ингибиторы, угнетающие всасывание, как например, ограничение утилизации кальция в присутствии оксалатов (шпинат, ревень). Другим примером является снижение утилизации железа из-за обилия танинов или избытка кальция, зато утилизация железа повышается при наличии в пище витамина С.

Показана эффективность использования витаминов в сочетании с микроэлементами. Так, например, витамин С улучшает всасывание в кишечнике препаратов железа, а для усвоение кальция необходим витамин D. Наличие в продуктах питания чрезмерного количества пищевых волокон, оксалатов или уроновых кислот отрицательно сказывается на всасывании кальция. Интенсивность всасывания и утилизации бета-каротина повышается при наличии в пище жиров, белков и витамина Е и ослабляется в присутствии переокисленных жиров и других окислителей.

Микроэлементный гомеостазис может нарушаться из-за сложных антогонистических и синергических взаимоотношений между элементами. Например, избыток кальция в организме может приводить к дефициту цинка и фосфора, избыток железа - к дефициту меди и цинка, избыток марганца - к дефициту магния и меди, и, наоборот, дефицит цинка - к усиленному накоплению кадмия, свинца, железа, меди, дефицит селена - к накоплению мышьяка, кадмия и ртути