Что является микроэлементами. К биогенным микроэлементам относятся

Биологи делят все химические элементы, содержащиеся в нашем теле, на две большие группы: макро- и микроэлементы. Вещества, которые присутствуют в организме в сравнительно больших количествах, относятся к макроэлементам. В их числе – магний, кальций, натрий, фосфор и натрий. Они являются теми кирпичиками, из которых состоят наши внутренние органы и ткани.

Но гораздо интереснее роль других компонентов, которые присутствуют в нашем организме в ничтожных количествах. Какие элементы относятся к микроэлементам, и какова их роль в организме?

Микро-ускорители

Как известно, многие химические процессы проходят гораздо быстрее при наличии катализатора. А к микроэлементам относятся элементы, выполняющие аналогичную роль в биохимических процессах живых организмов. Эти компоненты, как мы уже говорили, содержатся в телах живых существ в мизерных количествах.

Большинство веществ, относящихся к группе микроэлементов, попадает в системы жизнеобеспечения из внешней среды, и лишь малое их количество может регенерироваться нашим организмом самостоятельно.

Какие бывают микроэлементы, и что происходит, если их не принимать?

Важнейшими микроэлементами, влияющими на процессы жизнедеятельности, являются эссенциальные нутриенты (незаменимые факторы питания). К микроэлементам относятся:

• железо;
• цинк;
• селен;
• хром;
• ванадий;
• молибден;
• марганец;
• кобальт;
• хром.

Содержание некоторых из них настолько мало, что может быть измерено лишь специальными средствами для анализа. Но при полном отсутствии или недостаточном поступлении микроэлементов в организм прекращается рост, начинаются процессы деградации: нарушаются процессы обмена веществ, алгоритмы деления клеток, передачи наследственной информации. Комплекс заболеваний, вызванных недостатком микроэлементов, называется микроэлементозами.

Причины микроэлементоза могут быть различны. Так, постоянный приток радиоактивных изотопов и фоновое излучение всегда закачиваются дисбалансом микроэлементов в теле человека. К числу вторичных факторов появления данного недуга следует отнести скудную пищу, отсутствие свежего воздуха, естественного освещения, некачественную питьевую воду, малоподвижный образ жизни.

Весомым фактором, приводящим к потере микроэлементов, считается регулярное употребление алкоголя, курение, употребление наркотических веществ. Чаще всего нездоровый образ жизни провоцирует дефицит кальция, цинка, селена, йода, магния. Чтобы восполнить нехватку этих веществ, организм действует по алгоритму, который биологи назвали механизмом замещения.

Микроэлементы и механизмы замещения

При нормальном функционировании всех органов, организм получает необходимые элементы из окружающей среды именно в том количестве, в котором это необходимо. Но что будет, если необходимый элемент не будет поступать в организм? Рассмотрим это на простом примере.

К микроэлементам относятся кальций и его соединения, которые необходимы для формирования костной ткани. Если это вещество организм не будет получать в достаточном количестве, он будет замещать его другим, структура которого максимально подобна химическому строению недостающего элемента. Так, распространенным микроэлементом из группы кальция является стронций-90. Его радиоактивный изотоп содержится в почве и атмосфере больших промышленных городов. И если в организме не будет хватать кальция, то именно стронций-90 – наиболее вероятный кандидат на замену. Чем чревато такое замещение?

Стронций будет накапливаться в организме по тому же механизму, что и кальций – в костях, зубах, волосах и кровеносных сосудах, вызывая различные болезни, и провоцируя образование злокачественных опухолей. Если же человек вовремя переключится на здоровое питание, то вредоносный стронций постепенно вымоется из организма, уступая свое место кальцию.

Зачем нужны БАДы

Поэтому каждому из нас необходимо принять верное решение, и обеспечить свой организм постоянным притоком нужных микроэлементов. Если нет возможности кардинально поменять свой образ жизни, можно приступить к изменению рациона питания, добавляя туда биологически активные добавки.

К микроэлементам относятся все вещества, которые можно синтезировать средствами современной фармакологии. Правильно подобранный комплекс БАД насытит организм спектром нужных микроэлементов и витаминов, повысит тонус, укрепит иммунитет.

А постоянный прием таких добавок способствует выведению из внутренних органов человека радиоактивных изотопов и замещению их стабильными элементами.

Биоэлементы, макроэлементы и микроэлементы входящие в состав клетки

В живых клетках обычно обнаруживаются следы почти всех элементов, присутствующих в окружающей среде, однако для жизни их необходимо около 40.

В зависимости от количественного содержания они делятся на макроэлементы, содержащиеся в десятых и сотых долях процента, и микроэлементы, содержащиеся в тысячных и миллионных долях процента.

Важнейшими биогенными элементами являются кислород (составляет около 70% массы организмов) , углерод (18%), водород (10%), азот, а также кальций, калий, кремний, магний, фосфор, сера, натрий, хлор, железо. Их среднее содержание - более 0,01% биомассы. Все вышеперечисленные биогенные элементы составляют группу макроэлементов.

Микроэлементы - химические элементы, присутствующие в организмах в низких концентрациях (обычно тысячные доли процента и ниже) . Цинк, медь, мышьяк, марганец, бор, фтор, ванадий, бром, молибден, селен, радий и некоторые др. относятся к микроэлементам.

Калий

Калий - один из биогенных элементов, постоянная составная часть растений и животных. Суточная потребность в калие. у взрослого человека (2-3 г ) покрывается за счёт мяса и растительных продуктов; у грудных детей потребность в калие. (30 мг/кг ) полностью покрывается грудным молоком, в котороммг % К. У животных содержание калия составляет в среднем 2,4 г/кг . В отличие от натрия, калий сосредоточен главным образом в клетках, во внеклеточной среде его много меньше. В клетке калий распределён неравномерно.

Ионы калия участвуют в генерации и проведении биоэлектрических потенциалов в нервах и мышцах, в регуляции сокращений сердца и др. мышц, поддерживают осмотического давление и гидратацию коллоидов в клетках, активируют некоторые ферменты. Метаболизм калия тесно связан с углеводным обменом; ионы калия влияют на синтез белков. К + в большинстве случаев нельзя заменить на Na + . Клетки избирательно концентрируют К + .

Натрий - один из основных элементов, участвующих в минеральном обмене животных и человека. Содержится главным образом во внеклеточных жидкостях (в эритроцитах человека около 10 ммоль /кг , в сыворотке крови 143 ммоль /кг ); участвует в поддержании осмотического давления и кислотно-щелочного равновесия, в проведении нервных импульсов. Суточная потребность человека в хлористом натрии колеблется от 2 до 10г и зависит от количества этой соли, теряемой с потом. Концентрация ионов натрия. в организме регулируется в основном гормоном коры надпочечников - альдостероном.

Кальций - один из биогенных элементов, необходимых для нормального протекания жизненных процессов. Он присутствует во всех тканях и жидкостях животных и растений. Лишь редкие организмы могут развиваться в среде, лишённой Ca у некоторых организмов содержание Ca достигает 38%; у человека - 1,4-2%. Клетки растительных и животных организмов нуждаются в строго определённых соотношениях ионов Ca 2+ , Na + и К + во внеклеточных средах. Ca необходим для образования ряда клеточных структур, поддержания нормальной проницаемости наружных клеточных мембран, для оплодотворения яйцеклеток рыб и др. животных, активации ряда ферментов. Ионы Ca 2+ передают возбуждение на мышечное волокно, вызывая его сокращение, увеличивают силу сердечных сокращений повышают фагоцитарную функцию лейкоцитов, активируют систему защитных белков крови, участвуют в её свертывании. В клетках почти весь Ca находится в виде соединений с белками, нуклеиновыми кислотами, фосфолипидами, в комплексах с неорганическими фосфатами и органическими кислотами. В плазме крови человека и высших животных только 20-40% Ca может быть связано с белками.

Магний - постоянная часть растительных и животных организмов (в тысячных - сотых долях процента). Концентраторами магния являются некоторые водоросли, накапливающие до 3% М. (в золе), некоторые фораминиферы - до 3,5%, известковые губки - до 4%. Магний входит в состав зелёного пигмента растений - хлорофилла (в общей массе хлорофилла растений Земли содержится около 100 млрд. т М.), а также обнаружен во всех клеточных органеллах растений и рибосомах всех живых организмов. Магний активирует многие ферменты, вместе с кальцием и марганцем обеспечивает стабильность структуры хромосом и коллоидных систем в растениях, участвует в поддержании тургорного давления в клетках.

Животные и человек получают магний с пищей. Суточная потребность человека в магние - 0,3-0,5 г ; в детском возрасте, а также при беременности и лактации эта потребность выше. Нормальное содержание магния в крови - примерно 4,3 мг% ; при повышенном содержании наблюдаются сонливость, потеря чувствительности, иногда паралич скелетных мышц. В организме магний накапливается в печени, затем значительная его часть переходит в кости и мышцы. В мышцах магний участвует в активировании процессов анаэробного обмена углеводов. Антагонистом магния в организме является кальций. Нарушение магниево-кальциевого равновесия наблюдается при рахите, когда магний из крови переходит в кости, вытесняя из них кальций. Недостаток в пище солей магния нарушает нормальную возбудимость нервной системы, сокращение мышц..

Азот в организме один из основных биогенных элементов, входящих в состав важнейших веществ живых клеток - белков и нуклеиновых кислот. Однако количество азота в организме невелико (1 - 3% на сухую массу). Находящийся в атмосфере молекулярный азот могут усваивать лишь некоторые микроорганизмы и сине-зеленые водоросли.

Значительные запасы азота сосредоточены в почве в форме различных минеральных (аммонийные соли, нитраты) и органических соединений (азот белков, нуклеиновых кислот и продуктов их распада, т. е. ещё не вполне разложившиеся остатки растений и животных). Растения усваивают азот из почвы как в виде неорганических, так и некоторых органических соединений. В природных условиях для питания растений большое значение имеют почвенные микроорганизмы (аммонификаторы), которые минерализуют органический азот почвы до аммонийных солей. Нитратный азот почвы образуется в результате жизнедеятельности открытых С. Н. Виноградским в 1890 нитрифицирующих бактерий, окисляющих аммиак и аммонийные соли до нитратов. Часть усвояемого микроорганизмами и растениями нитратного азота теряется, превращаясь в молекулярный азот под действием денитрифицирующих бактерий. Растения и микроорганизмы хорошо усваивают как аммонийный, так и нитратный азот, восстанавливая последний до аммиака и аммонийных солей. Микроорганизмы и растения активно превращают неорганический аммонийный азот в органические соединения азота - амиды (аспарагин и глутамин) и аминокислоты. Как показали Д. Н. Прянишников и В. С. Буткевич, азот в растениях запасается и транспортируется в виде аспарагина и глутамина. При образовании этих амидов обезвреживается аммиак, высокие концентрации которого токсичны не только для животных, но и для растений. Амиды входят в состав многих белков как у микроорганизмов и растений, так и у животных. Синтез глутамина и аспарагина путём ферментативного амидирования глутаминовой и аспарагиновой кислот осуществляется не только у микроорганизмов и растений, но в определённых пределах и у животных.

Синтез аминокислот происходит путём восстановительного аминирования ряда альдегидокислот и кетокислот, возникающих в результате окисления углеводов (В. Л. Кретович), или путём ферментативного переаминирования (А. Е. Браунштейн и М. Г. Крицман, 1937). Конечными продуктами усвоения аммиака микроорганизмами и растениями являются белки, входящие в состав протоплазмы и ядра клеток, а также отлагающиеся в виде запасных белков. Животные и человек способны лишь в огранической мере синтезировать аминокислоты. Они не могут синтезировать 8 незаменимых аминокислот (валин, изолейцин, лейцин, фенилаланин, триптофан, метионин, треонин, лизин), и потому для них основным источником азота являются белки, потребляемые с пищей, т. е., в конечном счёте, - белки растений и микроорганизмов.

Белки во всех организмах подвергаются ферментативному распаду, конечными продуктами которого являются аминокислоты. На следующем этапе в результате дезаминирования органический азот аминокислот вновь превращается в неорганический аммонийный азот. У микроорганизмов и особенно у растений аммонийный азот может использоваться для нового синтеза амидов и аминокислот. У животных обезвреживание аммиака, образующегося при распаде белков и нуклеиновых кислот, осуществляется путём синтеза мочевой кислоты (у пресмыкающихся и птиц) или мочевины (у млекопитающих, в том числе и у человека), которые затем выводятся из организма. С точки зрения обмена азота растения, с одной стороны, и животные (и человек), с другой, отличаются тем, что у животных утилизация образующегося аммиака осуществляется лишь в слабой мере - большая часть его выводится из организма; у растений же обмен азота "замкнут" - поступивший в растение азот возвращается в почву лишь вместе с самим растением.

Фосфор - один из важнейших биогенных элементов, необходимый для жизнедеятельности всех организмов. Присутствует в живых клетках в виде орто- и пирофосфорной кислот и их производных, а также входит в состав нуклеотидов, нуклеиновых кислот, фосфопротеидов, фосфолипидов, фосфорных эфиров углеводов, многих коферментов и др. органических соединений. Благодаря особенностям химического строения атомы фосфора, подобно атомам серы, способны к образованию богатых энергией связей в макроэргических соединениях; аденозинтрифосфорной кислоте (АТФ), креатин фосфате и др. Главную роль в превращениях соединений фосфора в организме животных и человека играет печень. Обмен фосфорных соединений регулируется гормонами и витамином D.

Суточная потребность человека в фосфоре 1=1,2 г (у детей она выше, чем у взрослых). Из продуктов питания наиболее богаты фосфором сыр, мясо, яйца, зерно бобовых культур (горох, фасоль и др.). При недостатке фосфора в организме у животных и человека развиваются остеопороз и др. заболевания костей, у растений = фосфорное голодание.

В виде органических и неорганических соединений сера постоянно присутствует во всех живых организмах и является важным биогенным элементом. Её среднее содержание в расчёте на сухое вещество составляет: в морских растениях около 1,2%, наземных - 0,3%, в морских животных 0,5-2%, наземных - 0,5%. Биологическая роль серы определяется тем, что она входит в состав широко распространённых в живой природе соединений: аминокислот (метионин, цистеин), и следовательно белков и пептидов; коферментов (кофермент А, липоевая кислота), витаминов (биотин, тиамин), глутатиона и другие Сульфгидрильные группы (- SH) остатков цистеина играют важную роль в структуре и каталитическая активности многих ферментов. Образуя дисульфидные связи (- S - S -) внутри отдельных полипептидных цепей и между ними, эти группы участвуют в поддержании пространственной структуры молекул белков.

Иод - необходимый для животных и человека микроэлемент. В почвах и растениях таёжно-лесной нечернозёмной, сухостепной, пустынной и горных биогеохимических зон иод содержится в недостаточном количестве или не сбалансирован с некоторыми другими микроэлементами (Со, Mn, Cu); с этим связано распространение в этих зонах эндемического зоба.

В животный организм иод поступает с пищей, водой, воздухом. Основной источник иода - растительные продукты и корма. Всасывание иод происходит в передних отделах тонкого кишечника. В организме человека накапливается от 20 до 50 мг иода, в том числе в мышцах околомг , в щитовидной железе в норме 6-15 мг . Суточная потребность в иоде человека и животных - около 3 мкг на 1 кг массы (возрастает при беременности, усиленном росте, охлаждении). Введение в организм иода повышает основной обмен, усиливает

При приёме внутрь препараты иода оказывают влияние на обмен веществ, усиливают функцию щитовидной железы. Малые дозы иода (микроиод) тормозят функцию щитовидной железы, действуя на образование тиреотропного гормона передних долей гипофиза.

Фтор постоянно входит в состав животных и растительных тканей; микроэлемент. В виде неорганических соединений содержится главным образом в костях животных и человека мг/кг ; особенно много фтора. в зубах. Поступает в организм животных и человека преимущественно с питьевой водой, оптимальное содержание фтора в которой 1-1,5 мг/л. При недостатке фтора у человека развивается кариес зубов, при повышенном поступлении - флюороз. Биологическая роль фтора. изучена недостаточно. Установлена связь обмена фтора с образованием костной ткани скелета и особенно зубов.

Хлор - один из биогенных элементов, постоянный компонент тканей растений и животных. Суточная потребность взрослого человека в хлоре. (2-4 г) покрывается за счёт пищевых продуктов. С пищей хлор поступает обычно в избытке в виде хлорида натрия и хлорида калия. Играет роль в водно-солевом обмене, способствуя удержанию тканями воды. Хлор участвует в энергетическом обмене у растений, активируя как окислительное фосфорилирование, так и фотофосфорилирование.

Бром - постоянная составная часть тканей животных и растений. Бром найден в различных секретах (слезах, слюне, поте, молоке, желчи). Введённые в организм животных и человека бромиды усиливают концентрацию процессов торможения в коре головного мозга, содействуют нормализации состояния нервной системы, пострадавшей от перенапряжения тормозного процесса. Одновременно, задерживаясь в щитовидной железе, бром вступает в конкурентные отношения с йодом, что влияет на деятельность железы, а в связи с этим - и на состояние обмена веществ.

Железо присутствует в организмах всех животных и в растениях (в среднем около 0,02%); оно необходимо главным образом для кислородного обмена и окислительных процессов.

В организм животных и человека железо поступает с пищей (наиболее богаты им печень, мясо, яйца, бобовые, хлеб, крупы, шпинат, свёкла). В норме человек получает с рациономмг железа, что значительно превышает его суточную потребность. Основное депо железа в организме - печень и селезёнка. За счёт железа ферритина происходит синтез всех железосодержащих соединений организма: в костном мозге синтезируется дыхательный пигмент гемоглобин, в мышцах - миоглобин, в различных тканях цитохромы и др. железосодержащие ферменты. Выделяется железо из организма главным образом через стенку толстых кишок (у человека около 6-10 мг в сутки) и в незначительной степени почками.

Медь - необходимый для растений и животных микроэлемент. Основная биохимическая функция меди - участие в ферментативных реакциях в качестве активатора или в составе медьсодержащих ферментов.

Содержание меди у человека колеблется (на 100 г сухой массы) от 5 мг в печени до 0,7 мг в костях, в жидкостях тела - от 100 мкг (на 100 мл ) в крови до 10 мкг в спинномозговой жидкости; всего меди в организме взрослого человека около 100 мг. Медь входит в состав ряда ферментов (например, тирозиназы, цитохромоксидазы), стимулирует кроветворную функцию костного мозга. Малые дозы меди влияют на обмен углеводов (снижение содержания сахара в крови), минеральных веществ (уменьшение в крови количества фосфора) и др. Увеличение содержания меди в крови приводит к превращению минеральных соединений железа в органические, стимулирует использование накопленного в печени железа при синтезе гемоглобина.

Цинк как один из биогенных элементов постоянно присутствует в тканях растений и животных. Среднее содержание цинка в большинстве наземных и морских организмов - тысячные доли процента. Богаты цинком грибы, особенно ядовитые, лишайники, хвойные растения и некоторые беспозвоночные морские животные, например устрицы (0,4% сухой массы). В зонах повышенных содержаний цинка в горных породах встречаются концентрирующие цинк т. н. галмейные растения. В организм растений цинк поступает из почвы и воды, животных - с пищей. Суточная потребность человека в цинке (5-20 мг ) покрывается за счёт хлебопродуктов, мяса, молока, овощей; у грудных детей потребность в цинке (4-6 мг ) удовлетворяется за счёт грудного молока.

Биологическая роль цинка связана с его участием в ферментативных реакциях, протекающих в клетках. Он входит в состав важнейших ферментов: карбоангидразы, различных дегидрогеназ, фосфатаз, связанных с дыханием и др. физиологическими процессами, протеиназ и пептидаз, участвующих в белковом обмене, ферментов нуклеинового обмена (РНК- и ДНК-полимераз) и др. Цинк играет существенную роль в синтезе молекул информационной РНК на соответствующих участках ДНК (транскрипция), в стабилизации рибосом и биополимеров (РНК, ДНК, некоторые белки).

В растениях наряду с участием в дыхании, белковом и нуклеиновом обменах цинк регулирует рост, влияет на образование аминокислоты триптофана. повышает содержание гиббереллинов. Цинк стабилизирует макромолекулы различных биологических мембран и может быть их интегральной частью, влияет на транспорт ионов, участвует в надмолекулярной организации клеточных органелл. В присутствии цинка в культуре Ustilago sphaerogena формируется большее число митохондрий, при недостатке цинка у Euglena gracilis исчезают рибосомы. Цинк необходим для развития яйцеклетки и зародыша (в его отсутствии не образуются семена). Он повышает засухо-, жаро- и холодостойкость растений. Недостаток цинка ведёт к нарушению деления клеток, различным функциональным болезням - побелению верхушек кукурузы, розеточности растений и др. У животных, помимо участия в дыхании и нуклеиновом обмене, цинк повышает деятельность половых желёз, влияет на формирование скелета плода. Показано, что недостаток цинка у грудных крыс уменьшает содержание РНК и синтез белка в мозге, замедляет развитие мозга. Из слюны околоушной железы человека выделен цинксодержащий белок; предполагается, что он стимулирует регенерацию клеток вкусовых луковиц языка и поддерживает их вкусовую функцию. Цинк играет защитную роль в организме при загрязнении среды кадмием.

Медицинское значение цинка. Дефицит цинка в организме ведёт к карликовости, задержке полового развития; при его избыточном поступлении в организм возможны (по экспериментальным данным) канцерогенное влияние и токсическое действие на сердце, кровь, гонады и др. Производственные вредности могут быть связаны с неблагоприятным воздействием на организм как металлического цинка, так и его соединений. При плавке цинкосодержащих сплавов возможны случаи литейной лихорадки. Препараты цинка в виде растворов (сульфат цинка) и в составе присыпок, паст, мазей, свечей (окись цинка) применяют в медицине как вяжущие и дезинфицирующие средства.

Постоянно присутствуя в тканях животных и растений, кобальт участвует в обменных процессах. В животном организме содержание кобальта зависит от его уровня в кормовых растениях и почвах. Концентрация кобальта в растениях пастбищ и лугов в среднем составляет 2,2·,5·10 -5 % на сухое вещество. Способность к накоплению кобальта у бобовых выше, чем у злаковых и овощных растений. В связи с высокой способностью к концентрации кобальта морские водоросли по его содержанию мало отличаются от наземных растений, хотя в морской воде кобальта значительно меньше, чем в почвах. Суточная потребность человека в кобальте равна примерно 7-15 мкг и удовлетворяется за счёт его поступления с пищей. Потребность животных в кобальте зависит от их вида, возраста и продуктивности. Наиболее нуждаются в кобальте жвачные, которым он необходим для развития симбиотической микрофлоры в желудке (главным образом в рубце). Суточная потребность в кобальте у дойных коров составляет 7-20 мг, у овец - около 1 мг. При недостатке кобальта в рационе снижается продуктивность животных, нарушаются обмен веществ и кроветворение, у жвачных возникают эндемичные заболевания - акобальтозы.

Биологическая активность кобальта определяется его участием в построении молекулы витамина B 12 и его коферментных форм, фермента транскарбоксилазы. Кобальт необходим для проявления активности ряда ферментов. Он влияет на обмен белка и синтез нуклеиновых кислот, на обмен углеводов и жиров, окислительно-восстановительные реакции в животном организме. Кобальт - мощный активатор кроветворения и синтеза эритропоэтинов. Кобальт участвует в ферментных системах клубеньковых бактерий, осуществляющих фиксацию атмосферного азота; стимулирует рост, развитие и продуктивность бобовых и растений ряда др. семейств.

Биогенные элементы

Биогенные элементы – это химические элементы, постоянно входящие в состав организмов и выполняющие определенные биологические функции. Биогенные элементы необходимы для существования и жизнедеятельности живых организмов.

Основу живых систем составляют шесть элементов: углерод, водород, кислород, азот, фосфор, сера. Эти элементы называют органогенами; их суммарное содержание в живых организмах превышает 97 % (по массе). Однако перечень биогенных элементов не исчерпывается лишь органогенами. К числу важнейших биогенных элементов относятся также хлор, калий, натрий, магний, кальций, железо, цинк, медь, марганец, ванадий, молибден, бор, кремний, селен, фтор, бром, йод и некоторые другие элементы.

По количественному содержанию в организме биогенные элементы делятся на макро-, микро- и ультрамикроэлементы. Макроэлементы – это элементы, массовая доля которых в живых организмах превышает 0,01 % (кислород, углерод, водород, азот, фосфор, сера, кальций, магний, натрий, хлор). Содержание микроэлементов в организме составляет 10 –5 –10 –3 масс. %; микроэлементами являются фтор, бром, йод, мышьяк, стронций, барий, медь, кобальт. Элементы, массовая доля которых в организме менее 10 –5 %, называют ультрамикроэлементами (ртуть, золото, уран, торий, радий и др.). Часто микроэлементы и ультрамикроэлементы объединяют в одну группу. В таблице 1.1 приведены данные о содержании ряда химических элементов в организме человека .

Таблица 1.1 – содержание некоторых химических элементов в организме человека

Недостаток данной классификации заключается в том, что она отражает лишь содержание элементов в живых организмах, но не указывает на биологическое значение того или иного элемента.

По значимости для жизнедеятельности организма химические элементы можно разделить на 3 группы :

1 – жизненно необходимые (незаменимые) элементы – постоянно содержатся в организме человека и животных, входят в состав ферментов, гормонов и витаминов (C; H; O; N; P; S; Cl; I; K; Na; Mg; Ca; Mn; Fe; Co; Cu; Zn; Mo; V). Их дефицит приводит к нарушению нормального функционирования организма.

2–примесные элементы, постоянно находящиеся в организме; эти элементы постоянно содержатся в организме человека и животных (Ga; Sb; Sr; Br; F; B; Be; Li; Si; Sn; Cs; Al; Ba; Ge; As; Rb; Pb; Ra; Bi; Cd; Cr; Ni; Ti; Ag; Th; Hg; U; Se), однако их биологическая роль малоизучена или неизвестна.

3 – примесные элементы, обнаруживаемые в организме (микропримесные элементы) – данные о содержании этих элементов (Sc; Tl; In; La; Pr; Sm; W; Re; Tb и др.) и их биологической роли в настоящее время отсутствуют.

Как следует из вышеизложенного, перечислить точно все биогенные элементы невозможно из-за сложности определения очень маленьких концентраций микроэлементов и выяснения их биологических функций. В настоящее время известно, что в организме человека и животных обнаруживается свыше 70 элементов таблицы Д.И. Менделеева; около 50 из них присутствуют постоянно, т.е. являются биогенными. Развитие аналитической химии и, в частности, спектрального анализа позволяет расширить перечень биогенных элементов и установить биологическое значение многих из них.

Макроэлементы

Биологически значимые элементы (в противоположность биологически инертным элементам ) - химические элементы, необходимые организму человека или животного для обеспечения нормальной жизнедеятельности. Делятся на макроэлементы (содержание которых в живых организмах составляет больше 0,001 %) и микроэлементы (содержание менее 0,001 %).

Использование термина «минерал» по отношению к биологически значимым элементам

Микро- и макроэлементы (кроме кислорода, водорода, углерода и азота), попадают в организм, как правило, при приёме пищи. Для их обозначения в английском языке существует термин Dietary mineral .

В конце ХХ века российские производители некоторых лекарственных препаратов и биологически активных добавок стали использовать для обозначения макро- и микроэлементов термин минерал, калькируя англоязычное Dietary mineral . С научной точки зрения такое употребление термина «минерал» является неправильным, в русском языке слово минерал следует использовать только для обозначения геологического природного тела с кристаллической структурой. Тем не менее, производители т.н. «биологических добавок», возможно, в рекламных целях, стали называть свою продукцию витамино-минеральными комплексами.

Макроэлементы

Эти элементы слагают плоть живых организмов. Рекомендуемая суточная доза потребления макроэлементов составляет более 200 мг. Макроэлементы, как правило, поступают в организм человека вместе с пищей.

Биогенные элементы

Эти макроэлементы называют биогенными (органогенными) элементами или макронутриентами (англ. macronutrient ). Из макронутриентов преимущественно построены такие органические вещества, как белки, жиры, углеводы, ферменты, витамины и гормоны. Для обозначения макронутриентов иногда используют акроним CHNOPS , состоящий из обозначений соответсвующих химических элементов в таблице Менделеева.

Другие макроэлементы

Микроэлементы

Термин «микроэлементы» получил особое распространение в медицинской, биологической и сельскохозяйственной научной литературе в середине XX века. В частности, для агрономов стало очевидным, что даже достаточное количество «макроэлементов» в удобрениях (троица NPK - азот, фосфор, калий) не обеспечивает нормального развития растений.

Микроэлементами называются элементы, содержание которых в организме мало, но они участвуют в биохимических процессах и необходимы живым организмам. Рекомендуемая суточная доза потребления микроэлементов для человека составляет менее 200 мг. В последнее время производители биологически активных добавок стали использовать заимствованный из европейских языков термин микронутриент (англ. micronutrient ). Под микронутриентами объединяют микроэлементы, витамины и некоторые макроэлементы (калий, кальций, магний, натрий).

Поддержание постоянства внутренней среды (гомеостаза) организма, предусматривает в первую очередь поддержание качественного и количественного содержания минеральных веществ в тканях органах на физиологическом уровне.

Основные микроэлементы

По современным данным более 30 микроэлементов считаются необходимыми для жизнедеятельности растений, животных и человека. Среди них (в алфавитном порядке):

Чем меньше концентрация соединений в организме, тем труднее установить биологическую роль элемента, идентифицировать соединения, в образовании которых он принимает участие. К числу несомненно важных относят ванадий, кремний и др.

Совместимость

В процессе усвоения организмом витаминов, микроэлементов и макроэлементов возможен антагонизм (отрицательное взаимодействие) или синергизм (положительное взаимодействие) между разными компонентами.

Недостаток микроэлементов в организме

Основные причины, вызывающие недостаток минеральных веществ:

• Неправильное питание или однообразное питание, некачественная питьевая вода.
• Геологические особенности различных регионов земли - эндемические (неблагоприятные) районы.
• Большая потеря минеральных веществ по причине кровотечений, болезнь Крона, язвенный колит.
• Употребление некоторых лекарственных средств, связывающих или вызывающих потерю микроэлементов.

См. также

Примечания

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Макроэлементы» в других словарях:

МАКРОЭЛЕМЕНТЫ - химические элементы или их соединения, используемые организмами в сравнительно больших количествах: кислород, водород, углерод, азот, железо, фосфор, калий, кальций, сера, магний, натрий, хлор и др. Макроэлементы участвуют в построении… … Экологический словарь

Макроэлементы - химические элементы, из которых состоят основные пищевые вещества, и другие, присутствующие в организме в относительно больших количествах, из которых гигиенически значимыми являются кальций, фосфор, железо, натрий, калий.

Первенствующими ресурсами, обеспечивающими организм человека энергией, являются пищевые продукты животного и растительного типа и питьевая вода. Все они содержат полезные вещества, которые приносят определённую биологическую пользу. Витамины и их комплексы требуются с целью формирования живых тканей и выполнения физиологических и биохимических функций, регулирования работы всех систем - гормональной, нервной, кровеносной и др.

Что относится к микро и макро элементам

Макроэлементы - это химические вещества или их комбинации, включённые в организм человека в достаточно больших дозах (от нескольких грамм до сотен грамм). Многие спрашивают, что относят к макроэлементам. Это К, Na, P, Ca, Mg, Fe, S, Cl. Но предлагаемый список макроэлементов не полный. Такие элементы имеются в структуре основных тканей - мышц, скелета, крови и др.

Микроэлементы - это химические вещества, включённые в человеческий организм в незначительном объёме (ниже 1000-ных долей процента). К ним принадлежат: I, Zn, F, Cr, Mn, Se, Ni, Br, B, Li, и др.

Микроэлементы в продуктах питания

Полноценное разнообразное питание обеспечивает проникновение в организм всех важных для него веществ в оптимальном количестве. Это считается главным критерием здоровья человека. По таблице видно содержание полезных веществ в продуктах.

Микроэлементы в организме человека

Жизнь и развитие каждого живого существа характеризуется метаболизмом минеральных веществ. Химические вещества принимают самое прямое участие в водно-солевом и кислотно-щелочном балансе. Постоянство уровня солей и его контроль - чрезвычайно значимый процесс, поддерживающим равновесие состава внутренней среды организма.
Ежесекундно в теле человека осуществляются множество химических превращений - распадается колоссальное число молекул всевозможных веществ, из которых построено тело, и вместе с этим формируются из более элементарных веществ, новые молекулы.

Химические реакции, всё время происходящие в нашем организме, обеспечиваются различными ферментами. Большая часть таких элементов является действительно необходимой, поскольку при их отсутствии или дефиците уменьшается активность ферментов, в структуру которых включены эти элементы.

Хочется отметить, что в природе минералы имеются в почве, откуда проникают в корни растений, задерживаясь в овощах, фруктах, и проходят через пищевую цепочку в организме животных. Поскольку живое существо не имеет возможности выработки каких-либо минеральных веществ самостоятельно, он должен получать их с продуктами.

Однако из-за экологической ситуации, наша земля обеднела и уже не имеет того необходимого количества важных для растительности веществ, которое требуется. Следовательно, и наши продукты не настолько наделены полезными для нас полезными веществами, как бы нам это хотелось.

Поэтому, особенно важным ресурсом восполнения и равновесия таких элементов считается поступление их с БАДами, которые легко можно найти в любой аптеке.

Просмотры: 7263

10.12.2019

По оценкам разных исследователей, для питания растений необходимо от 68 до 84 элементов периодической системы Д. И. Менделеева. Роль далеко не всех их изучена досконально. Тем не менее, общепризнано, что определенная часть найденных в растениях и почве элементов является совершенно необходимой для нормального роста и развития растений, получения хороших урожаев.

Все элементы, участвующие в , принято классифицировать в зависимости от их содержания в растениях и в почве. Обычно их разделяют на макроэлементы и микроэлементы. По этой классификации, элементы, содержание которых в перерасчете на сухое вещество составляет от сотых долей процента до нескольких десятков процентов, являются макроэлементами. Те элементы, содержание не превышает тысячных долей процента, относят к микроэлементам.

В настоящее время эта классификация дополнена. Часть элементов сейчас относят к мезоэлементам, т.е., по сути, они образуют группу, промежуточную между макро- и микроэлементами. Кроме того, иногда выделяют ультрамикроэлементы. Это те элементы, содержание которых в растениях ничтожно мало, а физиологическая роль и влияние практически не изучены.

Если придерживаться уточненной классификации, то к макроэлементам относятся азот, фосфор и калий, к мезоэлементам – сера, кальций, магний, к микроэлементам – , , , медь, , , барий, , хлор, натрий, титан, серебро, ванадий, , никель, селен, литий, йод, алюминий.

Приведенная классификация, как и любая другая, достаточно условна, и те или иные элементы в работах разных авторов порой попадают в разные группы. Кроме того, в тканях некоторых видов растений отдельные микроэлементы содержатся в количествах, характерных для макроэлементов. Тем не менее, для практических целей, т.е. организации минерального питания растений в хозяйственных условиях, эта классификация достаточно удобна и позволяет адекватно оценить роль тех или других элементов в получении урожая, правильно подобрать методы восполнения их недостатка в почве.

Макроэлементы и мезоэлементы необходимы растению в достаточно больших количествах, потому что являются «строительным материалом», в первую очередь, для белков. Микроэлементы входят в состав ферментов, витаминов и т.п. Нормальное развитие и функционирование как отдельных клеток, так и всего растительного организма невозможно без оптимального обеспечения элементами всех этих групп.

Отсутствие или недостаток любого из элементов, необходимых для роста и размножения, вызывает вполне определенные симптомы голодания. Однако, поступая в повышенных дозах, как макро, так и микроэлементы становятся токсичными для растений и употребляющих их людей и животных.

Питательные вещества при корневом питании растения получают из почвы. Основным источником поступления микроэлементов в почву являются материнские почвообразующие породы. При этом почвы очень различаются по содержанию микроэлементов. Так, в моренных лессовидных суглинках содержание кобальта, хрома, стронция в 2 – 2,5 раза больше, а никеля, ванадия, титана, бария, бора, марганца – в 3 – 4 раза больше, чем в песках. Торфяно-болотные почвы бедны микроэлементами. При этом, содержание микроэлементов в почве увеличивается по мере накопления в ней органических веществ. То есть, при внесении навоза, компоста и других органических удобрений, почва обогащается не только макро-, но и микроэлементами.

Растворимость микроэлементов в почвах имеет большое значение для их биологической доступности и способности к перемещению. Тяжелые почвы (как щелочные, так и нейтральные) хорошо удерживают микроэлементы и поэтому медленно поставляют их растениям, что может приводить к нехватке некоторых элементов. Легкие почвы, наоборот, могут быть источником легкодоступных микроэлементов, но при этом их запас быстрее истощается. Поэтому при оценке обеспеченности почв микроэлементами важно учитывать не только их валовое содержание, но и наличие подвижных форм. Причем, разница между этими двумя значениями может быть весьма существенной. Например, бор в подвижной форме составляет лишь 2 – 4% от валового содержания этого микроэлемента, медь, молибден, кобальт, цинк – 10 – 15%.

Обеспеченность почвы микроэлементами меняется в течение вегетационного периода, а также зависит от интенсивности осадков, испарения влаги из почвы и т.д. В зависимости от этих факторов, концентрации микроэлементов в почвенных растворах могут изменяться более чем в 10 раз. Это необходимо учитывать при проведении анализов почвы. При этом концентрации макроэлементов, хотя также зависят от упомянутых факторов, изменяются в меньшей степени.

Перенос растворенных элементов в почве может происходить двумя путями: через почвенный раствор (диффузия) и вместе с движущимся почвенным раствором (вымывание). В зависимости от климата, этот процесс имеет свои особенности. Так, в прохладном влажном климате вымывание микроэлементов вниз по профилю почвы проявляется сильнее, чем их накопление. А в теплом сухом климате более характерно восходящее движение микроэлементов.

Состояние и доступность микроэлементов в почве зависит от ее кислотности. Так, цинк, марганец, медь, железо, кобальт, бор легко выщелачиваются в кислых почвах. Но если pH почвы поднимается выше 7, эти элементы образуют довольно устойчивые соединения. Молибден и селен, наоборот, мобилизуются в щелочных почвах, а в кислых становятся практически нерастворимыми.

Уровень содержания элементов также связан с биологической активностью почв. Низкая концентрация микроэлементов стимулирует увеличение бактерий в почве, а повышенное их содержание оказывает негативное влияние на почвенную микробиоту. Причем, наиболее токсичны микроэлементы для бактерий, фиксирующих свободный азот. В биомассе микроорганизмов микроэлементы могут накапливаться в таких больших концентрациях, что это влияет на уровень их содержания в почве в целом. При этом, связанные микроорганизмами микроэлементы становятся менее доступными для растений. Также менее доступны для растений элементы, фиксированные на оксидах, тогда как адсорбированные на глинистых минералах – наиболее доступные.

В целом, в почвах более половины общего содержания микроэлементов удерживается органическим веществом. Например, на торфяниках у растений нередко проявляются симптомы дефицита цинка, меди, молибдена, марганца. Причина этого – сильное удержание этих элементов нерастворимыми гуминовыми кислотами.

Степень поглощения растениями микроэлементов и интенсивность их роста в значительной степени зависит от наличия в почве макроэлементов – азота, фосфора и калия. Так, повышение уровня азотного питания увеличивает поступление в растения фосфора, калия, кальция, магния, меди, марганца и цинка. Но при избытке азота наблюдается обратная закономерность. Избыточные дозы фосфора снижают поступление в растение меди, железа и марганца. В присутствии фосфатов уменьшается поглощение растениями цинка. Калий может снижать поступление кальция и магния.

Микроэлементы, в свою очередь, влияют на поступление в растения макроэлементов. Так, поступление азота в растения снижается при дефиците железа, марганца и цинка. Положительно влияют на поглощение азота молибден и кобальт. Поглощение растениями фосфора увеличивается при наличии меди, цинка, кальция и молибдена, но уменьшается под влиянием магния и железа. Поступление в растения калия снижается под влиянием меди, марганца, никеля, цинка, молибдена, железа и бора, а возрастает при наличии хлора.

Описанные явления антагонизма и синергизма ионов очень сильно зависят от других факторов – температуры, вида растений, реакции среды, концентрации питательных веществ.

Интенсивность поглощения питательных веществ растениями также сильно зависит от температуры окружающей среды. Оптимальной для этого является температура + 25 - + 30 °С. Если температура поднимается выше + 35 °С либо падает ниже + 10 - + 12 °С, поглощение питательных веществ растениями замедляется, а потом и вовсе приостанавливается до наступления благоприятных условий.

Общеизвестный факт – на одной и той же почве, при одинаковом содержании в ней макро- и микроэлементов растения разных видов чувствуют себя по-разному. Связано это с их неодинаковыми потребностями в элементах питания. Причем, эти потребности различаются даже в те или иные периоды развития одного и того же растения. Например, для питания проростка гораздо важнее резерв микроэлементов в семени, чем их содержание в почве. Но для всех растений и периодов их развития является справедливым правило незаменимости элементов, согласно которому ни один из питательных элементов не может быть заменен другим. Поэтому при недостатке любого макро- или микроэлемента нет смысла пытаться увеличить урожай за счет внесения других элементов. Отсюда же следует, что для успешного восполнения нехватки питательных веществ нужно точно знать, каких именно элементов недостаточно.

Особенно чувствительны к недостатку или избытку питательных элементов молодые растения. В то же время, есть элементы, которые более необходимы растениям именно на первых этапах развития. Например, это относится к фосфору. В фазе активного роста сначала растения больше нуждаются в азоте, но со временем происходит увеличение потребности в калии. В период образования бутонов и цветения особенно важны фосфор и азот, а также бор.

Разные виды сельскохозяйственных культур довольно сильно различаются по чувствительности к дефициту микроэлементов (см. таблицу).

Для практических целей также важным является показатель выноса питательных веществ с урожаем. Относительное содержание элементов минерального питания в основной и побочной продукции разных сельскохозяйственных культур определяется, прежде всего, их видовыми особенностями, а также от сорта и условий выращивания. В частности, капуста, картофель, сахарная свекла, подсолнечник, кормовые корнеплоды для создания более высокого урожая потребляют гораздо больше питательных веществ, чем зерновые. Вынос питательных веществ из почвы возрастает с увеличением урожая. Тем не менее, затраты питательных веществ на единицу продукции при этом уменьшаются.

Все перечисленные особенности следует учитывать, разрабатывая стратегию и текущие планы обеспечения растений в определенном хозяйстве питательными элементами. В то же время, необходимо помнить и о том, что урожай предназначен потребителям. А конечные потребители сельскохозяйственной продукции – люди. И, например, недостаток микроэлементов в плодах растений может отрицательно влиять на здоровье потребителей, как и избыток тех или иных веществ.

Макроэлементы – неорганические вещества, которые находятся в клетках живых организмов в больших количествах. Именно макроэлементы были изначально выявлены учеными в крови, лимфе и прочих жидкостях млекопитающих. Вместе с ними исследователям удалось выявить микро- и ультрамикроэлементы, которые не менее важны для жизнедеятельности.

Сложные опыты позволили понять, как взаимодействуют вещества между собой и какое влияние оказывают они и их совокупности на живые организмы. Наиболее просто увидеть признаки нехватки или избытка макроэлементов на огородных растениях, ведь цикл их жизни намного короче, чем жизнь млекопитающего.

Человек, испытывающий недостаток или избыток веществ на протяжении длительного времени, страдает не менее сильно. Вследствие нарушения гармонии люди не только теряют здоровье и внешнюю привлекательность, но и рано стареют на клеточном уровне.

Что такое макроэлементы?

Макроэлементы (следуя определению из курса биологии) – это важнейшие вещества неорганического происхождения, которые находятся в клетках живых организмов. Попадают они туда извне, ведь организмы не умеют воспроизводить их самостоятельно, как, например, некоторые витамины.

Макроэлементы люди часто называют минералами. Хотя на самом деле далеко не все вещества имеют структуру камня. Всего наукой выделено одиннадцать веществ, причисленных к этой группе. Среди них есть как металлы, так и газы. К макроэлементам, согласно классификации таблицы Менделеева, преимущественно относятся щелочные и щелочно-земельные металлы.

Чем макроэлементы отличаются от микроэлементов? Количеством, которое находится в клетках живого организма. Макрочастички являются строительным материалом, а их микро-соседи помогают поддерживать общее равновесие и вместе с витаминами обеспечивают нормальное накопление и распределение запасов.

Полный список и основные характеристики свойств

Полный список и основные характеристики свойств макроэлементов представлен в таблице ниже.

Название макронутриента	Буквенное обозначение (латиница)	Свойства и характеристики
		Твердое вещество. В природе встречается в виде мягкого металла. Легко рассыпается и растворяется в воде, не образуя при этом видимого невооруженным глазом осадка.
		Твердое вещество. Легко вступает в химические реакции, поэтому найти его в природе в чистом виде без примесей невозможно. Является одним из наиболее распространенных химических элементов и обнаруживается в земной коре. В организме человека на долю вещества приходится около двух процентов от общего числа минералов.
		Твердое вещество. Металл, легко поддающийся нагреванию. В естественном виде кусочки вещества имеют серебристый оттенок. В природе находится преимущественно в виде солей. В человеческий организм поступает в растворах.
Кислород		Газ. Не имеет цвета и запаха. Легко воспламеняется и отдает энергию. Является составной частью воды – основного источника жизни человека, животных и растений. Именно в воде попадает в клетки организмов и помогает поддерживать в них баланс.
		Вещество не стойкое и в природе существует в нескольких формах. Ученые выделяют углерод аморфный и кристаллический. Наиболее известные вещества, в составе которых находится углерод, – это алмаз и графит. В соединении с кислородом образует углекислый газ – продукт, образующийся в процессе жизнедеятельности клеток теплокровных организмов. Круговорот веществ в природе устроен так, что растения «забирают» и утилизируют углерод.
		Газ. Как и кислород, не имеет запаха. Вещество прозрачное. Присутствует в воде и воздухе, кроме того, ученые определили то, что именно водород является основным материалом во Вселенной.
		Газообразное вещество, но только при нормальных условиях. Азот является составной частью аммиака, а в жидком состоянии имеет способности замораживать клетки.
		Твердое вещество. Данное вещество очень активно, поэтому легко вступает в реакции. Наиболее известный всем источник натрия – каменная соль. В природе также встречается в составе полевых шпатов.
		Порошкообразное вещество. Минерал имеет неприятный запах, но последний выделяется только при проведении реакций. По внешнему виду сера напоминает пчелиный воск. Макроэлемент поступает в организм в виде солей и их производных – кислот.
		Твердое вещество. Широко распространено в природе, так как минерал проявляет высокую химическую активность и легко соединяется с прочими веществами. В организм человека поступает в ионной форме.
		Газ. При нормальных условиях вещество ядовито, так как действует паралитически на клетки живых организмов. Легко вступает в реакции и образует соли под названием хлориды. Именно в таком виде поступает с пищей в желудок человека.

Многие характеристики макроэлементов по сей день остаются неизученными. Новые данные исследователи получают каждый день, благодаря чему удается выяснить работу веществ в клетках живых организмов более детально.

Классификация

Классифицировать все макронутриенты можно по такому признаку, как биогенность (органогенность). Этот научный термин на простом и понятном языке отождествляется со словом «содержание».

Наиболее значимыми веществами (имеющими наибольший удельный вес) в клетках живого организма являются 4 газа:

1. кислород;
2. углерод;
3. водород;
4. азот.

Если совокупность всех вышеперечисленных веществ принять за единицу, то примерные концентрации их в организме человека составят пропорцию 64:18:10:8 соответственно.

К прочим макроэлементам, входящим в состав абсолютно всех живых клеток, относятся:

• магний;
• натрий;
• хлор;
• фосфор;
• кальций;
• калий.

Из перечисленных выше больше всего ученым удалось выявить в клетках ионов кальция и фосфора, а меньше всего обнаружено магния. Вес абсолютно всех макроэлементов в организме человека выражается в граммах, тогда как вес микро- и ультрамикроэлементов считается в миллиграммах и микрограммах.

Следует сказать о том, что некоторое время к макроэлементам относили и железо, но в настоящее время вещество причисляют к микроэлементам. В некоторых источниках в перечень наиболее значимых по критерию биогенности входят не 4, а 6 веществ. К уже описанной группе причисляют серу и фосфор. Данное разделение актуально по причине того, что фосфор является составной частью скелета, а сера чрезвычайно важна для воспроизводства аминокислот.

Все макро- и микроэлементы в организме здорового человека находятся в сбалансированном количестве, а любое отклонение от нормальных значений в большую или меньшую сторону оказывает неблагоприятное влияние на здоровье человека.

Роль в человеческом организме

Роль макроэлементов в человеческом организме сводится к обеспечению главных процессов жизнедеятельности:

• дыхания;
• кроветворения;
• поддержания целостности покровов и костных тканей.

Более подробно роль всех макроэлементов в организмах теплокровных животных и людей описана в таблице:

Название макронутриента	Характеристики и основная работа в организме человека
	Обнаруживается в клетках крови и головного мозга. Участвует в работе ЦНС, поддерживает кислотно-щелочной баланс организма, важен и необходим в образовании электролитов.
	Наибольшее количество его содержится в костной ткани. Именно кальций отвечает за крепость костей и правильную работу опорно-двигательного аппарата.
	Обнаруживается в нервных клетках. Именно магний позволяет оптимизировать проводимость и отвечает за правильную передачу сигналов из головного мозга к прочим системам и органам.
Кислород	Необходим для дыхания клеток и поддержания водного баланса в организме. По подсчетам ученых, в человеческом организме кислород является одним из наиболее потребляемых и расходуемых веществ.
	Является побочным продуктом, образуемым в процессе дыхания. Вступает в сложные реакции с другими неорганическими веществами и участвует в делении клеток.
	В организм человека попадает с водой и из воздуха. Сам по себе не имеет ценности для клеток, но благодаря тому, что вещество вступает в реакции с прочими жизненно необходимыми веществами, образуются сложные органические соединения, такие как белки, жиры и углеводы. Кроме того, вещество участвует в образовании рибонуклеиновых и дезоксирибонуклеиновых кислот, являющихся источниками генной информации.
	Содержится во всех без исключения гормонах, а также обнаруживается в белках и аминокислотах. Сам по себе азот не имеет биологической ценности, но благодаря способности быстро образовывать крепкие связи выполняет множество защитных функций. Вещество защищает от разрушения красные кровяные тельца – основной «транспорт» для кислорода.
	Вещество является составной частью электролита – основного раствора в клетках. Соли натрия удерживают воду, чем защищают клетки от обезвоживания. Также вещество в виде макроэлемента помогает правильно передавать сигналы от головного мозга к мышцам.
	Обнаружена в двух разных аминокислотах, способных создать протеины – основу жизнедеятельности организма.
	В большей мере вещество сконцентрировано в костной ткани. Вступает в стойкие взаимосвязи с кальцием и способствует поддержанию скелета в «рабочем» состоянии.
	В большом количестве хлор содержится в соляной кислоте. Благодаря этой жидкости, находящейся в желудке, человек и теплокровные животные имеют возможность переваривать пищу любого происхождения.

Все вышеописанные вещества в определенном количестве присутствуют в тканях. В случае, когда уменьшается поступление их извне, организм высвобождает макроэлементы, нарушая работу слаженной системы. В том случае, когда возникает избыточное поступление веществ, все сверхнормативное количество накапливается клетками. Это тоже плохо, а для полноценной и правильной работы организма необходимо поддерживать сбалансированное количество макроэлементов.

Суточная норма

Суточная норма потребления макроэлементов в организме человека должна быть такой, чтобы ею можно было восполнить израсходованные вещества в полном объеме. Значение показателей зависит от:

• возраста;
• роста;
• массы тела;
• образа жизни человека;
• физической активности;
• рода занятий.

На количество необходимых макроэлементов оказывают влияние также хронические заболевания, к которым относят не только сахарный диабет, сердечную и почечную недостаточности, гормональный дисбаланс, но и вредные привычки, по определению отнесенные к болезням – алкоголизм и табакокурение.

С примерной суточной потребностью в макроэлементах можно ознакомиться в таблице ниже. Все данные приведены на основе исследований отечественных ученых нынешнего времени. Представления ученых стран Европы, США и прочих могут отличаться от приведенных значений.

В отдельной графе указано усредненное количество основных веществ, находящихся в организме человека «в запасе».

Название макронутриента	Количество в организме взрослого человека средних параметров	Дети от рождения до 14 лет	Подростки в период полового созревания	Взрослые независимо от пола
Кислород	Нет информации.	Не нормируется.	Не нормируется.	Не нормируется.
	Нет информации.	Не нормируется.	Не нормируется.	Не нормируется.
	Нет информации.	Не нормируется.	Не нормируется.	Не нормируется.
	60 г (в белке)

В некоторых макроэлементах, таких как кальций и фосфор, нуждаются женщины. Это связано с репродуктивной функцией, беременностью и лактацией, а также некоторыми возрастными особенностями функционирования организма в климактерический и постклимактерический периоды. В дополнительных источниках кальция нуждаются люди, страдающие заболеваниями, связанными с невозможностью восприятия и правильного распределения полученного макроэлемента.

Недостаток или избыток макроэлементов в организме человека можно выявить, сдав кровь на анализ. При помощи специального и довольно сложного разложения плазмы крови, которое называют спектральным анализом, лаборанты выявляют процентное соотношение веществ. После того, как полученные данные будут сравнены с нормативными значениями, можно сделать вывод о дефиците или профиците веществ.

В отличие от микроэлементов, нарушение в усваиваемости и насыщаемости организма макроэлементами можно выявить и по анализу мочи. Потеря кальция костной тканью или излишнее насыщение клеток солями, содержащими фосфор, легко определяется в обычной лаборатории, которая есть почти при всех поликлиниках и больницах.

Перечень источников, в которых содержатся макроэлементы

Перечень источников, в которых содержатся макроэлементы, невозможно поместить в одну статью, потому что макрочастички есть во всех:

• овощах,
• фруктах,
• ягодах,

а также в:

• мясе;
• рыбе;
• яйцах;
• молоке и продуктах из него;
• пряных и ароматических травах;
• продуктах пчеловодства.

Искусственно сбалансированные комплексы также могут быть источниками макроэлементов. Некоторые вещества используют в фармацевтической промышленности для изготовления лекарственных препаратов в виде:

• таблеток;
• легкорастворимых порошков;
• капель;
• растворов в ампулах (для уколов или перорального употребления).

В таблице ниже приведены продукты, употребляя которые, человек может восполнить израсходованные организмом макроэлементы.

Название макронутриента	Растительная пища (фрукты, овощи, злаки, бобовые)	Животная пища (мясо, рыба, молоко и прочее)	Прочие продукты (в том числе пищевые добавки и готовые к употреблению сладости)
	Сухофрукты (курага, изюм, чернослив), свежие бананы, картофель, горох, чечевица, бобы, соя.	Молоко, яйца куриные и прочие, говядина, куриное мясо, минтай, скумбрия и прочая рыба.	Пивные дрожжи.
	Пшеничные и ржаные отруби, овсянка, капуста белокочанная, брюссельская, яблоки, курага, лук, фасоль, кольраби, лесные и грецкие орехи, арахис.	Молоко и кисломолочные продукты, сыр, сливочное масло.	Дополнительно обогащенные продукты, а также мед и продукты пчеловодства.
	Пшеница, овес, рожь, ячмень, капуста савойская, огурцы, кабачки, чернослив, сушеные манго, бананы, какао-бобы.	Говяжья печень, сердце, субпродукты.	Чай, кофе, шоколад.
Кислород		Не выявлен в пище в чистом виде.
	Во всех продуктах.	Во всех продуктах.	Питьевая (пищевая) сода.
	Все продукты.	Все продукты.
	Все продукты, содержащие растительный белок.	Все продукты.	Разрыхлитель (аммоний).
	Соленые огурцы и прочие соления, маслины, оливковое масло, кукуруза консервированная, листовая зелень, шпинат.	Все белковые продукты.	Минеральная вода.
	Репчатый лук, порей, чеснок, капуста, крыжовник, яблоки, фасоль, горох, гречневая крупа, семена кунжута.	Куриное мясо, свинина, жирная рыба, сыр, сметана, брынза, яйца куриные и перепелиные.	Минеральная вода.
	Фасоль, лесные орехи, арахис, свежая капуста, огурцы, помидоры, баклажаны, ламинария (морская капуста).	Морская рыба, морепродукты (кальмары, омары, устрицы, мидии, осьминоги, рапаны), ракообразные.
	Ржаная мука, свекла, черный хлеб, соленые и маринованные грибы.	Все белковые продукты.	Солод, соль поваренная и морская.

Питательные свойства всех вышеназванных продуктов наиболее выражены в сыром виде. При варке, жарке или иной термической обработке ценность продуктов меняется. Именно поэтому для того, чтобы восполнить физиологические потребности в макроэлементах, важно понимать, как меняется состав, после чего грамотно корректировать количество пищи.

Кроме всего этого, на качественный состав лакомств влияет и то, в какой посуде приготовлено блюдо или напиток. Например, натуральный черный кофе неспроста заваривают в посуде из меди, а в алюминиевых кастрюлях не готовят блюда с помидорами.

Признаки и симптомы недостатка или избытка

Признаки и симптомы недостатка или избытка макроэлементов в человеческом организме перечислены в таблице.

Название макронутриента	Нехватка (недостаток, дефицит)	Избыток (превышение, профицит)
	Судороги, паралич вследствие нарушения передачи информации нервными волокнами, сердечная недостаточность, заболевания костной ткани.	Почечная недостаточность, нестабильное психическое состояние, потливость, потеря воды вследствие частого мочеиспускания.
	Разрушение косной ткани, болезни суставов, слабость зубной эмали и кровоточивость слизистых, ломкость волос, расслоение ногтевых пластин, шаткость походки, искривление позвоночника.	Затвердевание костей, раннее зарастание родничка у детей, невозможность родов естественным путем, артроз.
	Покалывание в конечностях, нарушение кровообращения, гипертония, вегето-сосудистая дистония, остеохондроз, нарушение психического состояния.	Вялость, апатия, нарушение сна, головные боли, понос.
Кислород	Кислородное голодание, асфиксия, нарушение тканевого дыхания, слабая мозговая деятельность, гипоксия плода, головокружение, учащенный ритм сердца.	Кислородное отравление вследствие ускоренного процесса окисления.
	Не выявлено.	Не выявлено.
	Научно не доказано, хотя нехватка воды в организме может привести к гибели клеток.	Отек сердечной мышцы, почечная недостаточность.
	Не выявлен для чистого вещества. А вот малое количество белка вызывает общее голодание организма.	Болезни печени и почек, обнаружение белка в моче, отсутствие аппетита, головокружение, позывы к рвоте, боли в эпигастральной области.
	Отмечается редко, так как вещество поступает из всех продуктов питания и воды.	Отеки, почечная недостаточность, нарушение водного баланса, сухость во рту, жажда.
	Сердечные боли, сухость волос, наросты на ногтях, сильная боль в желудке, запоры и нерегулярный стул, цирроз печени.	Понижение уровня гемоглобина в крови, сыпь, потеря концентрации внимания, беспричинное похудение, рвота, пожелтение склер.
	Мышечная слабость, ломкость костей, боль в суставах, рахит у детей, дрожание рук, снижение сопротивляемости инфекционным заболеваниям.	Образование камней в почках, расслоение костей вследствие вытеснения кальция, расстройство пищеварения.
	Гастриты с пониженной кислотностью, рак желудка.	Гастриты с повышенной кислотностью желудочного сока, язва двенадцатиперстной кишки и желудка, расстройство пищеварения, геморрой.

Для усвоения макроэлементов организм должен получать сбалансированное питание. В регионах со сложной экологической обстановкой и загрязненным воздухом всем людям необходимо корректировать в рационе количество йода, фтора и употреблять больше витаминов. Забота о своем здоровье даст необходимый результат только тогда, когда питание будет сбалансированным на протяжении длительного времени.

Причины нарушения баланса макроэлементов

Причины нарушения баланса макроэлементов сводятся к нарушению усваиваемости веществ из пищи. Чаще всего это связано с аутоиммунными заболеваниями, хотя некоторые отклонения могут быть следствием ранее перенесенных:

• вирусных заболеваний;
• бактериальных инфекций.

Нарушение баланса макронутриентов в организме человека может быть также вызвано особенностями работы организма. Врожденные заболевания, такие как:

• почечная недостаточность,
• нарушения углеводного или белкового обмена,

могут стать причиной того, что минералы будут усваиваться не полностью или, наоборот, сверх нормы.

Важно отметить и тот факт, что растения, выращенные на загрязненной почве, вместе с полезными и необходимыми веществами «обогащают» клетки солями тяжелых металлов. Именно поэтому грибы, собранные вне теплиц и отдаленных от мегаполисов лесных массивов, кушать не рекомендуется.

Растения, получившие слишком много удобрений, также могут быть причиной нарушения баланса макроэлементов. Это неоднократно доказано специалистами многих отраслей в процессе изучения свойств веществ и их взаимодействия при работе, а также наличием в природе синергистов и антагонистов.

В заключение статьи о макроэлементах следует сказать о том, что нет одного самого важного вещества, и только сбалансированное и своевременное питание, отсутствие вредных привычек и здоровый образ жизни помогут организму сохранить молодость.

называют специфические низкомолекулярные вещества, которые находятся в небольших количествах в организме человека и без которых невозможно протекание всех биологических процессов в организме. Минеральными веществами являются ионы солей и соли. Недостаток этих веществ ведёт к различным болезням, а полное их отсутствие во внутренней биосреде рано или поздно приведёт к смерти.

Для функционирования человеческого организма необходимо около 30 минералов. То, что наш организм извлекает из пищевого рациона, зачастую не является достаточным для поддержания минерального баланса.

Классификация минеральных веществ

В организме и в пищевых продуктах минеральные вещества содержатся в разных количествах. В связи с этим выделяют микроэлементы и макроэлементы. Микроэлементы присутствуют в нашем организме в микроскопических количествах, а макроэлементы - в несоизмеримо больших.

К необходимым для нас микроэлементам относятся такие вещества как: цинк, железо, марганец, медь, йод, кобальт, хром, фтор, ванадий, молибден, никель, кремний, селен, стронций. К макроэлементам относится калий, кальций, магний, натрий, фосфор, сера, хлор.

Очень важную роль минеральные вещества играют в построении костного аппарата.
Макроэлементы регулируют кислотные и щелочные процессы в организме. В межклеточных жидкостях и крови наблюдается слабощелочная реакция, и малейшее её изменение отображается на протекании любых химических процессов. Магний, калий, натрий оказывают щелочное воздействие на организм, а сера, хлор и фосфор - кислотное.

В зависимости от своего минерального состава, одни пищевые продукты оказывают щелочное влияние (молочные продукты, ягоды, фрукты, овощи), а другие - кислотное (хлеб, яйца, мясо, крупы, рыба). Продукты, применяемые для диет щелочной направленности, назначают при плохом кровообращении, при заболеваниях печени и почек, при инсулинозависимой форме сахарного диабета. Диетическое питание кислой направленности назначается при мочекаменной болезни с фосфатурией (это патология фосфорно-кальциевого обмена).

Макроэлементы являются регуляторами водно-солевого обмена; они поддерживают осмотическое давление в межклеточных жидкостях и клетках. Благодаря разности давления в клетках и межклеточных жидкостях, между ними происходит движение продуктов обмена и питательных веществ. Нормальная деятельность пищеварительной, сердечно-сосудистой, нервной, и других систем категорически невозможна без минералов, поскольку они влияют на состояние иммунной системы и на процесс кроветворения и свертывания (эти процессы не могут происходить без таких элементов как медь, марганец, железо, кальций). К тому же микроэлементы активируют действие или входят в состав витаминов, гормонов, ферментов, и таким образом принимают участие во всех видах метаболизма.

Многие заболевания являются прямым следствием дефицита или переизбытка определенных веществ в рационе. Основные причины дисбаланса минеральных веществ:
Постоянное преобладание в рационе одних продуктов в ущерб другим. Необходимо разнообразить своё питание, только тогда поступление всех минеральных веществ будет сбалансированным настолько, насколько это возможно в наше экологически неблагоприятное время. Например, молочная продукция является незаменимым источником легкоусвояемого кальция, однако содержат крайне мало магния и тех микроэлементов, которые необходимы для кроветворения.

Повышенное или пониженное содержание минеральных веществ в наших пищевых продуктах обусловлено химическим составом воды и почвы. В результате этого выделяют эндемичные, то есть свойственные конкретным географическим районам, заболевания. Примером таких заболеваний может служить эндемический зоб, возникающий от недостатка йода.

Если в связи с изменением физиологического состояния (беременность) не удовлетворять растущие потребности организма повышением в рационе железа, кальция и т.д., то пострадает не только мать, но и плод.

Плохая усвояемость различных макро- и микроэлементов является немаловажной причиной развития заболеваний. Даже если элементы в нужном количестве поступают в организм с едой, но не могут усвоиться, то пользы от них никакой. Более того, несмотря на регулярное их поступление в организм, будут развиваться состояния, связанные именно с недостатком элемента.

Заболевания, а также их лечение приводят к нарушению обмена веществ, к ухудшению всасывания минералов из ЖКТ. Поэтому очень важно придерживаться диеты, назначенной врачом. Врач на основании полученных лабораторных данных повышает или понижает количество тех или иных минеральных веществ в организме пациента за счёт правильного подбора продуктов. К тому же, восстановление баланса минералов можно осуществить лекарственными средствами. Хорошим источником ценных минералов могут стать различные мультивитаминные комплексы.

Отсутствие надлежащего контроля над правильностью применения некоторых диет может вызвать дополнительные нарушения обмена веществ. Например, при заболеваниях почек и сердца рекомендуется бессолевая диета. Но длительное бессолевое питание может вызвать в организме дефицит хлора и натрия, что даст соответствующую клиническую картину.

При тепловой кулинарной обработке продуктов происходит большой процент потери полезных веществ. А неправильная тепловая обработка (например, долгая варка овощей без кожуры; попытки разморозить мясо в воде) значительно увеличивает эти потери.

Таблица продуктов, содержащих основные минералы

Минеральное вещество	В значительном количестве	В большом количестве	В умеренном количестве	В малом количестве
Кальций	Лук зеленый, петрушка, фасоль, кефир, творог, сыр, молоко.	Овсяная крупа, гречневая купа, сметана, морковь, сельдь, ставрида, сазан, икра.	Сливочное масло, перловая крупа, мука 2-го сорта, скумбрия, судак, треска, окунь, пшено, свекла, капуста, редис, зеленый горошек, апельсины, сливы, виноград, вишня, клубника.	Мясо, манная крупа, мука высшего сорта, макароны, томаты, огурцы, картофель, груши, яблоки, арбуз.
Фосфор	Сыры, говяжья печень, икра, фасоль, перловая крупа, овсяная крупа.	Творог, рыба, куриное мясо, шоколад, пшено, гречневая крупа, горох.	Говядина, вареные колбасы, куриные яйца, свинина, кукурузная крупа, мука 2-го сорта.	Молоко, сметана, рис, макароны, манная крупа, мука высшего и 1-го сорта, морковь, картофель, сливочное масло, зеленый лук, огурцы, капуста, томаты, свекла, арбуз, абрикосы, сливы, груши, яблоки, вишня, виноград, смородина, клубника.
Магний	Пшеничные отруби, пшено, овсяная крупа, морская капуста, чернослив, урюк.	Скумбрия, сельдь, филе кальмаров, гречневая крупа, перловая крупа, яйца, горох, мука 2-го сорта, салат, укроп, петрушка.	Курица, манная крупа, сыры, свекла, зеленый горошек, морковь, изюм, вишня, черная смородина.	Коровье молоко, мясо, творог, вареные колбасы, хек, ставрида, треска, макароны, рис, мука высшего сорта, картофель, томаты, капуста, яблоки, виноград, абрикосы.
Калий	Урюк, горох, фасоль, изюм, картофель, чернослив, морская капуста.	Говядина, свинина, хек, треска, скумбрия, филе кальмаров, овсяная крупа, зеленый горошек, томаты, редис, свекла, зеленый лук, черешня, черная смородина, красная смородина, абрикосы, персики, виноград.	Куриное мясо, свинина, судак, пшено, гречневая крупа, мука 2-го сорта, тыква, капуста, морковь, кабачки, сливы, апельсины, клубника, груши.	Молоко, сыры, сметана, творог, манная крупа, макароны, рис, мука высшего сорта, огурцы, брусника, клюква, арбуз.
Натрий	Сыры, брынза, варёные колбасы, копчёные колбасы, солёная рыба, копчёная рыба, квашеная капуста.	Мясо, свежая рыба, яйца, свекла, салат, шпинат, шоколад.	Молоко, сметана, творог, кефир, мороженое, лущеный горох, овсяная крупа, печенье, конфеты, картофель, томаты, репа, ревень, персики, виноград, яблоки, черная смородина.	Мука, крупы, макароны, сливочное масло, мёд, орехи, большинство фруктов, ягод и овощей, свежие грибы.
Железо	Мясные субпродукты (почки, печень, язык), гречневая крупа, горох, фасоль, шоколад, белые грибы, черника.	Говядина, конина, баранина, крольчатина, куриные яйца, овсяная крупа, мука 1-го и 2-го сорта, пшено, груши, яблоки, айва, хурма, кизил, инжир, орехи, шпинат.	Свинина, курятина, варёные колбасы, сосиски, сардины, ставрида, сельдь, скумбрия, икра, сыр, мука высшего сорта, перловая крупа, ячневая крупа, манная крупа, картофель, рис, зеленый лук, свекла, редис, щавель, дыня, арбуз, черешня, слива, малина, гранат, клубника, черная смородина.	Горбуша, карп, камбала, судак, треска, хек, мёд, зеленый горошек, баклажаны, капуста, репчатый лук, огурцы, морковь, перец сладкий, слива, тыква, персики, виноград, лимон, вишня, абрикосы, клюква, крыжовник.

Макроэлементы

Кальций
Кальций участвует в формировании костной ткани, является незаменимой частью мембран и ядер клеток, а также тканевых и клеточных жидкостей. Он принимает участие в проведении нервных импульсов, влияет на сокращение мышц, на свёртываемость крови, снижает проницаемость сосудов, влияет на обмен веществ, является активатором ряда ферментов. К тому же он уменьшает аллергические проявления и обладает противовоспалительным действием.

По содержанию и качеству усвоения кальция, лучшим его источником является молочная продукция. Усвоение данного макроэлемента зависит от соотношения его количества с количеством других пищевых веществ в блюдах Вашего рациона. Если в организме наблюдается избыток фосфора, то в кишечнике образуется соединение кальция с калом. После всасывания переизбытка фосфора, кальций может постепенно выводиться из костей.

Оптимальным для взрослых людей соотношением кальция к фосфору считают пропорцию 1:1,5. Ближе всего к оптимальной пропорции относится соотношение кальция к фосфору в твороге и сыре. В целом, лучшее соотношение наблюдается во всей молочной продукции, и иногда - в некоторых фруктах и овощах. Сочетание каши с молоком, или хлеба с сыром улучшает соотношение кальция и фосфора.

Из кишечника кальций всасывается в комплексном виде: с жёлчными и жирными кислотами. Недостаток и переизбыток жиров в еде значительно ухудшает усвояемость кальция. Избыток липидов образует так называемые кальциевые мыла, которые не всасываются. При одинаковом процессе всасывания магния и кальция, переизбыток первого связывает в кишечнике некоторую часть жёлчных и жирных кислот, которые необходимы для усвоения кальция. Оптимальное соотношение кальция к магнию в рационе является 1:0,5. В картофеле, хлебе, мясе, крупах соотношение кальция к магнию в среднем 0,5:1. Щавель, шпинат, инжир, шоколад, какао - ухудшают всасывание кальция.

При недостатке витамина D усвояемость кальция серьёзно нарушается. Организм начинает использовать кальций из костей. На усвояемость кальция в равной степени влияет и избыток, и недостаток белков.

В сутки взрослому человеку необходимо 800 мг кальция. При аллергии и воспалительных заболеваниях суставов, костей и кожи, содержание кальция с помощью диеты увеличивают в 2 - 3 раза. Увеличение в диете кальция производится за счёт молочных продуктов.

Фосфор
Фосфор крайне необходим для протекания обмена веществ и для правильного функционирования мозговой и нервной ткани, а также для работы печени, мышц, почек. Фосфор является составляющим нуклеиновых кислот. Нуклеиновые кислоты считаются носителями генетической информации и энергетического ресурса - аденозинтрифосфорной кислоты.

Фосфор участвует в формировании костей, гормонов, ферментов.
Лучший источник фосфора - это животные продукты, бобовые и зерновые. Хотя последние хуже усваиваются, чем животные продукты.
Замачивание бобовых и круп перед термообработкой весьма улучшает усвояемость фосфора. Суточная потребность для взрослых в фосфоре - это 1200 мг. При нервных заболеваниях, туберкулёзе, заболеваниях и переломах костей, в диете повышают содержание фосфора.

Магний
Магний является незаменимым участником углеводного, жирового и энергетического обмена. Он участвует в костеобразовании, нормализует функции сердца и нервной системы. Магний обладает сосудорасширяющим и антиспастическим действием, стимулирует желчеотделение и двигательную функцию кишечника.

Магний находится в растительных продуктах. Для обогащения диеты магнием используют некоторые овощи, крупы, орехи, бобовые, отруби, сухофрукты. Его усвоение подавляет избыточность кальция и жиров, поскольку для всасывания из кишечника данных веществ необходимы жёлчные кислоты.
Суточная потребность в данном веществе - 400 мг. При различных болезнях сердечнососудистой системы, желудочно-кишечного тракта, почек - желательно повышенное употребление магния.

Калий
Калий необходим для регуляции водно-солевого обмена и осмотического давления. Без него не могут нормально функционировать сердце и мышцы. В растительных продуктах, морской рыбе и в мясе содержится наибольшее количество калия. Он способствует выведению наружу натрия и воды.

В сутки необходимо принять 3 г калия. При гипертонии, плохом кровообращении, при заболеваниях почек - необходимость в калии возрастает. Желательно также повысить суточную дозу калия тем, кто принимает мочегонные препараты и кортикостероидные гормоны.

Повышение количества калия в диетах производят за счет растительных продуктов. Как правило, это свежие плоды и овощи, печёный картофель, гречневая и овсяная каши, сухофрукты. При болезни Аддисона (недостаточность функции надпочечников) содержание калия в диетах уменьшают.

Натрий и хлор
Эти вещества поступают в наш организм в основном в виде поваренной соли (натрия хлорид). Хлор принимает участие в регуляции осмотического давления, а также в образовании соляной кислоты, которая входит в состав желудочного сока. Много натрия содержится в подсоленной пище (2,5 г соли содержит 1 г натрия). Натрий принимает участие в межтканевом и внутриклеточном обмене веществ, в регулировании осмотического давления в тканях, клетках. Он активирует пищеварительные ферменты и способствует тому, чтобы жидкость накапливалась в организме.

Боржоми, Ессентуки - эти минеральные воды богаты содержанием натрия. А вот в плодах, крупах, овощах натрия совсем мало. Если пациенту необходимо придерживаться бессолевой диеты, то он должен изучить таблицу содержания соли в продуктах. Существуют специальные таблицы, по которым можно свериться и узнать в граммах точное количество соли на 100 грамм продукта.

В сутки необходимо съесть около 10 - 12 г соли, эту потребность легко удовлетворить за счёт её содержания в готовых блюдах. Потребность в соли значительно возрастает (до 20 - 25 г соли) при недостаточности коры надпочечников, при обильном потоотделении, при сильных поносах и рвоте, при обширных ожогах.

Ограничение соли или даже полное её исключение показано при заболеваниях печени и почек с отёками, при патологиях сердечно-сосудистой системы, при гипертонии, ожирении, ревматизме. В качестве заменителя используют диетические соли, например, Сана-Сол. Если пациенту показано малосолевое питание, а он привык к сильносолёной пище, то переводить его на диетическое питание нужно медленно.

Когда пациенту назначена длительная бессолевая диета, то во избежание дефицита хлора и натрия, вводят так называемые «солевые дни». В такие дни можно добавить в еду 5 - 6 г соли. В начальной стадии дефицит этих веществ проявляется снижением вкусовых ощущений, мышечной слабостью и вялостью.

Сера
Без серы невозможно было бы поддерживать здоровый вид кожи. Сера нужна для синтеза кератина, который находится в волосах, ногтях и суставах. Этот микроэлемент входит в состав многих ферментов и белков.

Много серы содержится в волосах. Является доказанным тот факт, что в кудрявых волосах сера находится в большем количестве, чем в прямых волосах. Атомы серы входят в состав некоторых аминокислот (метионин и цистеин).

Лучшими источниками серы являются: ракообразные и моллюски, яйца, говядина, птица, свинина, бобовые, сушёные персики. Элемент содержится в большинстве продуктов с высоким содержанием белка. Соответственно, при достаточном потреблении белка дефицита серы никогда не случается.

Доказано, что приём 0,7 мг чистой серы в сутки оказывает негативное воздействие на кишечник. А если принимать большое количество органически связанной серы, например, находящейся в составе аминокислот, то это не приведёт к интоксикации.

Микроэлементы

Железо
Процессы кроветворения и тканевого дыхания требуют участия такого микроэлемента как железо. Молекулы железа входят в состав гемоглобина, миоглобина, различных ферментов. Роль пищевых продуктов, содержащих этот химический элемент, определяется двумя факторами: количеством железа и степенью его усвоения.

То железо, которое поступает с пищей, частичным образом всасывается в кровь из кишечника. Мясо и субпродукты являются богатым источником железа, и более того, именно из этих продуктов оно лучше всего усваивается.

Всасыванию микроэлемента способствуют аскорбиновая и лимонная кислоты, а также фруктоза, которые в большом количестве находятся во фруктовых соках и фруктах. То есть, если пить апельсиновый сок, то железо лучше усваивается из многих продуктов, даже из тех, в которых его содержатся совсем мало. Дубильные вещества и щавелевая кислота, наоборот, ухудшают всасывание железа, именно поэтому богатые железом черника, айва, шпинат, щавель, хоть и содержат его в большом количестве, но не являются важными источниками данного вещества. В бобовых и зерновых продуктах, а также в некоторых овощах содержатся фитины и фосфаты, которые препятствуют всасыванию железа. При добавлении рыбы или мяса к данным продуктам, усвояемость железа повышается, при добавлении яиц или молочных продуктов - уровень усвояемости не меняется.

Усвоение железа подавляет крепко заваренный чай. Из рациона, в котором находятся животные и растительные продукты, в среднем усваивается около 10 % железа. При дефиците железа увеличивается всасывание его из кишечника. Так, у здорового человека из хлебных продуктов усваивается около 4% железа, а у человека, страдающего дефицитом железа, усваивается 8%. Процессы всасывания ухудшаются при заболеваниях кишечной системы и при снижении секреторной функции желудка.

В сутки взрослому мужчине требуется не менее чем 10 мг железа, а женщине - 18 мг. Такая разница в потребности микроэлемента обусловлена высокой потерей крови во время ежемесячных менструаций. Дефицит элемента приводит к ухудшению клеточного дыхания. Серьёзнейшее нарушение, к которому может привести сильный дефицит - это гипохромная анемия.

Если у человека постоянно бледные веки и бледная кожа на лице, то по этим визуальным признакам можно заподозрить анемию. Другие симптомы: сонливость, усталость, апатия, снижение внимания, частый понос, снижение зрения.

Развитию железодефицитного состояния способствует нехватка в питании белков животного происхождения, кроветворных микроэлементов и витаминов. Так, нехватка белков ухудшает способность железа участвовать в синтезе гемоглобина.

Дефицит микроэлемента может возникнуть при кровопотерях (острых или хронических), при заболеваниях желудка (резекция желудка, энтерит, гастрит), при глистных инвазиях. Именно поэтому при многих болезнях потребность организма в железе повышается.

Йод
Йод принимает участие в синтезе гормонов щитовидной железы. В географических районах, где наблюдается дефицит йода в воде и в пищевых продуктах, возникает так называемый эндемический зоб. Развитие болезни происходит из-за преимущественно углеводного питания, недостатка животных белков и витаминов, микроэлементов. Чтобы избежать болезни, в превентивных целях для приготовления пищи используют йодированную поваренную соль.

Йодом весьма богаты морепродукты. Хороший источник йода - морская капуста. Тепловая обработка и длительное хранение снижают количество йода в продуктах.
Содержание йода необходимо увеличить в суточном рационе при ожирении, атеросклерозе, недостаточности щитовидной железы.

Фтор
Фтор нужен для построения костной, а в особенности - зубной ткани. При нехватке фтора в воде и рационе быстро развивается кариес зубов, а при переизбытке - флюороз: поражение зубной эмали, костей, и хрупкость зубов. В чае, морепродуктах, морской рыбе содержится немалое количество фтора. Молочная продукция, фрукты и овощи бедны фтором.

Медь
Медь принимает участие в тканевом дыхании и кроветворении. Лучшими источниками меди являются: рыба, мясо, морепродукты, раки, печень, оливки, морковь, чечевица, овсяная, гречневая и перловая крупы, картофель, груши, крыжовник, абрикосы.
Медь обладает антиоксидантным действием.

Недостаток меди проявляется бледностью кожи, заметно выступающими венами, частыми кишечными расстройствами. Сильный дефицит приводит к хрупкости костей. Малое количество меди в лимфоцитах приводит к снижению устойчивости организма к инфекционным возбудителям. Правда, дефицит меди - достаточно редкое явление, так как это распространенный элемент.

Никель
О влиянии никеля на человеческий организм ещё не так много известно, но уже нет никаких сомнений в том, что он чрезвычайно важен.

• Никель наряду с железом, кобальтом и медью повышает уровень гемоглобина и оказывает влияние на созревание эритроцитов.
• Он усиливает эффективность действия инсулина.
• Входит в состав ДНК и РНК.
• Активирует действие ферментов.
• Обеспечивает кислородом клетки организма.
• Обеспечивает гормональную регуляцию организма.
• Участвует в обмене жиров.
• Участвует в окислении витамина C.
• Понижает артериальное давление.

Усвояемость никеля снижается при употреблении апельсинового сока, кофе, чая, молока. А нехватка железа, цинка, кальция, магния, напротив, улучшает усвояемость. Во время беременности и кормления у женщин повышается абсорбция никеля.
В сутки человек нуждается не менее чем в 100 мкг никеля.

Стронций
Стронций, который поступает в организм вместе с едой, не слишком хорошо усваивается организмом. Наибольшее количество этого элемента находится в растительной пище, а также в костях и хрящах животных. И в организме человека, как правило, большая часть стронция депонируется именно в костях и хрящах.
Поступление данного микроэлемента с водой и пищей может вызывать такое заболевание как «стронциевый рахит». Это заболевание характеризуется нарушением кальциевого обмена.

Кобальт
Без кобальта невозможна нормальная деятельность поджелудочной железы. Еще одна его функция - образование красных кровяных телец. Также кобальт регулирует деятельность гормона надпочечников - адреналина. Адреналин называют также гормоном выживания. Это неслучайное название, без действия адреналина невозможно улучшение состояния при очень многих заболеваниях. Пациентам с сахарным диабетом, раком крови, анемией, с ВИЧ или СПИД показан рацион, обогащённый кобальтом.
Кобальт и марганец влияют на появление ранней седины в волосах. Кобальт является стимулятором процессов кроветворения; благодаря этому микроэлементу осуществляется синтез нуклеиновых кислот, ответственных за передачу наследственных признаков.

Ванадий
Этот микроэлемент гораздо меньше находится «на слуху», чем остальные его собратья. А между тем, ванадий играет значительную роль в повышении защитной функции организма. Благодаря ванадию повышается невосприимчивость к инфекциям. А в сочетании с другими минералами он замедляет старение.

Хром
Хром вовлечен в процесс синтеза инсулина, а также участвует в углеводном и жировом обмене. По неизвестным причинам, в коже и костях представителей восточных рас содержится в два раза больше хрома, чем у европейцев.
Лучшие источники хрома: желток яиц, дрожжи, проростки пшеницы, печень, сыры, крупы.

Низкое значение хрома в нашем организме влияет на сильные скачки уровня сахара в крови, что может привести к развитию диабета. Признаки предельно низкого количества хрома: раздражительность, спутанность сознания, снижение когнитивных функций, сильная жажда.

Суточная потребность хрома - около 25 мкг. Из них только 10% усваивается организмом.
Пожилым людям требуется больше хрома, потому что с возрастом организм утрачивает способность усваивать и запасать элемент. Хром лучше всего усваивается в хелатированной форме.
Интоксикация хромом практически невозможна, даже если принять большую дозу хромосодержащего препарата, поскольку этот микроэлемент плохо усваивается.

Марганец
Элемент необходим для роста и развития клеток, для синтеза защитного вещества гликопротеина, который покрывает клетки. Он способствует регуляции уровня сахара в крови. Без марганца невозможно образование естественного противовирусного агента интерферона. Более того, марганец проявляет антиоксидантное действие.

Без марганца не усваиваются в нужной мере витамины E, C и витамины группы B. Лучший источник марганца: проростки пшеницы, овес, крупы из цельного зерна, орехи (в частности, фундук и миндаль), сливы, ананасы, фасоль, сахарная свекла, листья салата.
Дефицит марганца редко встречается, так как это достаточно распространённый микроэлемент. Если у человека присутствует избыток меди, то этому явлению может сопутствовать дефицит марганца, поскольку организм использует его в превентивных целях, чтобы снизить уровень меди.

Марганец присутствует в чае, и если человек пьёт много чая в течение дня, то он получает достаточную дозу микроэлемента, несмотря на то, что кофеин, который содержится в чае, мешает всасыванию элемента.

Молибден
Молибден депонируется в печени, а затем расходуется на метаболические процессы железа. Функции этого микроэлемента различны: от профилактики разрушения зубов до предотвращения импотенции.

Лучшие источники молибдена: гречневая крупа, пшеничные проростки, бобовые, печень, ячмень, рожь, соевые, куриные яйца, хлеб. Содержание микроэлемента уменьшается из-за излишней очистки продуктов, а также в том случае, если сельскохозяйственные культуры выращивали на скудных почвах.

Нехватка молибдена встречается редко. Симптомы дефицита включают такие признаки как беспокойство и аритмия пульса. Суточная необходимая доза молибдена - от 150 мкг до 500 мкг (для детей - от 30 мкг до 300 мкг). Большое количество микроэлемента (10 - 15 мг в сутки) может вызвать подагру и повлиять на увеличение выделения меди, что приведёт к её дефициту в организме.

Селен
Это очень ценный и редкий для организма микроэлемент. Он жизненно необходим в качестве антиоксиданта, а также для синтеза белков. Селен поддерживает нормальное функционирование печени и укрепляет иммунитет. Он входит в состав спермы и является необходимым элементом для поддержания репродуктивной функции.

Селен выводит из организма ионы тяжелых металлов, в том числе мышьяк и кадмий, что важно для курильщиков. Лучшими источниками селена являются: яйца, чеснок, дрожжи, печень и рыба.

При курении, содержание микроэлемента в организме уменьшается.
Дефицит элемента вызывает облысение, боли в груди, а также усиливает предрасположенность к инфекциям. В сутки селен необходим в количестве 20 мкг для детей и 75 мкг для взрослых. Впрочем, некоторые источники советуют принимать взрослым до 200 мкг селена в сутки.
Аминокислоты или дрожжи с содержанием селена принимать предпочтительнее, чем таблетки с селенитом, поскольку первые являются менее токсичными.

Кремний
В человеческом организме находится не так много кремния, однако он является жизненно важной частью всех костей, хрящей, сосудов. Он помогает предотвратить хрупкость костей, укрепляет клетки волос, ногтей, кожи, стимулирует синтез кератина и коллагена.
Лучшими источниками кремния являются: растительная клетчатка, фрукты и овощи, жёсткая питьевая вода, коричневый рис.

Недостаток кремния вызывает ослабление кожных тканей. По мере старения, кремния в организме становится меньше. Суточное необходимое количество микроэлемента составляет около 25 мг. Токсичность элемента низкая. Натуральные препараты с содержанием кремния экстрагируют из хвоща или бамбука.

Дефицит макроэлементов и микроэлементов

Это явление, к сожалению, часто встречается. Дефицит возникает из-за однообразия питания, из-за нарушения процесса усвояемости, при разных заболеваниях или состояниях. Например, при беременности очень часто возникает дефицитное состояние - нехватка кальция. Аналогичный дефицит возникает и при заболеваниях, таких как остеопороз или рахит.


Дефицит хлора возникает при сильной рвоте. Зобная болезнь является следствием недостаточности йода. Постоянная диарея приводит к дефициту магния. Анемия (нарушение кроветворения), может являться показателем недостатка многих элементов, но чаще всего - железа.

Роль минеральных веществ сложно переоценить. Большая часть макроэлементов являются структурными компонентами и электролитами. Микроэлементы является кофакторами ферментов и белков. В человеческом организме в количественном отношении преобладают железосодержащие белки - это миоглобин, гемоглобин, цитохром, а также около трёхсот цинксодержащих белков.

Микроэлементы, в зависимости от их количества в организме, стимулируют или угнетают многие биохимические процессы. Тем людям, которые отличаются ускоренным обменом веществ (например, спортсмены), сбалансированный приём препаратов, содержащих минеральные вещества и витамины, просто необходим.

На фармацевтическом рынке выпущено немало препаратов, функцией которых является восстановление баланса минеральных веществ в организме. Такие препараты очень удобны в применении, в их суточной дозе находится весь спектр нужных макро- и микроэлементов именно в том количестве, которое необходимо организму.
Стресс любого происхождения (физический, химический, умственный, эмоциональный) повышает потребность организма в витаминах группы B, а загрязнённость воздуха увеличивает потребность в витамине E.

Чрезмерная кулинарная обработка пищи, и её повторный разогрев может привести к разрушению всех находящихся в ней минеральных веществ.
Частое питьё чересчур горячих жидкостей или переизбыток в рационе таких раздражителей как чай, кофе, или специи - сильно снижают выделение пищеварительных соков, а это приводит к ухудшению всасывания витаминов и минеральных веществ из пищи.

Нельзя ждать, пока дефицит витаминов и минеральных веществ начнет проявляться симптоматикой заболеваний, лучше заранее начать профилактические приёмы натуральных препаратов, содержащих сбалансированное количество макро- и микроэлементов.