Ст.1.МЭ в жизн.орган.конф.12гx

Минеральные вещества в жизнедеятельности человека
Я.Ф.Комяк
Чтобы чувствовать себя крепким и бодрым, каждому из нас необходимо... некоторое
количество элементов таблицы Менделеева. Стабильность химического состава организма
— одно из обязательных условий здоровья человека. Правильно сбалансированное
питание, то есть поступление в организм человека всех необходимых для него веществ в
достаточном количестве, в том числе и микроэлементов, является необходимым условием
здоровья человека. Большинство важнейших микроэлементов находятся в продуктах
растительного и животного происхождения в хлебопродуктах, воде. Чтобы поступление
микроэлементов с пищевыми продуктами было достаточным, необходимо, чтобы пищевой
рацион человека был разнообразным. В течение суток желательно употреблять около 50
наименований, в том числе различных составных его блюд (включая воду, соль, состав
приправ и др.). Минеральные вещества в зависимости от содержания в организме человека
подразделяются на макро- и микроэлементы. Макроэлементы – вещества, содержание
которых превышает 0,01% массы тела. Микроэлементы – вещества, концентрация которых
в организме равна или менее 0,01% массы тела (от 0,01 до 0,000000000001%).
Микроэлементы с содержанием ниже 10-5% (золото, ртуть, уран, радий и др.) относят к
ультрамикроэлементам «следовые элементы»
В организме здорового человека присутствуют 12 макроэлементов (C, H, O, N, Ca, Cl, F, K,
Mg, Nа, P, S) и 69 микроэлементов.
По степени значимости для организма человека макро- и микроэлементы делят на
следующие группы:
жизненно важные (эссенциальные) элементы – это все макроэлементы (H, O, N, C, Ca,
Cl, F, K, Mg, Na, P, S) и 8 микроэлементов (Cr, Cu, Fe, I, Mn, Mo, Se, Zn);
жизненно важные, но способные вызвать патологические изменения в организме,
находясь в дозах, превышающих норму (условно эссенциальные) микроэлементы (B, Co,
Ge, Li, Si, V);
потенциально токсичные микроэлементы и ультрамикроэлементы (Ag, As, Au, Br, Ce,
Cs, Dy, Er, Eu, Ga, Gd, Hf, Ho, In, Ir, La, Lu, Nb, Nd, Ni, Os, Pd, Pr, Pt, Rb, Re, Rh, Ru, Sb, Sc,
Sm, Sn, Sr, Ta, Tb, Te, Th, Ti, Tm, U, W, Y, Yb, Zr);
токсичные элементы (Al, Cd, Pb, Hg, Be, Ba, Tl, Вi).
По иммуномодулирующему эффекту делятся на эссенциальные для иммунной системы
(Fe, I, Cu, Zn, Co, Cr, Mo, Se, Mn, Li) и иммунотоксичные (Al, As, B, Ni, Cd, Pb, Hg, Be, Vi,
Tl, Ge, Au, Sn и др.).
Деминерализующие факторы (антиалиментарные вещества). Они подавляют действие
минеральных веществ — кальция, железа и др., образуя труднорастворимые соединения.
Наиболее изученными из них являются фитин и щавелевая кислота. Фитин содержится в
зерновых, бобовых и орехах. Интересно, что белый хлеб почти не содержит фитина, в то
время как серый (из неочищенной муки) имеет значительное его количество. Ржаной хлеб
фитина не содержит. Щавелевая кислота образует практически нерастворимые соли
кальция, поэтому продукты, ее содержащие, способны резко снижать его усвоение
организмом. Среди них следует упомянуть шпинат, портулак, щавель, ревень, свеклу, чай,
какао. Степень действия, снижающего усвоение кальция, разных продуктов зависит от
соотношения в них кальция и щавелевой кислоты. Так, в листьях свеклы, в щавеле, ревене
щавелевой кислоты примерно в 10 раз больше, чем кальция. Исследования показали, что
эти продукты существенно подавляют использование кальция, получаемого организмом с
такими продуктами, как молоко, сыр.
Значение минеральных веществ многообразно. Макроэлементы участвуют в регуляции
кислотно-основного состояния в организме. В крови и межклеточных жидкостях
поддерживается слабощелочная реакция, изменение которой отражается на химических
процессах в клетках, а в конечном итоге на состоянии всего организма. Минеральные
вещества пищи оказывают преимущественно щелочное (кальций, магний, натрий, калий)
или кислотное (фосфор, сера, хлор) действие на организм. В зависимости от минерального
состава некоторые продукты вызывают щелочные сдвиги (молочные продукты, овощи и
фрукты), а другие — кислотные (мясо, рыба, яйца, хлеб, крупы). Минеральные вещества
регулируют водно-солевой обмен, поддерживают осмотическое давление в клетках и
межклеточных жидкостях, что необходимо для передвижения между ними питательных
веществ и продуктов обмена (калий, натрий, хлор). Минеральные элементы принимают
активное участие во всех видах обмена веществ (белковом, углеводном, жировом и т. д.).
Нормальная функция нервной и пищеварительной систем, мышц и других органов и
систем не возможна без минеральных веществ. Установлено, что на состояние сердечнососудистой системы влияет содержание в пище магния, натрия, калия, хрома, марганца,
меди и т. д. Кроветворение и свертывание крови требуют участия железа, меди, кобальта,
никеля, марганца, кальция и других минеральных элементов. Минеральные вещества
входят в состав ферментов или активируют их (кальций, натрий, фосфор, железо,
молибден, цинк, селен и др.). Образование и активация гормонов эндокринных желез
связаны с минеральными веществами (йод, цинк, медь, сера и др.). Биологическая
активность, а в некоторых случаях образование витаминов зависят от минеральных
элементов (кальций, фосфор, кобальт, марганец, цинк и др.). Минеральные вещества
влияют на защитные реакции организма, например, фагоцитарную активность лейкоцитов,
развитие иммунитета. Таким образом, минеральные вещества являются обязательной и
незаменимой составной частью пищевого рациона, а их длительный дефицит или избыток
в питании ведет к нарушениям обмена веществ и заболеваниям.
Дефицит ряда эссенциальных МЭ (селена, цинка, железа, йода, марганца) и интоксикация
токсичными МЭ (ртуть, свинец, мышьяк) способствуют тому, что учащается
возникновение следующих патологических состояний:

злокачественные новообразования кожи, мозга, желудочно-кишечного тракта, лимфы;

инфекционной патологии (грибковые, вирусные и бактериальные инфекции);

аутоиммунных заболеваний (ревматоидный артрит, системная красная волчанка,
дерматомиозит, системная склеродермия, рассеянный склероз);

дегенеративных заболеваний (атеросклероз, ИБС, болезнь Альцгеймера).
Получая микроэлементы из внешней среды, человек находится в постоянной
зависимости от химического состава воды, пищи, воздуха. Микроэлементы, в свою
очередь, играют значительную роль в адаптации.
В зависимости от среды обитания существенно разнятся концентрации химических
элементов в морских и наземных растениях, у водных и сухопутных животных.
Так, любимые нами «дары моря» растительного и животного происхождения
накапливают в себе: кальций, калий, натрий, магний, серу, хлор, цинк, медь, молибден,
железо, йод, никель, титан, стронций, цирконий, хром, литий, бор, лантан. А вот «дары
природы», предоставляемые человеку на суше, в целом менее богаты макро- и
микроэлементами, хотя содержание азота, углерода, фтора, а также марганца и алюминия в
наземных растениях в 10 раз выше, чем в морских.
Наземные растения — основной источник такого важного элемента, как марганец, а
морские — кальция, железа, циркония, кремния, лития, йода. Представители наземной
фауны обеспечивают человека фосфором, азотом, водородом, то есть макроэлементами, но
они почти не поставляют нам хром, ванадий, марганец (элементы, принимающие активное
участие в регуляции углеводного и жирового обмена, толерантности к глюкозе). В свою
очередь, представители морской фауны концентрируют в себе большие количества цинка,
кобальта, меди.
Минеральные вещества могут взаимодействовать как друг с другом, так и с иными
питательными элементами. Взаимодействие веществ может происходить по типу
синергизма (совместное действие) или антагонизма (противодействие).
К органическим соединениям, тормозящим всасывание некоторых элементов относятся:
фитиновая кислота, пищевые волокна, некоторые лекарства,а способствующие
всасыванию элементов это витамин С, лимонная, молочная, пировиноградная, янтарная
кислоты, лактоза, фруктоза, глюкоза, гистидин, лизин, цистеин, валин.
Около 80% населения страдает от более или менее выраженного дисбаланса
микроэлементов. Причин дисбаланса более чем достаточно: стрессы, недостаточное
поступление в организм эссенциальных элементов, радиация, атаки токсичных веществ.
Все это приводит к недостатку в организме современного человека жизненно необходимых
химических элементов. Хроническая их нехватка ведет к серьезным изменениям функций
организма (отклонения в обмене белков, жиров, углеводов, витаминов и выработке
ферментов, ослабление иммунитета, сбой эндокринной и нервной систем) и вызывает
психоневрологические расстройства, онкологические заболевания, воспалительные
поражения органов и тканей.
Дефицит микроэлементов. Мы есть не только то, что мы едим, мы, скорее, есть то, что
мы усваиваем. А усвоение химических элементов, как и других питательных веществ, —
процесс сложный и плохо контролируемый.
Прежде всего, следует отметить, что при переходе от традиционной (натуральной) к
современной (индустриальной) кухне существенно изменился состав потребляемой пищи.
Образовался разрыв, между количеством получаемых человеком калорий и содержанием в
пище питательных веществ: витаминов, минералов и микроэлементов.
Революционные изменения, происшедшие в питании людей, за каких-нибудь сто лет
привели к распространению так называемых болезней цивилизации, большинство из
которых связаны с дефицитом микроэлементов в пище.
Сегодня большинство жителей планеты регулярно не восполняют недостаток питательных
веществ. Так, по данным американских ученых-диетологов (Бергнер, 1998), рацион
современного среднестатистического американца обеспечивает лишь 50 -60% суточной
потребности в магнии (его дефицит отмечен у 75-85% обследованных жителей США), 50%
— в меди, селене, кальции; 70-90% людей недополучают с пищевыми продуктами цинк и
хром. Большинство пожилых жителей развитых стран (особенно женщины) страдают от
нехватки меди и марганца, а также калия. У подростков и беременных женщин особенно
часто отмечается дефицит железа и цинка.
Пища, которую в основном потребляют наши дети, обеспечивает только 53% потребности
в кальции, 56% — в цинке, 48% — в селене, 43% — в йоде. Глядя на эти цифры, трудно
говорить об иммунитете этих детей, их нормальной репродуктивной функции в будущем,
наконец, о необычайных умственных способностях и внешней привлекательности!
Среднестатистические данные о составе питательных веществ бывают весьма далеки от
реальных, так как на химический состав продуктов влияют условия их получения (местные
и технологические), хранения и переработки. Большая часть овощей, попадающих на наш
обеденный стол, выращены на чрезвычайно бедных микроэлементами почвах, а молоко и
мясо получены от коров, знакомых только с истощенными пастбищами, зачастую
загрязненными тяжелыми металлами, соединениями серы, которые выбрасываются
промышленными предприятиями и автотранспортом. Такая пища не может дать человеку
требуемого для полноценной жизни количества веществ.
Обедняют наш рацион и неумеренно потребляемые рафинированные (очищенные)
продукты, сахар, сладкие безалкогольные напитки, консервы, длительно хранившиеся
замороженные продукты, особенно мясные и рыбные, и, неправильная, «варварская»
кулинарная обработка пищи.
Оказывается, по сравнению со свежим горошком, содержание меди в горошке
консервированном снижено на 53%, цинка — на 43%, магния — на 45%, марганца - на
26%. При получении белой муки мелкого помола из цельной пшеницы теряется б8%
цинка, 85% марганца, 55% меди, 8% железа. За период с 1914 по 1992 г. содержание
железа в американских яблоках снизилось почти на 90% (!), кальция — на 48%, магния —
на 83%; в капусте содержание кальция упало с 248 мг на 100 г продукта-до 47 (то есть в 5
раз), магния — с 66 до 15 мг (в 4 раза), железа — с 1,5 мг до 0,59 мг на 100 г продукта
(более чем в 2 раза). Сладкоежкам следует помнить, что при злоупотреблении сахаром
организму требуются повышенные количества таких микроэлементов, как медь, цинк и
хром. Так что современному человеку не следует особенно доверять старым рецептам,
рекомендующим какие-либо целебные продукты, — в наши дни от их богатого
химического состава уже мало что осталось.
Таким образом, современный человек употребляет блюда повкуснее, съедает больше и
быстрее — какое там тщательное пережевывание! Да и жевать-то зачастую нечего, ведь
теперь продукты содержат мало клетчатки, сухожилий, хрящей. Ну а в конечном итоге
питаемся мы хуже и не так полноценно, как наши предки.
Действие микроэлементов. Микроэлементы присутствуют в организме главным образом
не в виде свободных ионов, а в связанном состоянии — с белками, аминокислотами,
другими органическими соединениями. Они входят в состав активных центров многих
ферментов. Так 90 % меди в сыворотке крови связано с а2-глобулинами, в частности
церулоплазмином (белком — переносчиком меди, обладающим антиоксидантными,
противовоспалительными свойствами), а также с аминокислотами, и лишь несколько
процентов меди — это свободные ионы. Около 70% железа в организме человека входит в
состав гемоглобина, 20-25% обнаруживается в связанном виде (ферритин, гемосидерин) в
печени, костном мозге, селезенке. Медь и железо — составляющие или активирующие
около 30 ферментов, а цинк — более 200.
Микроэлементы выступают в роли катализаторов или ингибиторов биохимических
процессов в организме человека. В результате повышается или понижается в организме
концентрация отдельных белков, жиров, углеводов, ферментов, других необходимых для
жизни веществ. А благодаря этому замедляется или ускоряется восстановление
поврежденных тканей, рост и развитие клеток, возрастает или снижается насыщение
организма кислородом, углекислым газом и др., то есть изменяется тканевое дыхание.
Таким образом, микроэлементы оказывают действие на организм человека в основном
опосредованно, изменяя деятельность ферментов, гормонов, белков, витаминов и прочих
биологически активных веществ, включающих МЭ или чувствительных к изменению их
концентраций в окружающей среде.
Литература
1. Авцын А.П. и др. Микроэлементозы человека: этиология,
классификация, органопатология. - М., Медицина, 1991.— 496 с.
2.Закусов В. В. Фармакология. М., Медицина, 2006.
3. Лидин Р. А. , Молочко В. А. , Андреева Л. Л. Химические свойства
неорганических веществ. — «Химия», 2000. — С. 286.
4. Фримантл М. Химия в действии. — М.: «Мир», 2001. — Т. 2. с.159.
5. Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др..- М.: 1995.Т.3. 4. Т.5. -- 639 с.
6. J. Riley P., Skirrow G. Chemical Oceanography V. 1, 1995.- р.293.