2. Обмен минеральных солей

2.1.Общие сведения о минеральных соединениях в организме человека

От 4% до 4,5% общей массы тела человека приходится на долю минеральных компонентов. Химические элементы, содержащиеся в организме человека в виде минеральных компонентов принято подразделять на макроэлементы и микроэлементы. Содержание каждого из макроэлементов превышает 0,005% от общей массы тела; к их числу относятся натрий, калий, кальций, фосфор и хлор. Содержание каждого из микроэлементов составляет менее 0,005% общей массы тела; к числу микроэлементов относятся цинк, кобальт, железо, медь, молибден, марганец, селен и др.

Содержание основных макроэлементов в организме человека в граммах на 1 кг сырой массы тела составляет:

Кальций 20,01 Хлор 1,56

Фосфор 11,60 Натрий 1,09

Калий 2,65 Магний 0,36

Принято считать, что около 4% от общей массы пищевого рациона должно приходится на минеральные компоненты. Если содержание минеральных веществ в пище меньше этой величины, то у детей наблюдается явное замедление роста. Замедление роста происходит и у детей, в рационе которых содержание минеральных веществ превышает 16%. Суточная потребность в макроэлементах для взрослого составляет: натрий 46 г, хлор 24 г, калий 23 г, кальций 0,7 0,8 г, фосфор 1,22,0 г. Ежесуточная потребность в микроэлементах измеряется миллиграммами или десятками миллиграммов.

2.2. Биологическая роль минеральных соединений

Функции минеральных соединений в организме чрезвычайно разнообразны:

Вопервых, это участие в построении твердого скелета.

Вовторых, ионы солей участвуют в поддержании осмотичес

кого давления клеток и внеклеточной жидкости, что в конечном счете обеспечивает тургор и форму клеток, тканей и органов.

В третьих, ионы различных неорганических солей принимают непосредственное участие в работе буферных систем, поддерживающих постоянство рН внутриклеточной и внеклеточной жидкостей организма.

В четвертых, ионы неорганических солей принимают участие в трансмембранном переносе ряда органических соединений. Примером может служить активный транспорт аминокислот, сопряженный с переносом ионов натрия.

В пятых, ионы хлора, бикарбоната и калия участвуют в газообмене.

В шестых, ионы натрия, калия и кальция участвуют в регуляции обмена воды в организме.

В седьмых, ионы натрия, калия и кальция участвуют в работе различных регуляторных механизмов, начиная от участия ионов натрия и калия в процессах поляризации и деполяризации клеточных мембран и кончая участием ионов Са2+ в работе гормональных механизмов регуляции внутриклеточного метаболизма.

Наконец, многие микроэлементы выполняют специфические функции в организме, являясь структурными элементами более сложных молекул. Так, ионы железа участвуют в катализе и транспорте кислорода; ионы меди, молибдена, кальция, магния, марганца, цинка и входят в состав металлоэнзимов и участвуют в катализе; йод входит в состав тироксина и трийодтиронина, участвуя тем самым в регуляции обменных процессов.

2.3. Обмен натрия

Общее содержание натрия в организме составляет 70 75 г ; около 50% натрия находится во внеклеточной жидкости, примерно 40% входит в состав костей и около 10% всего натрия находится в внутриклеточной жидкости. Ионы натрия являются основными внеклеточными катионами. Так, концентрация ионов натрия в плазме крови составляет 310 390 мг/дл ( 135 155 мМ/л ), тогда как в эритроцитах их концентрация всего 31 50 мг/дл ( 13 22 мМ/л ).

Ионы натрия участвуют в создании и поддержании осмотического давления внеклеточной жидкости, они в ходят в состав буферных систем, поддерживающих постоянство рН внеклеточной среды, ионы натрия принимают участие в работе механизмов активного транспорта аминокислот и трансмембранного переноса глюкозы. Ионы натрия принимают участие в процессах поляризации и деполяризации клеточных мембран, играя тем самым важную роль в процессах проведения нервных импульсов, а также в передаче нервных импульсов на клетки других типов, например, на миоциты. Ионы натрия активируют ряд ферментов, например амилазу.

В неравновесном распределении ионов натрия между клеточной и внеклеточной жидкостью важную роль играет фермент Na+,К+АТФаза, локализованная в наружной клеточной мембране различных клеток и осуществляющая откачку ионов Na+ из цитозоля в межклеточную жидкость с использованием энергии АТФ.

Ежесуточное потребление NaCl составляет 15 20 г, что примерно в 2 раза перекрывает потребность организма сказывается привычка употреблять пищевые продукты с добавкой поваренной соли. Следует иметь в виду, что большой избыток поваренной соли в пище способствует развитию гипертонии. Соли натрия в своем большинстве хорошо растворимы в воде и легко всасываются в кишечнике. Выводится натрий в виде солей преимущественно с почками, причем из первичной мочи реабсорбируется до 97,5 99,О% ионов натрия. В норме для взрослых характерен нулевой баланс в отношении поступления и выведения ионов Na. В то же время в условиях бессолевой диеты взрослые теряют эти ионы с мочой только в течение первых нескольких дней, в последующем ионы натрия практически полностью исчезают из мочи.

Основным регуляторами экскреции натрия являются гормоны коры надпочечников минералокортикоиды. Для человека таким регулятором является альдостерон. Регуляция идет на уровне контроля экспрессии генов: при недостатке натрия в организме стимулируется выработка альдостерона, который в свою очередь, проникая в ядра клеток в составе гормонрецепторного комплекса, стимулирует экспрессию генов, ответственных за синтез белков, участвующих в реабсорбции натрия в почках. Кроме того, стимулируется реабсорбция натрия потовыми железами и слюнными железами.