Функции минеральных веществ в организме
1. Участие в окислительно-восстановительных реакциях. Ионы железа, меди и особенно магния необходимы для активации ферментов, связанных с переносом и высвобождением энергии, транспорта и связывания кислорода. Железо входит в состав гемоглобина и миоглобина, ответственных за тканевое дыхание.
2. Поддержание осмотического давления и кислотно-основного равновесия. Важнейшим осмотически активным веществом является натрий, за счет ионов которого обеспечивается примерно 95 % всего осмотического давлея (осмоляльности) плазмы крови. Определенное значение в обеспечении осмотического давления имеют ионы хлора. Сопряженные буферные пары (фосфатный и гидрокарбонатный буферы) участвуют в поддержании активной реакции крови (pH). Не меньшее значение имеет обмен фосфатов и солей кальция. Нерастворимые фосфаты кальция составляют основную часть минерального компонента костей, придавая им прочность и твердость. Содержание кальция в плазме является одним из жестких гомеостатических показателей. Сдвиги его сопряжены с нарушениями возбудимости нервных клеток, процессов мышечного сокращения, сердечной деятельности и др.
3. Возникновение и поддержание трансмембранного градиента концентрации ионов натрия, калия, хлора по обе стороны клеточных мембран связаны с разностью их концентраций в межклеточной жидкости и цитоплазме. Трансмембранный градиент обеспечивает клетке способность возбуждаться.
Обмен углеводов
Биологическая роль углеводов для человека определяется прежде всего их энергетической ценностью: процессы превращения углеводов обеспечивают 60 % суммарного энергообмена.
При окислении 1г углеводов выделяется 16,7 кДж (4,0 ккал) тепла. Углеводы используются либо как прямой источник химической энергии (глюкозо-6-фосфат), либо как энергетический резерв (гликоген). Основные углеводы — сахара, крахмал, клетчатка — содержатся в растительной пище.
Суточная потребность в которой взрослого человека составляет около 500г (минимальная потребность 100—150 г/сут.).
Углеводы поступают в пищеварительный тракт в виде поли- и дисахаридов, а всасываются в кровь в форме простых сахаров. Содержание глюкозы в крови колеблется от 4,4 до 6,6 ммоль/л.
Около 70 % углеводов пищи окисляется в тканях до воды и двуокиси углерода; 25 % глюкозы крови превращаются в жир; из 2—5 % в печени и в мышцах синтезируется гликоген.
В печени возможно также новообразование углеводов из продуктов их метаболизма — пировиноградной или молочной кислоты, а при недостаточном поступлении с пищей — из метаболитов жиров и белков — кетокислот (гликонеогенез). Содержание гликогена в печени составляет 150—200 г.
Мышечная ткань, особенно при активной работе, извлекает из крови значительное количество глюкозы. Так же как и в печени, в мышцах из глюкозы синтезируется гликоген. Распад гликогена (гликолиз) является одним из источников энергии мышечного сокращения. Из продуктов гликолиза — молочной и пировиноградной кислот — в фазе покоя в мышцах вновь синтезируется гликоген. Суммарное его содержание составляет 1 — 2 % от общей массы мышц.
Мозг не имеет депо гликогена, вследствие чего он нуждается в постоянном поступлении глюкозы. Углеводы — единственный источник, за счет которого в норме покрываются энергетические расходы мозга. Ткань мозга поглощает около 70 % глюкозы, выделяемой печенью. Практически вся глюкоза окисляется в организме до двуокиси углерода и воды, и лишь небольшая ее часть превращается в молочную кислоту.