18.7.2. Обмен минеральных веществ

Минеральные вещества поступают в организм вместе с водой; это необходимая составляющая внутренней среды организма. Необходимое количество минеральных веществ составляет примерно 4% сухой массы пищи. Большая их часть содержится в организме в виде солей, чаще - в виде ионов. Микроэлементами называют пятнадцать элементов, необходимых организму и содержащихся в пище в чрезвычайно малых количествах (железо, йод, фтор и др.).

Минеральные вещества участвуют в ферментативных реакциях. Так, ионы магния активируют ферменты, связанные с переносом и освобождением энергии. Электролиты принимают участие в регуляции кислотно-основного состояния (буферности) в организме. Буферность- способность клетки поддерживать слабощелочную реакцию цитоплазмы на постоянном уровне.

Натрий (вместе с хлором) обеспечивает постоянство осмотического давления внеклеточной жидкости. Он создает мембранный потенциал. Депо натрия - костная ткань. При дефиците натрия развиваются различные нарушения (задержка роста; апатия; нарушения мышечных сокращений).

Калий поддерживает осмотическое давление внутриклеточной жидкости, стимулирует образование ацетилхолина, синтез и отложение гликогена. Дефицит ионов калия тормозит анаболические процессы. Возникает слабость, сонливость, снижение рефлексов.

Кальций и фосфор необходимы для построения костной ткани. Кости содержат более 90% этих элементов. Содержание кальция в крови - важная характеристика гомеостаза: даже небольшие сдвиги уровня этого иона приводят к тяжёлым последствиям. Снижение уровня кальция в крови (гипокальциемия) вызывает судороги, возможна смерть вследствие остановки дыхания. Гиперкальциемиясопровождается снижением возбудимости нервной и мышечной ткани, возникают парезы, параличи, в почках образуются камни. Фосфор активно участвует в обмене веществ: он входит в состав макроэрги-

ческих соединений (АТФ). Недостаток фосфора вызывает деминерализацию костей.

Железо содержится в организме в виде комплексных солей. Оно входит в состав дыхательных белков (гемоглобина, миоглобина) и ферментов, ответственных за окислительно-восстановительные процессы. Недостаточное поступление в организм железа нарушает синтез гемоглобина и приводит к железодефицитной анемии (малокровию). Суточная потребность взрослого человека в железе составляет 10-30 мкг.

Содержание в организме йода невелико, но значение его огромно. Йод входит в состав гормонов щитовидной железы, влияющих на рост и развитие организма. При дефиците йода увеличивается щитовидная железа (эндемический зоб).

Медь, марганец, молибден, цинк - компоненты ферментных систем.

Водно-солевой баланс в организме регулируется почками, потовыми железами и лёгкими под влиянием гипоталамуса, гипофиза,

ВНС.

18.8. Витамины

Витамины - низкомолекулярные органические соединения; как правило, они не синтезируются в организме, не обладают пластическими и энергетическими свойствами и расходуются в малых количествах. Однако витамины жизненно необходимы как составные части ферментов, стимуляторы и регуляторы обмена веществ. Именно поэтому широкое применение витаминов для профилактики и лечения многих заболеваний оправдано: они повышают защитные силы организма. Витамины обозначают заглавными буквами латинского алфавита.

При сбалансированном питании витаминов в пище достаточно. Витамины назначают при их дефиците в результате активного участия в процессе обмена веществ или при недостаточном содержании в пище. Гиповитаминозы обычно связаны с недостаточным питанием (несбалансированным, малокалорийным) или нарушением всасывания. При них снижается физическая и умственная трудоспособность. Авитаминозы возникают при отсутствии витаминов в пище и приводят к развитию тяжёлых заболеваний, нарушений роста и развития, в некоторых случаях - к смерти. Гипервитаминозы - заболевания, связанные с избыточным потреблением некоторых витаминов, чаще А и

D. При передозировке витамина А возникают изменения кожи, слизистых оболочек, костей, анемия. Передозировка витамина D вызывает вымывание кальция из костей, отложения кальция, изменения в ЦНС и появление камней в почках.

Биосинтез многих витаминов в организме человека невозможен, поэтому человеку необходима пища, содержащая витамины. В организме, как правило, нет запаса витаминов, но некоторые из них - В12, А, D - накапливаются в печени в значительных количествах. Микрофлора здорового кишечника синтезирует витамины группы В, РР, К и др. Некоторые витамины образуются в организме из аминокислот и предшественников (провитаминов). Роль провитаминов особенно значительна в образовании витаминов группы D; для них провитаминами служат некоторые стероиды.

При заболеваниях кишечника всасывание синтезированных витаминов резко снижается. При длительных инфекционно-токсических процессах развивается выраженный дефицит витаминов, особенно витамина С. Гиповитаминоз возникает при неправильном приготовлении и хранении пищевых продуктов. Важно соотношение компонентов пищи. Так, при преобладании в пище углеводов необходим дополнительный приём витаминов В1, В2, С. При белковом голодании нарушается усвоение организмом некоторых витаминов - В2, РР, С, - задерживается образование витамина А в печени. Сульфаниламидные препараты и антибиотики угнетают кишечную микрофлору, поэтому при лечении этими препаратами следует принимать витамины.

Различают водорастворимые и жирорастворимые витамины. К жирорастворимым витаминам, стабилизирующим биологические мембраны, предохраняя их от окислительного повреждения, относят витамины А, D, Е и К.

Витамин А ретинол) может синтезироваться в организме из провитаминов-каротиноидов, содержащихся в пище, он необходим для роста организма (витамин роста). При гиповитаминозе витамина А возникает гемералопия («куриная слепота»), когда человек плохо видит в сумерках из-за понижения остроты зрения. Установлено, что витамин А участвует в образовании зрительных пигментов. При гиповитаминозе витамина А возникает также сухость конъюнктивы, роговицы, кожи, слизистых оболочек.

Физиологически активные витамины D2 и D3 образуются в коже под влиянием ультрафиолетовых лучей. При недостаточной инсоляции, при отсутствии профилактического введения витаминов груп-

пы D дети раннего возраста страдают рахитом (гиповитаминозом витамина D) с нарушением окостенения и роста костей.

К водорастворимым витаминам, выполняющим функцию антиоксидантов (антиокислителей), относят витамины группы В и фолиевую кислоту, биотин, никотиновую кислоту и никотинамид, пантотеновую кислоту и витамин С.

Витамины группы В участвуют в регуляции различных видов промежуточного обмена и клеточного дыхания. При авитаминозе витамина В1 (тиамина, антиневритического витамина) появляются полиневриты.

Витамин С аскорбиновая кислота) необходим для нормального течения окислительно-восстановительных процессов в соединительной ткани. При авитаминозе витамина С развивается цинга.