Минеральные вещества

В составе тела человека, кроме 65% воды, 20% белка, 15- 30% жира, содержится 3-4% минеральных веществ. Обна­ружено более 60 минеральных веществ, большинство которых

выполняет важные биологические функции в обмене веществ организма. Использование энергии электронного возбуждения молекул питательных веществ, получаемых из окружающей среды в составе пищевого рациона, связано с необходимостью содержания в нем минеральных веществ.

Минеральные вещества делятся на макро- и микроэлемен­ты. Макроэлементы входят в состав опорных тканей человека (скелета). Кальций, фосфор и магний обусловливают рН сре­ды, в которой протекают биохимические реакции обмена ве­ществ. Как макро, так и микроэлементы активируют и тормо­зят в зависимости от функциональной необходимости фермент­ные реакции (магний, марганец, цинк, медь и др.)  Железо, медь и кобальт обусловливают жизненно важные функции дыхания и кроветворения. Кальций участвует в мышечном со­кращении и свертывании крови. Активация процесса гормоно-образования в некоторых железах внутренней секреции также связаны с микроэлементами. Например, йод входит в состав гормона щитовидной железы, цинк участвует в гормоногенезе поджелудочной железы, гипофиза и половых желез.

Многообразна роль минеральных веществ во взаимодейст­вии с витаминами в составе ферментных систем (например, витамина В 1  и магния, марганца, витамина С и железа, меди, витамина В₂ и железа, меди, молибдена, витамина В₁₂ и ко­бальта, витамина Е и селена).

Недостаток микроэлементов в организме, вызванный дефи­цитом их во внешней среде, нередко приводит к развитию тя­желых заболеваний. К ним относится, например, эндемический  зоб. При этом заболевании наблюдаются увеличение размеров щитовидной железы и нарушение ее функций, а также другие тяжелые расстройства организма. Эндемический зоб широко распространен во многих странах и обусловлен недо­статочностью йода в организме, чаще всего в связи с незначи­тельным содержанием его в природе определенных географи­ческих районов. Между содержанием йода во внешней среде и заболеваемостью эндемическим зобом отмечается прямая зависимость.

Физиологическое значение йода определяется участием его в синтезе гормона щитовидной железы – тироксина, состав­ной частью которого является йод. При недостаточности йода уменьшается выработка тироксина. Организм отвечает на не­достаточное гормонообразование увеличением количества же­лезистой ткани. Следовательно, увеличение щитовидной желе­зы на первых этапах имеет компенсаторный, приспособитель­ный характер, а в дальнейшем переходит в патологическое состояние. На заболеваемость эндемическим зобом определен­ное влияние оказывает характер питания населения. Однооб­разное, преимущественно углеводистое, питание с пониженным содержанием жира и животного белка способствует возникно­вению и развитию эндемического зоба. Такое питание отяго­щает течение этого заболевания, угнетая функцию щитовид­ной железы.

Важную функцию выполняет в организме медь, которая уча­ствует в процессах кроветворения. Медь превращает посту­пающее в организм неорганическое железо в органически связанные формы, способствует переносу его в костный мозг и созреванию эритроцитов. Медь также является незамени­мой составной частью окислительных ферментов и непосред­ственно участвует в тканевом дыхании. Благодаря участию в кроветворении медь оказывает хорошее лечебное действие при Малокровии. Важное влияние на кроветворение оказывает кобальт.

Велика роль в организме цинка, марганца и фтора. Цинк входит в состав фермента карбоангидразы, или угольной ангидразы. Этот фермент разлагает в организме угольную кисло­ту до углекислого газа и воды. Карбоангидраза является жизненно необходимым ферментом, без которого был бы не­возможен процесс дыхания. Высокое содержание цинка в по­ловых железах, гипофизе, поджелудочной железе дает воз­можность предполагать его участие в их функции. Большая часть цинка (70%) находится в эритроцитах, и недостаточное его поступление в организм с пищей часто приводит к разви­тию анемий. Известно липотропное действие препаратов цин­ка, катализирующих распад жиров, что нормализует их об­мен. Цинк вместе с тем улучшает белковый обмен, так как стимулирует в организме синтез триптофана, лизина и метионина – особо дефицитных аминокислот. Добавление его в пищу животным заметно увеличивает их рост.

Биологическая роль марганца заключается в благотворном влиянии на рост, кроветворение, железы внутренней секре­ции, процессы окостенения. Марганец способствует образова­нию витамина С в организме. Животные, в организме которых не синтезируется витамин С (морские свинки), при содержа­нии на диете, недостаточной в отношении витамина С, одинаково хорошо реагируют на введение как витамина С, так и марганца. При недостатке марганца в организме животных нарушаются процессы окостенения, развиваются атрофические явления в половых железах вплоть до полного прекра­щения их функций.

Важной стороной биологической активности фтора является его участие в построении зубной эмали. Недостаток фтора в почвах, воде и пищевых продуктах вызывает кариес зубов. Избыток фтора в питьевой воде приводит к развитию среди местного населения флюороза, выражающегося в появлении на эмали зубов темных пятен, постепенно приводящих к раз­рушению зубов (крапчатость эмали).

Минеральные элементы при поступлении в организм в коли­честве, превышающем физиологические потребности, задер­живаются в нем и накапливаются в органах и тканях в виде резерва. Постоянство содержания минеральных элементов в крови достигается всасыванием их из пищи или поступлением из резерва.