И это вовсе не образное сравнение. На самом деле нам действительно необходимы многие элементы из таблицы Менделеева, вернее, макроэлементы и микроэлементы.
Макроэлементы содержатся в количествах, измеряемых десятками и сотнями миллиграммов на 100 г живой ткани или продукта. Это кальций, фосфор, калий, магний, натрий, хлор, сера.
Микроэлементы присутствуют в концентрациях, выраженных в микрограммах (тысячной доле миллиграмма). Специалисты считают необходимыми для жизнедеятельности человека 14 микроэлементов: железо, медь, марганец, цинк, кобальт, йод, фтор, хром, молибден, ванадий, никель, олово, кремний, селен. Поговорим об основных из них.
Еще египтяне в далекой древности использовали цинковую мазь для быстрого заживления ран. Первые цинкодефицитные состояния были описаны в 1961 году. Люди, страдающие этими состояниями, были похожи на апатичных карликов с кожей, покрытой сыпью, недоразвитыми половыми органами, увеличенными печенью и селезенкой.
Вопреки распространенному тогда мнению, что в этом виновата наследственность, доктор Прасад попробовал лечить этих больных солями цинка и получил хорошие результаты!
Исследования в этой области принесли немало открытий об этом «чудесном элементе», как его тогда стали называть.
Оказывается, цинк играет важную роль в процессах образования костей и быстрого заживления ран и язв. Но этим его замечательные свойства не исчерпываются. Цинк необходим для развития мозга, делает нас устойчивыми к стрессам и простудным заболеваниям, удлиняет влияние инсулина и требуется в начальный период полового созревания. У мужчин дефицит цинка может привести к бесплодию.
Запасы цинка в организме невелики – около 2 г. Он содержится во всех органах и тканях, но больше всего цинка находят в мышцах, почках, предстательной железе, коже.
На заметку
Цинк оказывает влияние на активность половых и гонадотропных гормонов гипофиза. Увеличивает активность ферментов – фосфатаз кишечной и костной, катализирующих гидролиз. Цинк участвует также в жировом, белковом и витаминном обмене, в процессах кроветворения.
При недостатке цинка дети отстают в развитии, страдают гнойничковыми заболеваниями кожи и слизистых оболочек.
Человек в сутки должен получать 13–14 мг цинка.
В числе источников цинка – овсяные хлопья, хлеб из муки грубого помола, грибы, чеснок, сельдь и макрель, семена подсолнечника, тыквы, грецкие орехи и фундук.
Фрукты и овощи бедны цинком, так что вегетарианцы и люди, исключающие из своей диеты мясо, рыбу и яйца, рискуют остаться без достаточного количества цинка.
Долгое время селен считался ядом. Лишь в 1950-х годах было установлено, что этот микроэлемент предупреждает развитие некрозов в печени у крыс. Дальнейшие исследования показали, что при дефиците селена страдают , сосуды и печень, также развивается дистрофия поджелудочной железы.
Установлено, что у больных раком отмечается очень низкое содержание селена в крови. Было доказано, что чем выше уровень селена в организме, тем менее злокачественными были опухоли, они реже давали метастазы. По некоторым данным, смертность от лимфом, рака пищеварительных органов, рака легких и молочных желез существенно меньше в регионах с высоким и средним содержанием селена в почве. Но вреден и переизбыток селена в окружающей среде. Например, при высоком содержании селена в питьевой воде нарушается формирование эмали. Наиболее типичным симптомом селенового токсикоза является поражение ногтей и волос, появляются желтушность, .
На заметку
Присутствие селена в организме оказывает антиоксидантное действие, замедляя старение, способствует предупреждению роста аномальных клеток, укрепляет .
Селен необходим для образования белков, он поддерживает нормальную работу печени, щитовидной железы, поджелудочной железы.
Селен является одним из компонентов спермы, важным для поддержания репродуктивной функции.
При дефиците селена в организме усиленно накапливаются мышьяк и кадмий, которые, в свою очередь, усугубляют дефицит селена.
Ежедневно нам требуется всего лишь 0,00001 г селена.
Селеном богаты продукты моря: сельдь, кальмары, креветки, лангусты, омары. Содержится он в субпродуктах, яйцах.
Из продуктов растительного происхождения селен есть в пшеничных отрубях, проросших зернах пшеницы, зернах кукурузы, помидорах, дрожжах, чесноке и грибах, оливковом масле, кешью и миндале.
Надо учесть, что много селена теряется при кулинарной обработке продуктов.
Хром, так же как и селен, долгое время считался вредным для человеческого организма. И только в 1960-х годах была доказана его необходимость для живых организмов. Оказывается, все дело в дозе.
При недостаточности хрома отмечаются снижение толерантности к глюкозе, повышение концентрации инсулина в крови, появление глюкозы в крови. А также повышение концентрации триглицеридов и холестерина в сыворотке крови, приводящее к увеличению числа атеросклеротических в стенке аорты. Дефицит этого микроэлемента может привести к инфарктам и инсультам.
На заметку
Хром является постоянной составной частью всех органов и тканей человека.
Хром оказывает действие на процессы кроветворения, выработку инсулина, углеводный обмен и энергетические процессы.
При хроническом отравлении хромом наблюдаются головные боли, исхудание, воспалительные изменения слизистой желудка и кишечника. Хромовые соединения вызывают различные кожные заболевания.
Потребность человека в этом микроэлементе колеблется от 50 до 200 мкг. В то же время в общепринятой диете содержится в полтора-два раза меньше хрома, а в питании пожилых людей – и того меньше.
Хром всасывается в основном в толстой кишке, причем его усвоение не превышает 0,7 % от поступившего с пищей количества.
На всасывание хрома влияет достаточное содержание в рационе железа и цинка.
Хром необходим больным сахарным диабетом и атеросклерозом, так как снижает уровень сахара и триглицеридов в крови.
Источники хрома: телячья печень, черный перец, пивные дрожжи, проросшие зерна пшеницы, хлеб из муки грубого помола, гречневая крупа, зеленый горошек, вишня, картофель, кукуруза, черника.
Сахар усиливает потери многих микроэлементов, в том числе и хрома.
Можно сказать, что это просто жизненно необходимый элемент для организма человека в малых дозах и угроза для жизни, если речь идет о больших дозах железа. От недостатка в организме железа возникает одно из самых распространенных в мире заболеваний – анемия. По данным ВОЗ, от дефицита железа страдают около двух миллиардов человек на земле!
Такой дефицит наступает, когда потребность в железе больше, чем поступление его с пищей. Потери железа происходят в основном в результате физиологических кровотечений (например, менструаций) или возникающих вследствие различных заболеваний, главным образом желудочно-кишечного тракта (например, геморроя).
Недостаток железа также возникает в период интенсивного роста детей и подростков, а также в период беременности или кормления грудного ребенка.
Важность железа для организма обусловлена тем, что оно участвует практически во всех реакциях, связанных с дыханием. Железо в составе гемоглобина крови переносит кислород, в составе миоглобина обеспечивает снабжение кислородом всех мышц, в том числе и мышцу сердца. Кроме того, железо участвует в «сжигании» пищи, дающем человеку энергию.
Недостаток железа серьезно сказывается на общем состоянии организма: , снижаются работоспособность, аппетит, устойчивость к инфекционным заболеваниям, появляются слабость, недомогание, головокружение, одышка, раздражительность. У детей снижается способность к обучению.
Встречаются также и состояния, связанные с избыточным содержанием железа в организме, – сидероз или гиперсидероз. К их ранним симптомам относится увеличение печени, затем присоединяются сахарный диабет и прогрессирующее потемнение кожи. Сидероз также может быть наследственным и развиваться при хроническом алкоголизме.
На заметку
Железо является составной частью гемоглобина, сложных железобелковых комплексов и ряда ферментов, усиливающих процессы дыхания в клетках. Железо стимулирует кроветворение.
При дефиците железа в организме ухудшается клеточное дыхание, что ведет к дистрофии тканей и органов. Выраженный дефицит железа ведет к гипохромной анемии.
Развитию железодефицитных состояний способствует недостаток в питании животных белков, кроветворных микроэлементов. Дефицит железа также возникает при острых и хронических кровопотерях, заболеваниях желудка и кишечника.
В теле человека в среднем находится от 3 до 5 г железа, причем 75–80 % этого количества приходится на железо гемоглобина, 20–25 % являются резервными, остальная его часть входит в состав миоглобина, один процент содержится в дыхательных ферментах, катализирующих процессы дыхания в клетках и тканях.
Следует иметь в виду, что железо из животной пищи усваивается в несколько раз лучше, чем из растительной.
Для восполнения железа нужно включать в меню печень, почки, язык, кальмары, мидии, морскую рыбу, петрушку, укроп, овсяную и гречневую крупы, пекарские и пивные дрожжи, плоды шиповника и отвар из них, яблоки, груши, томаты, свеклу, шпинат.
Первые данные о том, что йод является необходимым компонентом щитовидной железы, были получены еще в конце XIX века, когда было установлено, что основным йодосодержащим белком щитовидной железы является тироглобулин. Дальнейшие исследования показали, что йод активно участвует в функции щитовидной железы, обеспечивая образование ее гормонов.
Эти гормоны регулируют обмен веществ, в частности энергетические процессы и теплообмен. Тиреоидные гормоны участвуют также в регуляции функции сердечно-сосудистой системы, они важны и для развития центральной нервной системы, для роста организма и его устойчивости к неблагоприятным факторам внешней среды.
При недостаточном потреблении йода возникает заболевание щитовидной железы – эндемический зоб.
По данным ВОЗ, на земном шаре насчитывается около 400 млн больных эндемическим зобом. Как правило, в зонах проживания большинства таких больных наблюдается недостаточность йода в почве. Районами эндемии являются верховья Волги, Урал, Северный Кавказ, Алтай, ряд районов Забайкалья и Дальнего Востока.
На заметку
Йод входит в состав всех растений. Некоторые морские растения также обладают способностью концентрировать йод.
Общее количество йода в организме около 25 мг, из них 15 мг находится в щитовидной железе. Значительное количество йода содержится в печени, почках, коже, волосах, ногтях, яичниках и предстательной железе.
Йод участвует в образовании гормона щитовидной железы – тироксина.
У детей недостаток йода сопровождается резкими изменениями всей структуры тела: ребенок перестает расти, задерживается его умственное развитие.
Избыток йода в организме может наблюдаться при гипертиреозе.
Суточная потребность в йоде взрослого человека – 100–150 мкг. Потребность в йоде повышается у беременных, кормящих грудью женщин.
Йод поступает в организм как с пищевыми продуктами, так и с воздухом и водой.
Особенно богаты йодом морские продукты: рыба, рыбий жир, морская капуста, креветки, кальмары. Хорошим источником йода являются молочные продукты, пшено, гречневая крупа, картофель, некоторые овощи и фрукты (например, морковь, лук, свекла).
При варке мяса и рыбы теряется половина йода, при кипячении молока – его четвертая часть. При варке картофеля в измельченном виде – 50 %, а целыми клубнями – 30 %.
Необходимость кобальта для человека была установлена благодаря братьям нашим меньшим.
Его соли применяли для лечения рогатого скота в случае потери аппетита, истощения, выпадения шерсти, замедления роста и при неврологических расстройствах. Это дало толчок к изучению кобальтовой недостаточности и у человека. Оказалось, что кобальт – один из микроэлементов, жизненно важных для организма. Он входит в состав витамина В12 (кобаламина).
Кобальт участвует в кроветворении, функциях нервной системы и печени, ферментативных реакциях.
Концентрация кобальта в пищевых продуктах зависит от сезона года (его больше в свежих овощах), а также от его содержания в почве различных географических зон. Установлено, что при его низком содержании в почве увеличивается количество заболеваний эндокринной системы и системы кровообращения.
На заметку
Кобальт оказывает существенное влияние на процессы кроветворения. Это его действие наиболее выражено при достаточно высоком содержании в организме железа и меди. Также кобальт активирует ряд ферментов, усиливает синтез белков, участвует в выработке витамина В12 и в образовании инсулина.
Суточная потребность человека в кобальте – 0,007–0,015 мг.
При недостатке кобальта развивается акобальтоз, который проявляется в виде анемии, исхудания, потери аппетита.
При достаточном содержании в пище овощей и фруктов организм человека обычно не испытывает недостатка в кобальте.
Кобальт содержится в мясе и субпродуктах, молочных продуктах, гречневой и пшенной крупах, морской рыбе, пивных дрожжах, листовых овощах, землянике, клубнике, шиповнике, черемухе, свекле, горохе, твороге, яйцах.
Калий играет важную роль во внутриклеточном обмене, в регуляции водно-солевого обмена, осмотического давления, кислотно-щелочного состояния организма. Он необходим для нормальной деятельности мышц, в том числе и сердца. Одно из важнейших свойств калия – выведение из организма воды и натрия. Он также участвует в важнейших обменных процессах и активирует ряд ферментов.
На заметку
Калий необходим для избавления от шлаков, лечения аллергии.
Недостаток калия проявляется в замедлении роста организма и нарушении половых функций, мышечных судорогах, перебоях в работе сердца.
Избыток калия может привести к дефициту кальция.
Больше всего калия поступает с растительными продуктами, мясом и морской рыбой. Богаты калием субпродукты, семена подсолнечника и тыквы, орехи, черемуха, черная смородина, пивные дрожжи, листья мяты и березы, овсяная, пшенная, перловая и гречневая крупы, чернослив, томаты, абрикосы, кукуруза, картофель, морковь, капуста.
Общее количество кальция в организме составляет около 2 % массы тела, причем 99 % его содержится в костной ткани, дентине и эмали зубов. Поэтому естественно, что кальций играет важную роль в формировании костей, особенно у детей.
Кальций участвует во всех жизненных процессах организма. Соли кальция – постоянная составная часть крови, клеточных и тканевых жидкостей. Кальций также влияет на процессы сократимости мышц, участвует в процессе свертываемости крови и уменьшает проницаемость стенок сосудов, влияет на кислотно-щелочное состояние организма, активизирует ряд ферментов, воздействует на функции эндокринных желез.
Кальций относится к трудноусвояемым элементам. Отрицательное влияние на всасывание кальция оказывают отдельные кислоты, которые образуют с кальцием нерастворимые и совершенно неусвояемые соединения.
Абсорбция кальциевых соединений происходит в верхней части тонкого кишечника, главным образом в двенадцатиперстной кишке. Здесь на всасывание оказывают большое влияние желчные кислоты.
При недостатке кальция наблюдаются: тахикардия, аритмия, боли в мышцах, рвота, запоры, почечная или печеночная колика. Отмечаются повышенная раздражительность, дезориентация, потеря памяти. Делаются грубыми и выпадают волосы, грубеет кожа, становятся ломкими ногти, а на эмали зубов появляются ямки.
На заметку
На усвояемость кальция влияет белок. При высокобелковом рационе всасывается около 15 % кальция, а при низкобелковом рационе усваивается около 5 %.
Выделение кальция организмом усиливает кофе.
Стресс может уменьшить способность усваивать кальций из желудочно-кишечного тракта.
Суточная норма кальция – как минимум 1 г.
Кальций содержится в мягких костях лосося и сардин, орехах, пшеничных отрубях, мясе и субпродуктах, листовых овощах, цветной и белокочанной капусте, брокколи, яичных желтках, твороге, моркови, петрушке, молоке и сыре, а также в подорожнике, пустырнике, хрене, чистотеле и белой шелковице.
Известно, что магний снижает содержание холестерина в крови. Было доказано, что ион магния может также предупреждать и отложение холестерина на стенках кровеносных сосудов. Для того чтобы снизить уровень холестерина, рекомендуется дополнить диету магнием, витамином В6, холином и инозитолом.
Ученые также установили, что магний предупреждает образование камней в почках, понижает возбудимость нервной системы, нормализует деятельность мышц, регулируя процессы нейромышечной возбудимости. Ионы магния участвуют в процессах углеводного и фосфорного обменов, обладают антиспастическим и сосудорасширяющим действием, стимулируют перистальтику кишечника и желчевыделение, участвуют в реакциях иммунитета, влияя на процессы биосинтеза белка.
При недостатке магния возможно развитие самых разнообразных внешних проявлений: от внезапных головокружений, потери равновесия, мерцающих точек перед глазами до подергивания век, покалывания и деревенения мышц, выпадения волос и ломкости ногтей. Первые симптомы дефицита магния – быстрая утомляемость, частые головные боли, повышение чувствительности к изменениям погоды. Затем может усилиться сердцебиение, развиваются бессонница, усталость даже после долгого сна, плаксивость, появляются острые боли в желудке, ощущение тяжести в теле.
На заметку
Магний является необходимой составной частью всех клеток и тканей, участвуя вместе с ионами других элементов в сохранении ионного равновесия жидких сред организма; входит в состав ферментов, связанных с обменом фосфора и углеводов; активирует фосфатазу плазмы и костей и участвует в процессе нервно-мышечной возбудимости.
Избыток магния оказывает в основном слабительный эффект.
Магний поступает в организм с пищей, водой и солью. Особенно богата магнием растительная пища – проросшие зерна пшеницы, хлеб с отрубями, крупы, миндаль, орехи, темно-зеленые овощи, чернослив, черная смородина, шиповник. Он также содержится и в морской рыбе, мясе и субпродуктах, молоке и сыре.
Обмен фосфора тесно связан с обменом кальция. В организме человека массой 70 кг содержится около 700 г фосфора. Биологическая роль фосфатов чрезвычайно велика. Они обеспечивают течение обменных процессов, участвуя в переносе энергии.
С участием фосфорной кислоты в организме осуществляется обмен углеводов. Фосфорная кислота также участвует в построении многочисленных ферментов (фосфатаз) – главных двигателей химических реакций клеток. Из фосфорнокислых солей состоит ткань нашего скелета.
В организм человека фосфор поступает с растительной и животной пищей, а его всасывание происходит при участии фермента щелочной фосфатазы, активность которой повышает витамин В.
Потребность организма в фосфоре зависит от количества белков, жиров, углеводов и кальция, поступающих с пищей. При недостаточном поступлении белков резко увеличивается потребность в фосфоре.
На заметку
При недостатке фосфора отмечаются рахит, пародонтоз.
Наибольшее количество фосфора содержится в молочных продуктах, особенно в сырах, а также в яйцах и яичных продуктах. Важнейшими источниками фосфора являются мясо и рыба, а также икра и рыбные консервы. Высоким содержанием фосфора отличаются бобовые – фасоль и горох.
Многие, наверное, слышали такие слова "макро- и микроэлементы"? И, наверное, возникает вопрос: в чем между ними разница?
Об этом вы здесь узнаете.
И еще о том, для чего важны эти элементы в организме человека. И какие проблемы могут вызвать при их недостатке.
Макроэлементы - это минералы присутствующие в нашем организме в количестве от 25 г до 1 кг. К ним относится натрий, хлор, калий, фосфор, магнезия, кальций, сера.
Микроэлементы - это минералы, присутствующие в организме в количестве менее 0,015 г. К ним относятся: марганец, медь, молибден, никель, ванадий, кремний, олово, бор, кобальт, фтор, железо, цинк, селен.
Кальций
Кальций, в организме содержится в норме около 1200 г кальция, 99% его сосредоточено в костях. Каждый день из костной ткани выводится до 700 мг кальция, и столько же должно откладываться. Костная ткань - это "склад" нашего организма, где хранятся его минеральные (щелочные) резервы. При ацидозе (закислении тканей), организм нуждается в повышенных количествах щелочных резервов для нейтрализации кислоты. Оттуда же (из резервов) извлекает организм кальций и фосфор при недостатке поступления их с пищей. Следовательно, костная ткань играет роль депо кальция и фосфора.
Потребность в кальции, по сравнению с другими питательными веществами, у нас огромна. Следует отметить, что сахар закисляет кровь, вызывая выведения кальция из организма.
Кальций - главный из минералов борец с кислотами. Поэтому, чем правильнее питание и меньше кислотообразующих продуктов в рационе, тем лучше состояние зубов и костей.
Кальций способствует оздоровлению сердечно-сосудистой системы, помогая снижению уровня холестерина в крови и триглициридов, обепечивает стабильный сон.
С дефицитом кальция связывают боли в костях при плохой погоде, так как считается, что припадении атмосферного давления кальций усиленно выводится из организма, что приводит к "жалобам на плохую погоду", особенно у пожилых людей. С дефицитом кальция связана гиперактивность детей. Когда ребенок не может сидеть на месте и когда много капризничает.
Калий
Калий - незаменимый макроэлемент. Обеспечивает клеточное равновесие с другими элетролитами. Калий отвечает за нормализацию артериального давления. Калий тесно связан с сердцем и недостаток его уровня в крови сказывается на работе сердечного ритма.
Марганец (аспартат)
Марганец незаменим для производства естественного инсулина, способствует регуляции содержания сахара в крови.
Снижает риск атеросклероза - укрепляет ткани артерий, делая их более устойчивыми к образованию склеротических бляшек, и, вместе с магнием, способствует номализации уровней холестерина и триглициридов, оказывая особое стабилизируещее действие на "плохой " холестерин.
Концентрация марганца в организме должна быть небольшой, однако наш повседневный рацион зачастую не способен обеспечит даже такого количества.
Хром
В организме человека содержится очень небольшое количество хрома (в среднем, около 5 мг - примерно в 100 раз меньше чем цинка или железа). Из неорганических соединений, поступающих с пищей, всасывается всего 0,5 - 0,7% хрома, а органических -25%.
Хром стимулирует выработку инсулина. Дефицит хрома может вызвать онемение и боли в конечностях, что свойственно диабету. При недостатке хрома человека тянет на сладкое, и чем больше сахара он ест, тем в большей степени истощаются запасы хрома.
Цинк
Цинк необходим для синтеза и производства инсулина, а так же пищеварительных ферментов. Цинк участвует в более чем 80 внутренних процессах, которые протекают в организме на уровне гормонов, ферментов. Регулирует гормонально-ферментный уровень.
Недостаток цинка ведет к тяжелым последствиям, среди них шизофрения и психические расстройства, диабет и аденома простаты, катаракта, болезни сердца, повреждение мозга и нервной системы, нарушение функций иммунной системы, нарушение пищеварения и пищевые аллергии и язвенная болезнь.
При дефиците цинка происходит накопление токсичных металлов, плохо заживают раны, может развиться остеопороз, кожные болезни, чрезмерная усталость и потеря аппетита, нарушение слуха, происходит дисбаланс сахара в крови.
Цинк и кальций "не любят "друг друга - прием кальция способен снизить усвоение цинка почти на 50%.Цинк усиленно выводится из организма при стрессе, а так же под действием ядовитых металлов, пестицидов, и др.
Селен
Сильный антиоксидант. При его дефиците снижается активность поджелудочной железы, что провоцирует появление диабета. При диабете и щитовидке прием селена обязателен.
Магний
В организме взрослого человека содержится 25 г магния. Магний является активатором более 300 ферментов - в основном углеводного обмена. Магний - самый важный элемент для сердца и особенно необходим людям с заболеванием сердца и сосудов.
Магний нормализует давление и сердечный ритм, предотвращает слипание сгустков крови (тромбов). Магний участвует в обмене гормонов, выделяемых надпочечниками и придающих нам бодрость.
Когда магния в организме достаточно, пик выделения гормонов происходит рано утром, благодаря чему человек сохраняет бодрость в течении дня. При дефиците магния - такой пик приходится на вечер и сопровождается приливом запоздалой бодрости и повышенной работоспособности до полуночи.
Большинство людей мало интересуют хим.элементы в их рационе, ведь основное внимание уделяется калорийности и сбалансированности БЖУ. В этом кроется упущение: некоторые компоненты пищи предназначены не для поставки энергии, а для улучшения регуляции этих поставок, укрепления мышечных волокон, стимуляции их роста и так далее. В действительности, микроэлементы даже более незаменимы, чем питательные вещества, из-за их важной роли в биохимии организма.
Здесь мы рассмотрим наиболее известные науке минеральные вещества, дефицит или избыток которых может быть вызван неграмотным употреблением добавок или несбалансированной диетой.
Традиционно все минеральные вещества делят на две группы:
- Макроэлементы. Содержатся в организме в больших количествах, от нескольких грамм до сотен грамм. Входят в состав основных тканей - костей, крови, мышц. К ним относятся натрий, калий, кальций, фосфор, железо;
- Микроэлементы. В организме их буквально миллиграммы или микрограммы. Но эти элементы входят в состав ферментных систем как коферменты (активаторы и катализаторы биохимических процессов).
Значимость минеральных веществ условно определяется следующими вопросами:
- Участвует этот элемент напрямую в работе мышц, синтезе белка и обеспечении целостности клеток?
- Повышается ли потребность в элементе вследствие тренировок?
- Достаточно ли средний человек или спортсмен получает микро/макроэлемента с пищей?
- Повышают ли добавки микро/макроэлемента работоспособность и результаты тренировок?
Теперь рассмотрим каждый из макро- и микроэлементов. Приведем также основные пищевые источники для каждого из них.
Биологические функции основных минеральных веществ (в порядке возрастания их значимости):
Калий. Вместе с натрием регулирует содержание воды внутри клеток. Обеспечивает поддержание электрического потенциала в нервах и на поверхности клеточных мембран, регулирующий сокращение мышц. Включается в механизм накопления гликогена - основного источника энергии в клетке. Плохой калий-натриевый баланс приводит к нарушению водного обмена, обезвоживанию, ослаблению мускулатуры. К счастью, поступление калия с пищей обеспечивает потребность в этом элементе для большинства людей. Рекомендуемое ежедневное поступление примерно 2 г. (для спортсменов и людей, занятых тяжелым трудом, рекомендуют 2,5-5 г). Избыток калия по отношению к натрию может вызвать нарушение работы сердечно сосудистой системы, так что новомодные «калиевые диеты» просто опасны.
Медь. Биологическая роль этого следового элемента более важна, чем считалось ранее. Он не только участвует в процессе усвоения кислорода и многих ферментативных реакциях, но и увеличивает скорость кровообращения при интенсивной физической нагрузке. По этой причине медь - один из наиболее важных для спортсмена микроэлементов, и иногда ее может не хватать. Так что есть смысл следить за поступлением меди с пищей. Рекомендуемое ежедневное поступление 1,5-3 мг.
Ванадий. Этот элемент недавно привлек внимание врачей в связи с некоторыми свойствами его производного - сульфата ванадила. Ванадий выполняет в организме морских животных ту же роль, что железо в организме человека: входит в состав крови (у морских обитателей она зеленая). Хотя большая часть исследований по этому элементу выполнялась на крысах, страдающих диабетом, опубликованные данные свидетельствуют о его положительном влиянии на накопление гликогена. Рекомендуемое ежедневное поступление 10-25 мкг.
Железо. Этот микроэлемент входит в состав гемоглобина крови, отвечающего за транспорт кислорода и выполнение окислительных реакций. Как это отражается на ваших занятиях спортом? Скорость восстановления после тренировки зависит от аэробной активности организма. Чем больше кислорода попадает в ткани, тем быстрее мышцы восстанавливаются для дальнейшей работы. Микротравмы при спортивной деятельности и усиленное выведение железа с калом после нагрузки приводят к тому, что потребность в железе у спортсменов может быть повышена почти в 2 раза по сравнению с физически малоактивными людьми. Поступление достаточного количества железа особенно важно для женщин. При менструациях с кровью теряется некоторое количество железа, которое необходимо пополнять. В противном случае возникает риск развития анемии. Есть данные о том, что у значительного количества спортсменок наблюдается скрытый дефицит железа. К сожалению, практически из всех продуктов железо усваивается очень плохо (иногда в организм попадают лишь доли процента железа, содержащегося в пище). Из мясных продуктов оно усваивается легче. Медицинские препараты железа примерно на 90 процентов уходят из организма в неизменном виде. Следовательно, их доза в 10 раз превышает суточную потребность. Скажем, нормальный мужчина за сутки теряет 1 мг железа, а потреблять должен 10 мг. Женщинам нужно больше по указанной выше причине. Рекомендуемое ежедневное поступление: мужчины 10 мг, женщины 15 мг. Для спортсменов - до 25 мг. в день.
Фосфор. Содержится в организме в больших количествах. Напрямую участвует в процессах метаболизма, составляя часть важных энергоносителей - аденозинтрифосфата (АТФ) и креатинфосфата. Фосфор работает совместно с кальцием, и их соотношение необходимо держать равным 1:1 по эквиваленту (1:1,5 по массе). Кроме того, фосфорные добавки снижают количество молочной кислоты в крови.
Он помогает обеспечивать скорость и мощь сокращений мышц, что важно как для силовой, так и для скоростной тренировки. Рекомендуемое потребление фосфора 1200 мг. в день. При напряженных тренировках оно может быть существенно увеличено.
Натрий. Как вы наверное знаете, натрий - электролит, играющий ключевую роль в регулировании жидкостного обмена. Содержание натрия в организме определяет количество удерживаемой тканями воды. (Вы могли почувствовать это, проснувшись с «распухшим» лицом после сильно соленого ужина). Хотя обычная пища содержит достаточное (иногда даже избыточное) количество натрия, культуристам не советуют слишком ограничивать его потребление перед соревнованиями. Слишком жесткие ограничения запускают механизмы, предотвращающие дальнейшую потерю натрия и воды. Кроме того, учтите, что натрий играет важную роль в обеспечении выносливости, так как он участвует в передаче нервных импульсов. Этого элемента не должно быть слишком мало или слишком много. Натрий содержится с поваренной соли, обработанных пищевых продуктах. Рекомендуемое ежедневное потребление около 5000 мг.
Хром. Следовый элемент, ключевой фактор в обеспечении переносимости глюкозы, обеспечивающий связывание инсулина с тканями. Способствует переносу глюкозы, аминокислот и жирных кислот в клетки. Спортсменам, вероятно, необходимо больше хрома, чем обычным людям; однако анаболический эффект этого элемента служит предметом споров. Участие хрома в метаболизме липидов может приводить к снижению содержания жира в теле, но это еще не доказано. Сообщения о достижении отличных результатов с помощью хромовых добавок, мягко говоря, преждевременны. Тем не менее, в разделе о добавках я приведу современные данные. И вообще, роль этого элемента в организме следует знать. Рекомендуемое потребление 50-200 мкг.
Цинк. Этот элемент участвует практически во всех стадиях роста клеток. Он необходим для работы более чем 300 различных ферментов. К тому же (и это необходимо иметь в виду культуристам) интенсивные тренировки способствуют ускоренной потере цинка. Питание многих спортсменов слишком бедно этим элементом. Именно потому я поместил цинк на третье место по значимости. Недостаток его может практически прекратить ваш рост. Ежедневное потребление: мужчины 15 мг, женщины 12 мг.
Кальций. Пожалуй, наиболее распространенный элемент в организме. По значимости находится на втором месте в первой десятке элементов. Для этого существует несколько причин: Достаточно трудно поддерживать соотношение кальций: фосфор близким к 1:1. Кальций напрямую участвует в сокращении мышц (есть теория по поводу влияния ионов кальция на сократительный процесс). Если его мало, мышцы не могут сокращаться быстро и сильно. Стресс, получаемый костями при тренировке, повышает расход кальция для увеличения их крепости. Женщинам надо быть особенно внимательными, так как низкий уровень эстрогенов может вести к ускоренной потере кальция. Учтите, что витамин Д способствует лучшему усвоению кальция.
Кальций содержится в молочных продуктах, зеленых овощах, бобовых. Рекомендуемое ежедневное потребление 800 мг.
Магний. Мы перечислили элементы в порядке возрастания их значимости, и не зря поместили этот элемент на первое место, не только из-за хорошо известного механизма действия, но и потому, что положительное влияние добавок магния на спортивную результативность четко доказано.
Магний - один из ключевых компонентов в запасании энергии и синтезе белка. Он теряется в больших количествах вместе с потом. К несчастью, многие спортсмены не восполняют эту потерю с питанием, так как не едят большинство продуктов, богатых магнием (орехи, бобовые и т.д.). Недавно опубликовано исследование, в котором показано значительное увеличение силы мышц под воздействием добавок магния. Учитывая значение этого элемента в биохимии мышц, нетрудно понять энтузиазм очень многих спортсменов и тренеров в отношении магния. Магний содержится в орехах, продуктах из цельного зерна, бобовых, бананах, зеленых овощах. Рекомендуемое ежедневное потребление: мужчины 350 мг, женщины 280 мг.
Вот еще несколько микроэлементов, необходимых организму в следовых количествах:
Иод. Входит в состав гормонов щитовидной железы, регулирующих метаболизм питательных веществ и тепловыделение в организме. Недостаток иода вызывает так называемую базедову болезнь (зоб), характеризующуюся избытком жира, вялостью, ненормальным разрастанием щитовидной железы.
Иод содержится в морских продуктах. Для некоторых областей нашей страны выпускают специальную иодированную соль. Рекомендуемое ежедневное потребление около 50 мкг.
Селен. Следовый элемент, соединения которого обладают мощными антиокислительными свойствами.
Марганец. Следовый элемент, являющийся активатором некоторых ферментных систем. Суточная доза около 4 мг. Входит в состав поливитаминного препарата «Компливит» и некоторых других.
Молибден. Активирует некоторые ферменты, участвующие в метаболизме белков. Промотирует (делает более эффективной) работу антиокислителей, в том числе витамина С. Важный компонент системы тканевого дыхания. Усиливает синтез аминокислот, улучшает накопление азота. При недостатке молибдена страдают анаболические процессы, наблюдается ослабление иммунной системы.
Ежедневная потребность - около 0,3-0,4 мг.
Выводы:
Хроническая передозировка даже одного микроэлемента может привести к функциональным нарушениям и повышенному выделению другого и прочим нежелательным последствиям
Например, избыток цинка ведет к снижению уровня холестеринсодержащих липидов высокой плотности (ЛПВП), а избыток кальция - к недостатку фосфора, и наоборот. Избыток молибдена уменьшает содержание меди. Некоторые микроэлементы (селен, хром, медь) в избыточных дозах токсичны, так что придерживайтесь указанных в статье рекомендаций.
Еще раз напомним, что микроэлементы и витамины не менее важны, чем питательные вещества, т. к. без них последние не смогут правильно усваиваться организмом. Станьте внимательны к «мелочам» и будьте здоровы!
Минеральные вещества (минералы) - природные вещества, приблизительно однородные по химическому составу и физическим свойствам, входящие в состав горных пород, руд, метеоритов (от латинского minera - руда).Минеральные вещества наряду с белками, жирами, углеводами и витаминами являются жизненно важными компонентами пищи человека, необходимыми для построения структур живых тканей и осуществления биохимических и физиологических процессов, лежащих в основе жизнедеятельности организма. Минеральные вещества участвуют в важнейших обменных процессах организма: водно-солевом и кислотно-щелочном. Многие ферментативные процессы в организме невозможны без участия тех или иных минеральных веществ.
Организм человека получает эти элементы из окружающей среды, пищи и воды.
Количественное содержание того или иного химического элемента в организме определяется его содержанием во внешней среде, а также свойствами самого элемента, с учетом растворимости его соединений.
Впервые научные основы учения о микроэлементах в нашей стране обосновал В. И. Вернадский (1960). Фундаментальные исследования были проведены А.П. Виноградовым (1957) – основоположником учения о биогеохимических провинциях и их роли в возникновении эндемических заболеваний человека и животных и В.В. Ковальским (1974) – основоположником геохимической экологии и биогеографии химических элементов.
В настоящее время из 92 встречающихся в природе элементов 81 химический элемент обнаружен в организме человека.
Минеральные вещества составляют значительную часть человеческого тела по массе (в среднем в организме около 3 кг золы). В костях минеральные вещества представлены в виде кристаллов, в мягких тканях - в виде истинного либо коллоидного раствора в соединении главным образом с белками.
Для наглядности можно привести такой пример: в организме взрослого человека содержится около 1 кг кальция, 0,5 кг фосфора, по 150 г калия, натрия и хлора, 25 г магния, 4 г железа.
Все химические элементы можно разбить на группы:
1. 12 структурных элементов, это – углерод, кислород, водород, азот, кальций, магний, натрий, калий, сера, фосфор, фтор и хлор.
2. 15 эссенциальных (жизненно необходимых) элементов - железо, йод, медь, цинк, кобальт, хром, молибден, никель, ванадий, селен, марганец, мышьяк, фтор, кремний, литий.
3. 2 условно-необходимых элемента – бор и бром.
4. 4 элемента являются серьезными «кандидатами на необходимость» - кадмий, свинец, алюминий и рубидий.
5. Остальные 48 элементов менее значимы для организма.
Традиционно все минеральные вещества делят на
две группы
по содержанию их в организме человека.
Химические вещества при всей своей важности и необходимости для организма человека могут оказывать и отрицательное влияние на растения, животных и человека, если концентрация их доступных форм превышает определенные пределы. Кадмий, олово, свинец и рубидий считаются условно необходимыми, т.к. они, по всей видимости, не очень важны для растений и животных и опасны для здоровья человека даже при относительно низких концентрациях. Биологическая роль некоторых микроэлементов еще не достаточно изучена.
Любая патология, любое отклонение в здоровье биологического организма обуславливается либо дефицитом жизненно необходимых (эссенциальных) элементов, либо избытком как эссенциальных, так и токсичных микроэлементов. Такой дисбаланс макро- и микроэлементов получил свое объединяющее название «микроэлементозы».
Минеральные вещества не обладают энергетической ценностью, как белки, жиры и углеводы. Однако без них жизнь человека невозможна. Так же, как и при недостатке основных пищевых веществ или витаминов, при дефиците минеральных веществ в организме человека возникают специфические нарушения, приводящие к характерным заболеваниям.
Микроэлементы и витамины в некотором смысле даже более важны, чем питательные вещества, ибо без них последние не будут правильно усваиваться организмом.
Влияние минеральных веществ на организм человека.
Особенно важны минеральные вещества детям, в период интенсивного роста костей, мышц, внутренних органов. Естественно, беременные женщины и кормящие матери нуждаются в повышенном потреблении минеральных веществ. С возрастом потребность в минеральных веществах снижается.
Действие на организм человека тяжелых металлов.
В последние годы выделяют отдельно действие на организм человека тяжелых металлов. Тяжелые металлы– это группа химических элементов с относительной атомной массой более 40. Появление в литературе термина «тяжелые металлы» было связано с проявлением токсичности некоторых металлов и опасности их для живых организмов.
Уже сейчас во многих регионах мира окружающая среда становится все более «агрессивной» с химической точки зрения. В последние десятилетия основными объектами биогеохимических исследований стали территории промышленных городов и прилегающих к ним земель, особенно если на них выращиваются, а затем используются в пищу сельскохозяйственные растения.
Влияние микроэлементов на жизнедеятельность животных и человека активно изучается и в медицинских целях. В настоящее время выявлено, что многие заболевания, синдромы и патологические состояния вызваны дефицитом, избытком или дисбалансом микроэлементов в живом организме.
Ниже представлены современные научные данные о биологической роли изученных химических элементах, их метаболизме в организме человека, суточных нормах потребления, содержании химических веществ в продуктах питания. Представлены данные о дефицитных состояниях, развивающихся при недостаточном потреблении данных химических веществ, а также реакция организма на избыточное потребление нутриентов.
