Минеральные элементы

Кроме шести основных элементов – С, Н, N, О, S, Р из которых состоят белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты, человеку необходимо получать с пищей ещё около 20. В зависимости от количества, в котором они должны поступать в организм, минеральные вещества делятся на: макроэлементы – кальций, хлор, калий, натрий, магний – суточная потребность более 100 мг и микроэлементы – железо, марганец, медь, иод, фтор, молибден, селен, цинк и др. – суточная потребность несколько мг.

Биологическая роль:

1. являются структурными компонентами тканей;

2. обеспечивают водно-солевой баланс;

3. являются простетической группой ферментов – а) входят в состав активных центров, б) стабилизируют структуру ферментов, в)участвуют в формировании фермент-субстратных комплексов

4. участвуют в передаче нервных импульсов

5. участвуют в гормональной регуляции обмена веществ.

Примеры участия минеральных элементов в обмене веществ:

Na⁺ - основной внеклеточный катион, концентрация во внеклеточной жидкости – 60-120, в крови 135-146, в клетках <10 ммоль/л.

К⁺- основной внутриклеточный катион, концентрация во внеклеточной жидкости менее 4, в крови 3.8-5.4, в клетках – 145 ммоль/л. Оба эти иона играют важную роль в регуляции водно-электролитного обмена. Кроме того, ионы К⁺ необходимы для протекания процессов биосинтеза белков и работы ряда ферментов.

Mg²⁺- участвует в ферментативных АТФ-зависимых реакциях, концентрация в крови 0.7-1.1 ммоль/ л

Fе²⁺- входит в состав простетических групп гемопротеинов и железо-серных белков

Си²⁺- является простетической группой ряда ферментов (цитохром с-оксидаза), в том числе, ответственных за метаболизм железа.

Недостаток железа и меди в организме приводит к анемии.

Фтор – входит в состав костей и зубов, его недостаток приводит к кариесу.

Иод – входит в состав гормонов щитовидной железы, при недостатке иода в пище и воде развивается эндемический зоб.

Са²⁺- представлен в организме двумя фондами:

1. Структурный фонд – кальций костей и зубов составляет 99% от общего количества

2. Метаболический фонд – участвует в:

- нервно-мышечном возбуждении

-активации ферментов (например, свёртывания крови)

-секреции гормонов и медиаторов

-передаче гормонального сигнала (является вторичным посредником гормонов дистантного действия)

Концентрация кальция в крови 1.3-2.5 ммоль/л.

В поддержании постоянства уровня кальция в крови принимают участие три гормона.

Кальцитриол (активная форма витамина Д₃ – 1,25-диоксихолекальциферол) – стимулирует всасывание кальция из кишечника.

Паратгормон:

1. Способствует мобилизации кальция из костной ткани (угнетая синтез коллагена и снижая тем самым Са²⁺-связывающую способность костной ткани)

2. Стимулирует обратное всасывание Са²⁺в почечных канальцах и понижает всасывание фосфатов.

Эти два гормона работают взаимосвязано, и их выработка определяется уровнем кальция в крови.

Са²⁺плазмы

+

Паратгормон 1,25(ОН)₂Д₃

^—

Реабсорбция Са²⁺в почках Всасывание Са²⁺

Мобилизация из костей в кишечнике

+

Са²⁺ плазмы

Кальцитонин – стимулирует синтез коллагена в костной ткани и, как следствие, повышает Са²⁺- связывающую способность костей.