Тема 2.5 Характеристика минеральных веществ. Их роль в организме человека

Минеральные вещества в большинстве случаев составляют 0,7 –
1,5 % съедобной части пищевых продуктов. Они не обладают энергетической ценностью, как белки, жиры и углеводы, однако без них жизнь человека невозможна. Минеральные вещества подразделяются на микро- и макроэлементы, Макроэлементы – Ca, P, Mg, Na, K, Cl, S – содержатся в пище в относительно больших количествах. Микроэлементы – Fe, Zn, J, F, Cu – в незначительных.

Значение минеральных веществ для организма: чрезвычайно многообразно. Основные функции минеральных веществ:

- пластическая функция, особенно в построении костной ткани;

- регуляция водно-солевого обмена;

- поддержание осмотическго давления в клетках и межклеточных жидкостях, что необходимо для передвижения между ними питательных веществ и продуктов обмена;

- защитные функции (участие в иммунитете);

- входят в состав или активируют действие ферментов, гормонов, витаминов и таким образом участвуют во всех видах обмена веществ;

- участие в процессах кроветворения и свертывания кро ви - они не могут происходить без железа, меди, марганца, кальция и других минеральных элементов.

Нормальная функция нервной, сердечно-сосудистой, пищеварительной и других систем невозможна без минеральных веществ.

Длительный дефицит или избыток минеральных веществ в организме ведет к различным нарушениям обмена веществ и заболеваниям.

Основные причины неадекватного поступления минеральных веществ в организм человека (недостаточности или избыточности):

1. Длительное однообразное питание - преобладание в питании одних продуктов в ущерб другим. Только разнообразный продуктовый набор обеспечивает сбалансированное поступление всех минеральных веществ. Так, молочные продукты - лучший источник легкоусвояемого кальция, но они содержат мало магния и кроветворных микроэлементов. Многие овощи, фрукты и ягоды богаты калием, но бедны кальцием. Имеет значение и кулинарная обработка пищевых продуктов. Потери кальция, магния, фосфора и железа при тепловой кулинарной обработке растительных продуктов составляют в среднем 10%, животных продуктов - в среднем 20% (для кальция - 15%). При неправильной кулинарной обработке (длительная варка очищенных овощей, размораживание мяса в воде и др.) потери всех минеральных веществ увеличиваются. При продолжительном одностороннем питании молоком чрезмерное потребление кальция и всасываемых оснований ведет к возникновению молочно-щелочного синдрома с повышением содержания кальция в крови.

2. Недостаток или избыток минеральных веществ в местных пищевых продуктах, обусловленный химическим составом почвы и воды отдельных географических районов. В результате возникают эндемичные, т. е. свойственные определенным районам заболевания, например, эндемический зоб и другие йоддефицитные заболевания, происходящие от недостатка йода, флюороз от избытка фтора, гипо - или гиперселеноз - от дефицита или избытка селена.

3. Несбалансированное питание. При избытке или дефиците различных пищевых веществ нарушается усвоение макро- и микроэлементов. Например, усвоение кальция ухудшается при избыточном содержании в пище жиров, фосфора, а магния, щавелевой кислоты дефиците витамина D. При чрезмерном потреблении клетчатки снижается усвояемость минеральных веществ. Угнетение абсорбции микроэлементов вызывают фосфаты, фитиновая кислота (содержится в большом количестве в злаковых, бобовых и орехах), танины крепкого чая, щавелевая кислота.

4. Отсутствие изменений питания при повышенной потребности организма в минеральных веществах, обусловленной физиологическими причинами, например у беременных и кормящих женщин возрастает потребность в кальции и других минеральных веществах.

5. Заболевания, ведущие к ухудшению всасывания минеральных веществ из желудочно-кишечного тракта, нарушению их обмена, повышенным потерям (болезни пищеварительной и эндокринной систем, почек, ожоги, кровопотери).

Источники минеральных веществ и их основные функции приведены в таблице 6.

Таблица 6 – Общая характеристика основных минеральных веществ

Элемент	Основные источники	Основные функции
Ca	Молочные продукты, рыба, злаки, орехи, фрукты	Составляет основу костной ткани, влияет на процессы нервно-мышечной и сердечно-сосудистой систем
P	Молоко, рыба, хлеб	Входит в состав белков, костной ткани, принимает участие в обмене энергии
Mg	Орехи, овес, ячмень, фасоль, овощи, листовая зелень	Участвует в формировании костей, регуляции нервной ткани, в обмене углеводов и энергии
Na	Поваренная соль, свежие овощи	Регулирует кровяное давление, водный обмен, активизирует пищеварительные ферменты
K	Сухофрукты, горох, фасоль, виноград	Регулирует кислотно-щелочное равновесие крови, участвует в передаче нервных импульсов, активизирует ряд ферментов
Cl	Поваренная соль, хлеб	Участвует в образовании желудочного сока, плазмы крови, активизирует ряд ферментов
S	Белковые пищевые продукты	Входит в состав аминокислот, гормонов и витаминов
Fe	Мясо, злаки, бобовые, клюква, земляника, абрикосы	Участвует в образовании гемоглобина, некоторых ферментов
Zn	Бобовые, злаки, дрожжи, печень животных и птиц	Входит в состав гормона инсулина, участвует в углеводном обмене
I	Морская капуста, рыба и др. морские продукты, яйца, овощи	Участвует в образовании гормона щитовидной железы
F	Морская рыба, чай	Входит в состав костной ткани
Cu	Печень, яичный желток, зеленые овощи	Кроветворный элемент, способствующий транспорту железа в костный мозг

Непищевые компоненты играют достаточно серьезную роль в пищеварении, что отражается на состоянии здоровья человека.

О роли балластных веществ в питании написано выше. Они являются необходимыми компонентами пищи и способствуют нормальному процессу пищеварения.

К защитным компонентам пищевых продуктов относятся вещества, участвующие в обеспечении барьерных функций тканей. Это витамины А, С, Р, Е и группы B.

Веществами, участвующими в защите организма от патогенных микроорганизмов и вирусов, являются фитонциды. Это растительные соединения, которые не усваиваются в организме человека. Они транзитом проходят через весь желудочно-кишечный тракт и обезвреживают микроорганизмы. Фитонциды есть в горчице, хрене, чесноке, луке, петрушке, капусте, свекле, моркови, цитрусовых, облепихе, красной и черной смородине, землянике, клюкве, бруснике. Все фитонциды, кроме фитонцидов чеснока, очень неустойчивы и разрушаются при длительном хранении.

К защитным компонентам пищи относятся и соединения, улучшающие обезвреживающую функцию печени. Они находятся в витаминах В₁₅, В₁₂, РР, В₂. Очень важны вещества, проявляющие антиканцерогенные эффекты. Это балластные вещества, бета-стирол, содержащийся в растительных маслах, комплекс витаминов А, С и Е, витамин K.

Источниками защитных веществ являются молоко, творог, кисломолочные продукты, нежирные сорта мяса и рыбы в отварном виде, яичный белок, растительные масла, овсяная и гречневая крупы, листовые овощи, свекла, морковь, тыква, крыжовник, облепиха, шиповник. Желательно, чтобы защитные вещества попадали в организм человека в комплексе.

Однако, в продуктах питания содержатся и вещества, противодействующие проявлению положительного эффекта защитных веществ – биогенные амины, которые находятся во многих сортах сыра, шоколаде, томатах, ананасах, красных винах; холестерин, содержащийся в жирах, жирном мясе, кофе и чае. Антипищевые вещества не обладают токсичностью, но блокируют и тормозят усвоение многих нутриентов.

Особого внимания заслуживают компоненты пищи, неблагоприятно влияющие на организм. Это природные токсические соединения и канцерогенные вещества. Среди природных токсических соединений распространены лектины, цианогенные амины и соланин.

Лектины нарушают всасывание в тонком кишечнике. Они повышают проницаемость стенок кишечника, что приводит к проникновению чужеродных веществ в кровь, вызывая при этом склеивание эритроцитов. Эти вещества содержатся в бобовых, арахисе, проростках растений, икре рыб. Тепловая обработка разрушает их практически полностью.

Цианогенные амины содержатся в ядрах косточек миндаля, абрикосов, вишни. В результате разрушения аминов происходит выделение синильной кислоты. Это происходит, например, при длительном хранении наливок, настоянных на плодах с косточками.

Соланин образуется в позеленевших клубнях картофеля.

Канцерогенные вещества – это полициклические ароматические углеводы, образующиеся в обугленных участках пищевых продуктов, в перегретых жирах, в продуктах копчения. Они содержатся в продуктах, которые хранятся при недостаточно низкой температуре, могут образовываться в растениях, выросших на почве, обильно удобренной азотистыми соединениями (нитратами), особенно их много в свекле и листовых овощах.

Значение воды для организма человека. Организм взрослого человека на 60 % состоит из воды. Вода является основной средой, в которой протекают многочисленные химические реакции. Содержание воды в организме, каждом органе ткани строго регулируется и поддерживается на постоянном уровне. Постоянство внутренней среды организма, в том числе и воды – одно из главных условий нормальной жизнедеятельности.

Питьевой режим человека определяется многими факторами: температурой окружающей среды, характером и тяжестью выполняемой работы, возрастом и состоянием здоровья, пищевым рационом и режимом питания. Для здоровья вреден как недостаток воды, так и ее избыток. При недостатке воды в организме происходит некоторое сгущение крови, что негативно сказывается на кислородном и тканевом питании, затрудняется работа почек из-за образования более концентрированной мочи, ухудшается работа мозга (он содержит 80 % воды). При избытке же воды усиливается работа почек, раздражается мочевой пузырь, сердце работает с большой перегрузкой из-за увеличения объема крови.

В течение суток в результате различных обменных процессов организм теряет вместе с мочой, калом, потом, выдыхаемым воздухом примерно
2 – 2,5 литра воды. В исключительных случаях – при тяжелой физической работе, в жару, при большом потреблении жидкостей – потери воды могут увеличиваться до 10 литров. Около 1 литра воды восстанавливается с помощью воды, содержащейся в пищевых продуктах, и воды, образующейся в результате окисления жиров, углеводов и даже белков. Поэтому на долю жидких продуктов приходится 1 – 1,5 литра воды. Сюда входит вода в напитках (чай, кофе, соки, компоты, минеральная вода) и в супах.

Врачи-диетологи рекомендуют придерживаться равномерного употребления воды в течение всего дня. В жару или при усиленной физической работе лучше употреблять минеральную воду, сильно разбавленный фруктовый либо ягодный сок, слегка подсоленную водопроводную или газированную воду.

Стакан холодной воды, выпитой натощак, усиливает сокращение кишечника, что помогает преодолевать привычные запоры. Очень холодное питье после обильной жирной еды вызывает длительное нахождение пищевого комка в желудке. Разбавленная теплой или горячей водой пища быстрее покидает желудок. Нежелательным является и питание всухомятку. Бутерброды, сухари, баранки и т.п. следует запивать во время еды.

Большое значение для поддержания здоровья имеет и качество воды. Одним из важных показателей воды является содержание в ней минеральных солей. Обычно в воде содержатся ионы Ca, Mg, S, Cl, Fe, Mn, Cu и др.

Водопроводная вода, проходя централизованную систему очистки, хлорируется, насыщается солями железа. Жесткая вода содержит большое количество карбонатов кальция и магния. Поэтому для очищения воды в домашних условиях целесообразно применять бытовые фильтры. Следует помнить, что при кипячении воды в осадок выпадает не все количество примесей. Длительное отстаивание сырой воды приводит к растворению в ней хлора.

Вопросы для самоподготовки:

1. Классификация минеральных веществ

2. Основные источники и функции минеральных веществ в организме человека

3. Какие основные причины неадекватного поступления веществ в организм человека?

4. Какова роль непищевых компонентов пищи для организма человека?

5. Значение воды для организма человека