Минеральные вещества столь же необходимы организму, как и витамины. Они содержатся в разных количествах во всех пищевых продуктах, больше всего в овощах, фруктах, ягодах. Минеральные вещества делятся на макроэлементы и микроэлементы.
Макроэлементы – это натрий, калий, кальций, магний, фосфор, хлор, сера – содержатся в организме в высоких концентрациях. Суточная потребность человека в макроэлементах исчисляется в граммах.
Натрий – основной осмотический активный ион внеклеточного пространства. Он регулирует кислотно-основное состояние, удерживает жидкость и участвует в регуляции распределения ее в организме, усиливает набухание белков и повышает гидрофильность тканей. Натрий способствует поддержанию водно-электролитного равновесия. Катионы натрия способствуют вытеснению калия из организма. Известно значение их в поддержании оптимальной возбудимости нервной и мышечной тканей. Натрий потенцирует воспалительные и аллергические реакции.
Поступает натрий хлорид в организм человека в необходимых количествах с пищей, улучшая ее вкусовые качества. В составе натуральных продуктов поступает до 3–5 г натрия хлорида. Поэтому для оптимального удовлетворения потребности организма в нем необходимо добавления натрия хлорида к пище до 6–7 г.
Потребность в натрии увеличивается при интенсивной мышечной нагрузке в условиях высокой температуры окружающей среды (в жарком климате, в горячих цехах и т. д.), при сильной рвоте и поносе, ожогах, недостаточности функции коры надпочечников, избыточном употреблении растительной пищи (содержащей калий).
К числу продуктов, наиболее богатых натрия хлоридом, относятся рыба, особенно морская, колбасы, брынза, сыр, хлеб.
Дефицит натрия в организме может возникать при различных патологических состояниях, сопровождающихся повышенным его выделением, если оно не компенсируется введением натрия хлорида в остаточных количествах (сильный понос, неукротимая рвота, обширные ожоги с сильной экссудацией, гипофункция коры надпочечников, длительное применение мочегонных препаратов и др.).
В результате развивается гипонатриемия. Она сопровождается обезвоживанием организма. Появляется жажда, которую можно утолить лишь употреблением подсоленной жидкости. Возникают сухость и потеря тургора кожи. Нарушается деятельность пищевого канала (отсутствие аппетита, тошнота, рвота), сердечно-сосудистой системы (артериальная гипотензия, тахикардия), почек (олигурия, анурия, нарастание азотемии). При гипонатриемии наблюдаются изменения фунции центральной нервной системы (апатия, спутанное сознание, нарушение психики, кома), мышечная слабость.
Избыток натрия в организме может развиваться при длительном избыточном употреблении соли в пище. Развивается гипернатриемия, которая сопровождается клеточной дегидратацией. Наблюдаются задержка жидкости в организме, повышенная возбудимость нервной системы (двигательное беспокойство, судороги мышц и т. д.), артериальная гипертензия, снижение функции почек (повышение содержания остаточного азота в крови), повышение температуры тела.
Калий способствует выделению с мочой из организма натрия и жидкости, регулирует внутриклеточное осмотическое давление, играет важную роль в проведении и передаче нервных импульсов. Он участвует в образовании ацетилхолина, синтезе белков буферных систем организма, обмене углеродов, повышает тонус поперечнополосатой и гладкой мускулатуры, влияет на активность ряда ферментов, оказывает щелочное действие на организм.
Суточная потребность человека в калии составляет 2–4. Много калия содержат продукты растительного происхождения (овощи, фрукты, ягоды и т. д.), порошок какао. Из продуктов животного происхождения наиболее богаты калием рыба, говядина, телятина.
Дефицит калия в организме может возникать при передозировке мочегонных препаратов и гликокортикоидных гормонов, частой рвоте, поносе, обильном потоотделении, гиперфункции коры надпочечников.
Гипокалиемия ведет к мышечной слабости, апатии, сонливости, атонии кишечника, тошноте, рвоте, отекам, олигурии, а также расширению границ сердца, появлению аритмий, артериальной гипотензии, изменениям на ЭКГ.
Гиперкалиемия может возникать при остром гломерулонефрите, гипофункции коры надпочечников, при лечении спиронолактоном и др. Она проявляется физическим и умственным возбуждением, парастезиями конечностей, бледностью кожи, уменьшением гидрофильности тканей, увеличением диуреза и повышенным выведением натрия с мочой, изменениями на ЭКГ.
Кальций образует структурную основу костного скелета, влияет на проницаемость клеточных мембран, уплотняет стенки сосудов, участвует в процессах свертывания крови. Он влияет на нервно-мышечную возбудимость, кислотно-основное равновесие, функцию эндокринных желез, активирует ряд ферментов, оказывает противовоспалительное и десенсибилизирующее действие, находится в биологическом антагонизме с ионами натрия и калия.
Суточная потребность в кальции составляет у взрослых 0,8 г; у беременных и кормящих грудью женщин – 1 г в сутки. Потребность в кальции повышается у спортсменов, при работе, связанной с профессиональными вредностями, обильном потоотделении, лечении гликокортикоидами и анаболическими стероидными гормонами.
В продуктах питания кальций содержится главным образом в виде труднорастворимых солей (фосфатов, карбонатов, оксалатов и др.).
Усвоение кальция зависит от его соотношения в пищевом рационе с жирами и жирными кислотами, белками, кальциферолами, магнием, фосфором.
Из кишечника кальций всасывается в виде комплексов с жирными и желчными кислотами. Оптимальным соотношением является 10–15 мг кальция и 1 г жира. Всасыванию кальция способствует достаточное содержание ненасыщенных жирных кислот. Недостаточное или избыточное количество жиров, особенно богатых насыщенными жирными кислотами (кулинарные жиры, баранье, говяжье сало и др.), ухудшают всасывание кальция. Избыточное количество жиров в рационе ведет к образованию невсасывающихся кальциевых мыл.
Недостаточное количество белка в рационе также ухудшает усвоение кальция. Всасывание кальция в кишечнике нарушается при дефиците кальциферолов, что приводит к использованию кальция костей.
Для нивелирования неблагоприятного соотношения кальция и фосфора целесообразно употреблять хлеб с сыром, каши на молоке, мясные и рыбные блюда с овощными гарнирами и т. д.
Затрудняют всасывание кальция в кишечнике продукты, богатые щавелевой кислотой – щавель, ревень, шпинат, свекла, шоколад.
Способствуют всасыванию кальция лактоза и лимонная кислота.
Дефицит кальция может развиваться при недостатке кальция в пище (голодание, исключение из употребления молочных продуктов), обильном потоотделении, у беременных и кормящих грудью женщин, в результате нарушения усвоения кальция при несбалансированном питании, вследствие обеднения рациона кальциферолами (строгое вегетарианство) или нарушения образования его активных форм.
Гипокальциемия наблюдается при недостаточности всасывания кальция вследствие заболевания системы органов пищеварения (энтерит, нарушение внешнесекреторной функции поджелудочной железы при ее поражении, недостаточность желчеотделения при болезнях желчных путей и т. п.), при пролонгированном применении с лечебной целью гликокортикоидных и анаболических стероидных гормонов. В результате могут появляться парестезии, судороги, развиваться остеопороз.
При избытке кальция в пище и питьевой воде, чрезмерном употреблении препаратов кальция и кальциферолов может развиваться гиперкальциемия с потерей аппетита, жаждой, тошнотой, рвотой, слабостью, иногда судорогами, азотемией. Возможно, отложение кальция во внутренних органах, особенно почках), мышцах, сосудах.
Магний влияет на желчеотделение, нервно-мышечную возбудимость, способствует выведению холестерина и перистальтике кишечника, обладает антиспастическим и сосудорасширяющим свойствами. При недостатке магния повышается нервно-мышечная возбудимость, при избытке появляется торможение процессов в центральной нервной системе (сонливость, брадикардия, снижение артериального давления). Источники – хлеб из муки грубого помола, гречка, пшено, шиповник, орехи, бобовые, зелень.
Фосфору принадлежит ведущая роль в деятельности центральной нервной системы. Он участвует в обмене белков, жиров, углеводов, необходим для построения ферментов, гормонов. Суточная потребность в фосфоре у взрослого человека составляет 1,2 г. При больших энергозатратах (тяжелый физический труд, большая мышечная нагрузка у спортсменов и т. д.) потребность в фосфоре возрастает в 1,5–2 раза. Беременные и кормящие грудью женщины нуждаются в увеличении суточного количества фосфора до 1,5 г.
Фосфором наиболее богаты творог, сыр, мясо, мозги, говяжья печень, рыба, яйца, бобовые, крупы гречневая, перловая, овсяная и др.), грецкие орехи. Фосфор усваивается из продуктов растительного происхождения на 55–60 %, из продуктов животного происхождения – на 95 %.
Хлор используется организмом для образования соляной кислоты железами желудка. Хлор способствует отложению гликогена в печени, играет роль в буферной системе крови, принимает участие в регуляции осмотического давления и водного обмена, оказывает кислотное влияние на организм.
Суточная потребность взрослого человека в хлоре составляет около 5–7 г.
Основным источником хлора для организма человека является натрия хлорид. Хлором богаты продукты моря.
Гипохлоремия проявляется вялостью, сонливостью, анорексией, слабостью, рвотой, тахикардией, снижением артериального давления, спутанностью сознания, судорогами, повышением уровня остаточного азота в крови.
Гиперхлоремия ведет к задержке жидкости в тканях.