Минеральные вещества

Минеральные вещества

Минеральные вещества в зависимости от их содержания в  организме и пищевых продуктах  подразделяют на макро- и микроэлементы. К макроэлементам, которые содержатся в больших количествах (десятки  и сотни миллиграммов на 100 г живой  ткани или продукта), относятся  кальций, фосфор, магний, калий, натрий, хлор и сера. Микроэлементы содержатся в организме и продуктах в  очень малых количествах, выражаемых единицами, десятками, сотыми, тысячными  долями миллиграммов. В настоящее  время 14 микроэлементов признаны необходимыми для жизнедеятельности: железо, медь, марганец, цинк, кобальт, йод, фтор, хром, молибден, ванадий, никель, стронций, кремний, селен.

Значение минеральных  веществ многообразно. Можно выделить их роль в построении тканей организма, особенно костей. Макроэлементы участвуют  в регуляции кислотно-основного  состояния организма. В крови  и межклеточных жидкостях поддерживается слабощелочная реакция, изменение  которой отражается на химических процессах  в клетках и состоянии всего  организма. Минеральные вещества пищи оказывают преимущественно щелочное (катионы - кальций, магний, натрий, калий) или кислотное (анионы - фосфор, сера, хлор) действие на организм. В зависимости  от минерального состава некоторые  продукты (молочные, овощи, фрукты, ягоды) вызывают щелочные сдвиги, а другие — кислотные (мясо, рыба, яйца, хлеб, крупы). Диеты щелочной направленности применяют при недостаточности  кровообращения, почек, печени, при  тяжелых формах сахарного диабета, мочекаменной болезни (уратурия, окасалурия) и т. д. Диеты кислой направленности рекомендуются при мочекаменной болезни с фосфатурией, эпилепсии. Макроэлементы регулируют водно-солевой  обмен, поддерживают осмотическое давление в клетках и межклеточных жидкостях, что необходимо для передвижения между ними питательных веществ  и продуктов обмена.

Нормальная функция  нервной, сердечно-сосудистой, пищеварительной  и других систем невозможна без минеральных  веществ. Минеральные вещества влияют на защитные функции организма, его  иммунитет. Процессы кроветворения  и свертывания крови не могут  происходить без участия железа, меди, никеля, марганца, кальция и  других минеральных элементов. Минеральные  вещества, особенно микроэлементы, входят в состав или активируют действие ферментов, гормонов, витаминов и  таким образом участвуют во всех видах обмена веществ. Они являются незаменимой составной частью пищи, а их длительный недостаток или избыток  в питании ведет к нарушениям обмена веществ и даже заболеваниям. Основные причины этих явлений:

1. Однообразное  питание, преимущественное включение  в рацион одних продуктов в  ущерб другим. Отдельные продукты  богаты одними минеральными веществами  и бедны другими. Только разнообразный  продуктовый набор обеспечивает  сбалансированное поступление всех  минеральных веществ. Так, молочные  продукты - лучшие источники легко-усвояемого  кальция, но содержат мало магния  и кроветворных микроэлементов.

2. Особенности  минерального состава пищевых  продуктов, связанные с химическим  составом почвы и воды отдельных  географических районов. Недостаток  или избыток некоторых минеральных  элементов обусловливает уменьшение  или увеличение поступления в  организм этих веществ с местными  продуктами и питьевой водой.  В результате возникают эндемические, т. е. свойственные определенным  районам, заболевания, например  эндемический зоб от недостатка  йода.

3. Несбалансированное  питание. Избыток или дефицит  в рационе белков, жиров, углеводов,  витаминов нарушает усвоение  минеральных веществ даже при  их нормальном содержании в  пище. Имеет значение и сбалансированность  в питании самих минеральных  веществ. Например, усвоение кальция  ухудшается при слишком большом  содержании в пище жиров, фосфора,  магния, недостатке витамина D и белков.

4. Неправильная  кулинарная обработка пищевых  продуктов. При длительном вываривании  очищенных овощей до 20-30% минеральных  солей переходит в отвар, при  неправильном размораживании мяса  и рыбы теряются минеральные  вещества. Поэтому не следует  длительно вымачивать продукты  или удалять овощные отвары. Минеральный  состав пищи лучше сохраняется  при варке на пару и отваривании  овощей в кожуре с последующей  очисткой.

5. Отсутствие  изменений питания при повышенной  потребности организма в минеральных  веществах, обусловленных физиологическими  причинами: беременностью, кормлением  грудью, характером и условиями  труда и др. Например, у беременных и кормящих женщин потребность в кальции, фосфоре, железе и других минеральных веществах значительно повышается.

6. Заболевания,  ведущие к ухудшению всасывания  минеральных веществ из желудочно-кишечного  тракта (болезни пищеварительной  системы), их повышенным потерям  (ожоги, кровопотери, инфекционные  болезни, туберкулез), нарушению  их обмена (болезни эндокринной  системы) и др. Лекарственная терапия,  например мочегонными или некоторыми  гормонами, изменяет обмен минеральных  веществ и потребность в них.  Все это требует изменений  характера питания. Кроме того, содержание минеральных веществ  специально увеличивают или уменьшают  за счет соответствующего подбора  продуктов в диетах при многих  заболеваниях. Отсутствие контроля  за правильностью использования  некоторых диет и состоянием  больного может вызвать нарушения  обмена веществ и заболевания  от недостатка или избытка  минеральных элементов. Например, в случаях длительного бессолевого  питания при заболеваниях почек  и сердечно-сосудистой системы  может возникнуть дефицит в  организме натрия и хлора с  соответствующей клинической картиной. Ниже рассматриваются те минеральные  вещества, контроль за содержанием  которых в пищевом рационе  особенно важен в практике.

Кальций формирует костную ткань, участвует в процессах возбудимости нервной ткани, сократимости мышц и свертывания крови, уменьшает проницаемость сосудов. Он является необходимой составной, частью ядра и мембран клеток, клеточных и тканевых жидкостей. Кальций влияет на кислотно-основное состояние организма, оказывая при этом «щелочное» действие, активирует ряд ферментов и гормонов. Ему свойственно противовоспалительное действие и уменьшение явлений аллергии.

Количество кальция  в пищевых продуктах представлено в приложении 1 и в Таблице 23. По содержанию и полноте усвоения лучшими источниками кальция являются молочные продукты. Усвоение кальция зависит от его соотношения с другими пищевыми веществами в продуктах, блюдах и рационах. При избытке в пище фосфора, в частности в виде фитинов зерновых и бобовых продуктов, в кишечнике образуются нерастворимые соединения кальция, которые выводятся с калом. После всасывания избытка фосфора возможно выведение кальция из костей. Оптимальным для взрослых отношением кальция к фосфору считают 1:1 — 1:1,5. Отношение кальция к фосфору в коровьем молоке — 1:0,8, твороге — 1:14 сыре — 1 : 0,5, говядине — 1:2, яйцах — 1:3,4, треске — 1:7, фасоли — 1: ,6, хлебе пшеничном — 1:4, картофеле и овсяной крупе — 1:6, капусте и яблоках — 1:0,7, моркови — 1:1 Таким образом, лучшие соотношения имеют место в молочных продуктах и некоторых овощах и фруктах. Сочетания продуктов улучшают соотношения кальция и фосфора, например каши на молоке, хлеб с сыром, овощные гарниры к мясным и рыбным блюдам.

Кальций всасывается  из кишечника в виде комплекса  с жирными и желчными кислотами. Недостаток и избыток жиров в  пище ухудшает усвоение кальция. Избыток  жиров, особенно содержащих много насыщенных жирных кислот (баранье, говяжье сало, кулинарные жиры), образует невсасывающиеся  кальциевые мыла. Кальций хорошо усваивается, если на 1 г жира пищи приходится около 10 мг кальция. При одинаковом механизме  всасывания кальция и магния избыток  последнею связывает в кишечнике  часть жирных и желчных кислот, необходимых для усвоения кальция. Лучшим соотношением кальция и магния в пище является 1:0,5. В хлебе, крупах, мясе и картофеле отношение кальция  к магнию в среднем 1:2, в молоке — 1:0,1, твороге — 1:0,15, треске — 1:0,6, во многих овощах и фруктах — 1:0,5. Ухудшает всасывание кальция щавелевая кислота, которой богаты шпинат, щавель, ревень, свекла, шоколад.

При дефиците витамина D всасывание кальция резко нарушается и начинает использоваться кальций  костей. Как при недостатке, так  и избытке белков в рационе  ухудшается усвоение кальция.

Суточная потребность  в кальции для взрослых — 0,8 г; для беременных и кормящих женщин — 1-1,2 г. Содержание кальция увеличивают  в диетах до 1,5-2 г при аллергических  и воспалительных заболеваниях, в  частности сопровождающихся поражением кожи и суставов, при переломах  костей, туберкулезе, заболеваниях, ведущих  к нарушению всасывания кальция (хронические энтериты и панкреатиты, плохое желчеотделение при болезнях желчных путей), заболеваниях паращитовидной и щитовидной желез и надпочечников, ведущих к нарушению обмена кальция, при длительном лечении гормонами  коры надпочечников и анаболическими гормонами. Увеличение содержания кальция  в диетах производят в основном за счет молочных продуктов. При плохой переносимости молока используют творог, кисломолочные напитки, сыры, в частности  плавленые.

Фосфор. Соединения фосфора принимают участие во всех процессах жизнедеятельности организма, но особое значение они имеют в обмене веществ и функции нервной и мозговой ткани, мышц, печени, почек, в образовании костей, ферментов, гормонов, активных форм витаминов группы B. Фосфор входит в состав нуклеиновых кислот — носителей наследственности и аденозинтрифосфорной кислоты — накопителя энергии.

Лучшим источником фосфора являются животные продукты, хотя много последнего содержится и  в зерновых и в бобовых продуктах (приложение 1 и Таблице 24). Однако из последних соединения фосфора (фитины) усваиваются плохо. Из животных продуктов всасывается в кишечнике 70% фосфора, из растительных — 40%. Замачивание круп и бобовых перед кулинарной обработкой улучшает усвоение фосфора. Последнее уменьшается при недостатке в пище белков и избытке кальция. Суточная потребность в фосфоре для взрослых — 1.2 г; при беременности и кормлении грудью — 1,5-1,8 г.

Содержание фосфора  в диете увеличивают при туберкулезе, заболеваниях нервной системы, переломах  и заболеваниях костей.

Магний активирует ферменты углеводного и энергетического обмена, участвует в костеобразовании, нормализует возбудимость нервной системы и деятельность мышц сердца. Он оказывает антиспастическое и сосудорасширяющее действие, стимулирует двигательную Функцию кишечника и желчеотделение, способствует выведению холестерина из кишечника.

Магнием богаты растительные продукты. Для обогащения им диеты используют пшеничные отруби, орехи, сухофрукты, некоторые крупы  и овощи, бобовые, нерыбные продукты моря (приложение 1 и Таблице 25). Усвоение магния нарушается при одновремен¬ном избыточном поступлении с пищей жиров и кальция, так как для всасывания из кишечника указанных веществ нужны желчные кислоты. Суточная потребность в магнии для взрослых — 0,4 г; при беременности и кормлении грудью — 0,45 г. Желательно увеличение содержания магния в диетах при атеросклерозе, ишемической болезни сердца, гипертонической и желчнокаменной болезни, запорах, длительном приеме мочегонных средств. При болезнях печени возможно накопление избытка магния в организме.

Калий играет большую роль во внутриклеточном обмене, в регуляции водно-солевого обмена, осмотического давления, кислотно-основного состояния. Он необходим для нормальной деятельности мышц, в частности сердца. Калий способствует выведению из организма воды и натрия. Он активирует ряд ферментов и участвует в важнейших обменных реакциях.

Потребность в  калии — 2-4 г в день. Больше всего  калия поступает в организм с  растительными продуктами, мясом, морской  рыбой (приложение 1 и Таблице 26). В растительных продуктах, в отличие от животных, калия во много раз больше, чем натрия. Так, в картофеле отношение натрия к калию составляет 1:20, в яблоках 1:10, а в говядине — 1:5. Поэтому «калиевые» диеты при гипертонической болезни, недостаточности кровообращения и некоторых болезнях почек с отеками включают в основном растительные продукты, в частности блюда из овсяной крупы, сухофруктов, печеный картофель. Потребность в калии увеличивается при применении мочегонных препаратов и гормонов коры надпочечников, частых рвотах и поносах, обильном потоотделении. Количество калия уменьшают в диетах при недостаточной функции надпочечников (болезнь Аддисона).

Натрий  и хлор поступают в организм в основном в виде натрия хлорида (поваренной соли). Натрий имеет большое значение во внутриклеточном и межтканевом обмене веществ, регуляции кислотно-основного состояния и осмотического давления в клетках, тканях и крови. Участвуя в водном обмене, он способствует накоплению жидкости в организме, активирует пищеварительные ферменты. Хлор участвует в регуляции осмотического давления и водного обмена, образовании соляной кислоты желудочного сока.

Натрия много  в продуктах, к которым добавлен натрия хлорид (Таблица 27). Богаты натрием минеральные воды типа боржома, ессентуки № 4 и № 17 и др. Мало натрия в овощах и фруктах, некоторых молочных продуктах и крупах.

В практике, особенно при необходимости ограничения  натрия хлорида в диетах, надо знать  его содержание в продуктах. В 100 г продуктов содержится натрия хлорида (поваренной соли) и граммах: хлеб —  около 1; сливочное масло соленое  — 1,5; сыры — 1,5-3,5; вареные колбасы, сосиски  и сардельки — 2-2,5; колбасы полукопченые — 3, сырокопченые — 3,5; консервы мясные — 1-1,8; рыба: слабосоленая — 6-10, среднесоленая — 8-14, холодного копчения — 514; консервы рыбные — 1,5-2,2; икра: лососевых — 4-8, осетровых зернистая — 3,5-5; консервы овощные: закусочные — 1,3-1,6, детского и диетическою питания — 0,5-0,9.

Суточная потребность  в натрия хлориде (поваренной соли) для взрослых — 10-15 г, что удовлетворяется  за счет содержания его в продуктах  питания (6-10 г), в частности в хлебе (3-5 г), и поваренной соли, используемой для приготовления пищи и добавляемой  по вкусу во время еды (3-5 г). Потребность  возрастает до 20-25 г при обильном потоотделении, недостаточности коры надпочечников (болезнь Аддисона), сильных  рвотах и поносах, обширных ожогах. При избыточном поступлении калия (растительная пища) увеличивается  и потребность в натрии. Ограничение  натрия хлорида (поваренной соли) и  даже его исключение (готовят пищу без соли и дают бессолевой хлеб) бывает необходимо при болезнях почек (острые и хронические нефриты) и  сердечно-сосудистой системы, особенно с нарушением кровообращения II—III степени, гипертонической болезни, воспалительных процессах, ревматизме, ожирении, лечении  гормонами коры надпочечников. Для  замены натрия хлорида в диетическом  питании используют хлориды калия  и аммония, диетическую соль —  санасол (см. раздел «Вкусовые продукты») и другие специальные смеси. Во второй половине беременности потребление натрия хлорида (поваренной соли) уменьшают до 7-8 г, а в последние 2 мес — до 5-6 г.

Больных, которым  показано малосолевое питание и  которые привыкли употреблять много  натрия хлорида, надо (при отсутствии противопоказаний) переводить на диету  с резким ограничением соли постепенно. При длительном назначении бессолевых диет вводят «солевые дни» (5-8 г натрия хлорида) во избежание возникновения  дефицита натрия и хлора в организме, который в начальной стадии проявляется  потерей вкусовых ощущений и аппетита, вялостью, мышечной слабостью.

Железо необходимо для нормального кроветворения и тканевого дыхания. Оно входит в состав гемоглобина эритроцитов, доставляющего кислород к органам и тканям, миоглобина мышц, ферментов, обеспечивающих процессы дыхания клеток.

Роль отдельных  продуктов как источников железа (приложение 1 и Таблица 28) определяется не только его количеством, но и степенью усвоения организмом. Поступившее с пищей железо частично всасывается из кишечника в кровь. Лучше всего всасывается железо гемоглобина и миоглобина, т. е. крови и мышц, поэтому мясо животных и птиц, мясные субпродукты являются лучшими источниками железа.

Максимальное  всасывание железа в кишечнике из пищевых продуктов следующее: молочные продукты и яйца — 5%, зерновые (крупа, хлеб), бобовые, овощи и фрукты — 5-10%, рыба — 15%, мясо — 30%. Фактическое  всасывание железа бывает значительно  меньшим, например из яиц и фасоли — 2-3%, из риса и шпината — 1%, из фруктов  — 3-4 %, из рыб — 9-11 %, из печени — 12-16 %, из телятины — 22%. Всасыванию железа способствуют лимонная и аскорбиновая кислоты и фруктоза, которые содержатся во фруктах, ягодах, их соках. Так, при  питье фруктового сока увеличивается  усвоение железа из яиц и хлеба. В  зерновых и бобовых продуктах  и некоторых овощах содержатся фосфаты, фитины и щавелевая кислота, препятствующие всасыванию железа. При добавлении мяса или рыбы к этим продуктам  усвоение железа улучшается, при добавлении молочных продуктов — не меняется, при добавлении яиц — ухудшается. Подавляет усвоение железа крепкий  чай. Из рационов, состоящих из животных и растительных продуктов, усваивается 10% железа. При недостатке железа в  организме всасывание его из кишечника  увеличивается. Так, из хлеба у здорового  человека всасывается около 4% железа, а при дефиците железа — 8%. Всасывание железа ухудшается при заболеваниях кишечника и в меньшей степени  — при снижении секреторной функции  желудка. Суточная потребность в  железе составляет для мужчин 10 мг, для женщин — 18 мг; при беременности — 20 мг, при кормлении грудью — 25 мг. Более высокая потребность  в железе у женщин обусловлена  его потерями с кровью во время  менструаций, с грудным молоком, с расходом на рост плода.

При дефиците железа в организме прежде всего ухудшается клеточное дыхание что ведет  к дистрофии тканей и органов  и нарушению состояния организма  еще до развития анемии. Выраженный дефицит железа ведет к гипохромной  анемии. Причиной этих состояний является недостаточное поступление железа с пищей или преобладание в  рационе продуктов, из которых оно  плохо усваивается. Развитию железодефицитных состояний способствует недостаток в питании животных белков, витаминов, кроветворных микроэлементов. Так, недостаток белков ухудшает способность железа участвовать в образовании гемоглобина. Дефицит железа в организме возникает  при острых и хронических кровопотерях, заболеваниях желудка и кишечника  (резекция желудка, анацидные гастриты, энтериты), некоторых глистных инвазиях. Поэтому при многих заболеваниях потребность в железе увеличивается.

Йод участвует в образовании гормонов щитовидной железы. В районах, где имеется недостаток йода в пищевых продуктах и воде, возникает эндемический зоб. Развитию болезни способствуют преимущественно углеводное питание, недостаток животных белков, витаминов C и A, некоторых микроэлементов, избыточное потребление жиров. Для профилактики этой болезни используют йодированный натрия хлорид (поваренную соль) Иодом особенно богаты морские рыбы и продукты моря (креветки, мидии, морская капуста и др.). В мясе животных и пресноводной рыбе йода немного. Хорошим его источником являются диетические хлебобулочные и кондитерские изделия с добавлением морской капусты, диетические консервы из рыбы и морепродуктов.

При тепловой кулинарной обработке и длительном хранении содержание йода в пищевых продуктах  уменьшается. Так, при варке картофеля  целыми клубнями теряется 30% йода в  измельченном виде — 50%. Потребность  в йоде — 0,1-0,2 мг в день. Содержание йода желательно увеличить в диетах при атеросклерозе, ожирении, гипертонической  болезни, недостаточности щитовидной железы.

Фтор необходим для построения костной, особенно зубной, ткани. При недостатке фтора в воде и пищевых продуктах возникает кариес зубов, при избытке - поражение зубной эмали, хрупкость зубов. Фтора много в морской рыбе и продуктах моря, чае. Молочные продукты, фрукты и большинство овощей бедны фтором.

Медь участвует в кроветворении и тканевом дыхании. Хорошими источниками ее являются мясо, рыба, нерыбные моренродукты, гречневая, овсяная и перловая крупы, картофель, абрикосы, груши, крыжовник.

Цинк необходим для нормальной функции эндокринной системы. Он обладает липотропными и кроветворными свойствами и входит в состав ферментов, обеспечивающих процессы дыхания. Цинком богаты мясо и внутренние органы животных, яйца, рыба грибы.