Реферат: Минеральные вещества

Минеральные вещества

Концентрация минералов в организме неодинакова. Если количество содержания ряда химических элементов в тканях человека исчисляется граммами, то концентрация большинства других элементов составляет 1:100000 и ниже.

Химические элементы, содержание которых в организме человека исчисляется граммами называют - макроэлементами, а элементы встречающиеся в очень малых концентрациях - микроэлементами.

С возрастом содержание минеральных веществ в тканях организма человека значительно меняется. Причем в период интенсивного роста и развития идет значительное нарастание содержания микроэлементов, которое постепенно замедляется или прекращается к 17-20 годам.

Минеральный состав тела взрослого человека весом 70 кг:

1. Кальций - 1510 г. (2.2%);

2. Фосфор - 840 г. (1.2%);

3. Калий - 245 г. (0.35%);

4. Сера - 105 г. (0.15%);

5. Хлор - 105 г. (0.15%);

6. Натрий - 105 г (0.15%);

7. Магний -- 70 г. (0.1%

8. Железо - 3.5 г. (0.005%);

9. Цинк - 1.75 г. (0.0025%);

10. Медь - 0.07 (0.00011%).

Микроэлементы с учетом выполняемых ими функций подразделяются на эссенциальные, условно эссенциальные, условно токсичные и токсичные.

Эссенциальные: железо, медь, цинк, селен, йод, кобальт, марганец, хром, молибден, кремний.

^ Условно эссенциальные: мышьяк, бор, бром, фтор, литий, никель, кремний, ванадий.

Условно токсичные и токсичные: алюминий, свинец, кадмий, ртуть, бериллий.

Для обеспечения нормального функционирования организма существует необходимое количество каждого микроэлемента.

Недостаточное обеспечение микроэлементами приводит к гипомикроэлементозам, а избыточное поступление в организм - к гипермикроэлементозам.

Минеральные вещества входят в состав тканей организма человека, ферментов, гормонов. Они играют большую роль в пластических процессах, в формировании и построении тканей организма, особенно скелета, поддержании кислотно-щелочного равновесия, создании физиологической концентрации ионов водорода в тканях и клетках, межтканевых и межклеточных жидкостях, придании им свойств, необходимых для оптимального течения процессов обмена.

Минералы содержатся во внутриклеточной жидкости, регулируют ее состав, участвуют в формировании клеток крови, костей, в процессах функционирования нервной системы, регуляции мышечного тонуса включая тонус мышц сердечно-сосудистой системы.

Подобно витаминам, минералы функционируют как коэнзимы, участвуя в процессах образования энергии, роста и восстановления организма. Все ферментативные процессы в организме происходят с учащем минералов, поэтому они необходимы для утилизации витаминов и других питательных веществ (Тутельян В.А. с соавт., 1999; Романовский В.Е., 2000; Махатов Б.К., 1998).

Эти "первокирпичики" жизни - начало синтеза всех компонентов организме человека: белков, жиров, ферментов, гормонов и других веществ.

Минеральные вещества поступают в организм человека с пищей и водой, где распределение их неравномерно. Химические элементы преимущественно находятся в костях человека.

В этиологии многих заболеваний существенную роль играют нарушения в организме человека микроэлементарного равновесия: установлены корреляции между их дисбалансом и патологическими проявлениями.

Известно, например, что при болезни Коновалова-Вильсона, эпилепсии, гепатитах, циррозе печени, анемиях, лейкозах и различных инфекционных заболеваниях (скарлатина, дифтерия, туберкулез, менингит) повышается содержание меди в крови, в то время как при сахарном диабете оно снижается. Имеется прямая зависимость между уровнем этого элемента в сыворотке крови и повышением температуры тела в результате воспаления. По диагностической значимости повышение содержания меди соизмеримо даже с определением СОЭ.

При анемиях, лейкемии, атеросклерозе, гипертонической болезни, гипертиреозе, переутомлении и стрессах повышается содержание в крови другого микроэлемента - цинка, но оно снижается при хронических заболеваниях печени и почек, а также при наличии опухолей, ожогов и при инфаркте миокарда.

При анемиях различного происхождения и хронической коронарной недостаточности снижается концентрация в крови никеля а при инфаркте миокарда его содержание повышается.

Недостаточное или избыточное поступление микроэлементов с продуктами питания и водой может приводить к развитию у человека тяжелых заболеваний обмена веществ, названных микроэлементозами.

При недостаточности поступления цинка возможны развитие карликовости, замедление полового созревания, поражения кожи и слизистых оболочек: дерматиты, облысение и паракератозы. В свою очередь при его избытке наблюдается развитие анемий.

Нехватка лития способствует маниакально-депрессивным психозам, шизофрении и другим психическим заболеваниям.

Малое поступление в организм кобальта приводит к недостаточному синтезу витамина В 12 и анемии, а также отягощает эндемический зоб, в то же время его избыток подавляет синтез витамина В 12, и, кроме того, тормозит важнейшие энзиматические реакции синтеза тироксина.

Недостаток йода вызывает зобную болезнь, а избыток его, как и кобальта, приводит к ослаблению синтеза йодистых соединений в щитовидной железе.

Подобного рода сведения имеются и по другим элементам.

Совершенно очевидно, что любые нарушения микроэлементного равновесия, как в результате заболевания, так и при недостаточном или избыточном их поступлении извне, нуждаются в коррекции, которая осуществляется с помощью соответствующих препаратов или биологически активных добавок.

Все применяемые в наши дни лекарственные формы, содержащие микроэлементы, условно можно разделить на три группы.

К первой относятся растворимые минеральные соли. Эти препараты относительно доступны, однако плохо усваиваются: при пероральном (через рот) введении их основная часть (до 90%) выводится из организма. Кроме того, при их применении, вследствие значительных индивидуальных различий в степени усвоения, возможны передозировки и нежелательные последствия, особенно отдаленные.

Ко второй группе лекарственных форм относятся препараты, в составе которых микроэлементы находятся в форме металлоорганических соединений (кобамид, ферроаскорбинат). По сравнению с минеральными солями они усваиваются значительно лучше. Наглядной иллюстрацией этого является хром, так необходимый больным сахарным диабетом. Данный элемент, в форме природного комплекса присутствующий в пивных дрожжах, усваивается практически полностью, в то время как назначенный перорально в виде минеральной соли - только на 3%. К сожалению, препаратов подобного типа очень мало.

И наконец, к третьей группе следует отнести естественный комплекс минеральных макро- и микроэлементов из растений. Он имеет существенные преимущества прежде всего потому, что прошел через своеобразный биологический фильтр, и вследствие этого отличается наиболее благоприятным для организма соотношением основных компонентов. Последнее трудно достижимо при создании искусственных смесей, так как недостаточно изучено физиологическое значение всего многообразия синергических и антагонистических взаимоотношений между многочисленными элементами, составляющими основу всего живого. Существенным преимуществом растений является также то, что в них микроэлементы находятся в органически связанной, т.е. наиболее доступной и усвояемой форме, а также в наборе, свойственной живой природе в целом.


Калий

Калий - важный внутриклеточный элемент. Он необходим для поддержания водно-солевого баланса организма, поддерживает стабильное кровяное давление и передачу нервных импульсов. Особенно важен для нормальной деятельности сердца. Он является антагонистом натрия и противосклеротическим средством. Также калий участвует в обмене углеводов, синтезе некоторых белков, влияет на активность ряда ферментов. Он регулирует проникновение питательных веществ через клеточные мембраны, оказывает щелочное действие на организм, повышает тонус мускулатуры, влияет на передачу нервных импульсов, необходим для всех мягких тканей организма. Способствует снижению холестерина в крови и снижению кровяного давления.

Суточная потребность калия - 2,5-5,0 г. Недостаток калия ведет к избытку натрия в организме, отекам, сердечно-сосудистым заболеваниям.

Избыток калия влечет за собой усиленное выделение натрия с мочой, физическое и умственное перевозбуждение, отрицательно сказывается на работе сердца.

Причины дисбаланса калия в организме:

недостаточное содержание в рационе,

избыточное поступление натрия (соль),

дисфункция коры надпочечников,

злоупотребление мочегонными и слабительными препаратами,

астения (психическое и физическое переутомление)

Основные проявления длительного дисбаланса: сердечная слабость, аритмии, атония кишечника и мочевого пузыря, нейроциркуляторная дистония, мышечная слабость, нарушение регуляции артериального давления.

^ Естественные источники: много калия содержится в овощах, фруктах, особенно сухих абрикосах, изюме, финиках, бананах, подорожнике, сливе, в бобовых, молоке, рыбе, мясе.

Особые указания. Уровень калия в организме снижается при почечных расстройствах, поносе, употреблении кофеина и табака. Потребность в калии увеличивается при стрессах.


Йод

Йод необходим организму в микроскопических дозах. Он помогает переработке избыточного жира и играет важную роль в физическом и умственном развитии.

Этот микроэлемент необходим для полноценной деятельности щитовидной железы, входит в состав гормона щитовидной железы тироксина, стимулирует работу клеток-фагоцитов, усиливает окислительные процессы, используется для профилактики атеросклероза. Тироксин контролирует интенсивность основного обмена, уровень теплопродукции, регулирует водно-солевой баланс, обмен белков, жиров, углеводов, усиливает метаболические процессы в организме.

Основным проявлением недостаточности является зоб или увеличенная щитовидная железа. При избыточном потреблении йода и его солей может развиться повышенная чувствительность к нему, аллергическая реакция в виде насморка, высыпания на коже, слезотечение, отечность.

Недостаточность йода в организме приводит к развитию эндемического зоба, снижению работоспособности, выпадению волос.

Естественные источники: рыба, молоко, яйца, свекла, хлеб, овес, морепродукты, а также растения, выращенные на богатых йодом почвах.

Суточная потребность - 100-200 мкг.

Особые указания. Некоторые продукты блокируют поступление йода в щитовидную железу, если их употреблять сырыми в больших количествах. Это капуста, персики, груши, шпинат и репа.


Хром

Хром - это микроэлемент, участвующий в метаболизме глюкозы липидов, регуляции выработки инсулина. Низкий уровень хрома в организме может ассоциироваться с болезнью сердца. Он играет большую роль в синтезе холестерина, жиров и белков.

Суточная потребность в хроме - 50-200 мг (для всех возрастов), его добавки в разных формах могут снизить уровень холестерина в крови. Хром помогает стабилизировать уровень сахара в крови, нормализует обмен веществ.

^ Естественные источники: овощи, бобовые, крупы, хлеб из муки грубого помола, пиво, дрожжи, печень, яйца, картофель, цыплята, кукуруза и кукурузное масло, хвощ, солодка, крапива, овес, котовник, петрушка, красный клевер.


Цинк

Цинк играет важную роль в функционировании простаты и росте органов воспроизводства. Он необходим для синтеза белка и образования коллагена. Предупреждает появление свободных радикалов.

Распределение в организме человека: общее количество цинка составляет 1400 - 2400 мг, т.е. в 2 раза ниже содержания железа, в 10-15 раз выше содержания меди и в 100 раз больше количества марганца. Высокая концентрация цинка находится в гипофизе, поджелудочной железе, сетчатке глаза, половых железах, печени, скелете, ногтях, волосах.

В крови цинк находится, главным образом, в эритроцитах - до 80%, а внутри клеток - в ядре и митохондриях. В костной ткани содержится до 20% всего цинка; при этом скорость включения цинка в костную ткань выше, чем у кальция, в костях цинк удерживается гораздо прочнее, чем в мягких тканях.

Что касается биохимического значения цинка, этот микроэлемент играет очень важную биохимическую роль в организме. Цинк является элементом молекулярной структуры более 80 известных энзимов и участвует в регуляции активности более чем 200 ферментных систем. Он входит в состав ряда важнейших ферментов, гормонов и витаминов, т.е. обеспечивая основные жизненные процессы в клетках, органах и тканях:

кроветворение;

регуляцию деления клеток;

синтез нуклеиновых кислот (ДНК и РНК);

регуляцию Т-клеточного иммунитета;

синтез пищеварительных ферментов;

синтез инсулина поджелудочной железы;

синтез полового гормона тестостерона;

синтез белков - печенью;

образование белков памяти в ЦНС;

рост волос и ногтей;

рост и развитие организма;

процессы регенерации (заживление) кожи;

формирование коллагеновых волокон (прочность кожи и сосудов);

окислительно-восстановительные реакции;

энергетический обмен клеток.

Суточная потребность цинка в организме 3-15 мг. В стандартном суточном пищевом рационе содержится около 11-13 мг цинка. При этом, согласно экспериментальным данным, в пищеварительном тракте всасывается около половины принимаемого количества цинка (т.е. 5-6 мг),

Цинк выводится, главным образом, с калом - до 10 мг, мочой -0.5 мг и потом - до 2 мг. В сильную жару, вследствие усиленного потоотделения, потери цинка могут увеличиваться в 3-5 раз.

Риск возникновения заболеваний крови, нарушений роста и полового созревания более высок у детей, находящихся на искусственном вскармливании.

Цинк гораздо лучше всасывается из продуктов животного происхождения, чем из растений. Дело в том, что растительные белки в большом количестве содержат фитиновую кислоту и ее соли, в то время как животные белки кислоту не содержат.

Фитиновая кислота в тонкой кишке способна образовывать нерастворимые комплексы с ионами кальция, магния и цинка. Из-за них эти микроэлементы не всасываются. Избыточное количество кальция и фосфора также тормозит всасывание цинка из кишечника.

^ Естественные источники: сыр, печень говяжья, телятина, орехи грецкие, семена тыквы, подсолнечника, креветки, соя, грибы, хлеб ржаной, устрицы и другие морские организмы, спирулина, люцерна, корень лопуха, одуванчик, крапива, петрушка, шиповник, фенхель, ромашка, перец.

Клинические признаки нарушения обмена цинка.

Недостаточность цинка в пищевом рационе вызывает ряд глубоких нарушений в организме человека;

резкую задержку роста (карликовость);

нарушения формирования кожных покровов: чрезмерную сухость и ранимость кожи, склонность к аллергическим поражениям, экземе, различные сыпи на лице и конечностях, изъявления кожи;

нарушения волосяного покрова (редкие волосы, раннее облысение) и заболевания ногтей; снижение устойчивости внимания и кратковременной памяти;

различные расстройства половой функции, приводящие к бездетности (главным образом, из-за атрофии половых желез у мужчин, недоразвитости половых органов);

простатит и аденому предстательной железы;

преждевременные роды и рождение ослабленных, маловесных детей;

поражения головного мозга: психические расстройства (апатия, депрессия, спутанность сознания, усиление симптомов шизофрении, эпилепсии), неврологические нарушения (потеря вкусовых ощущений, нарушение слуха и зрения);

нарушения свертываемости крови (склонность к кровотечениям);

анемии гемолитического характера (малокровие вследствие укороченной продолжительности жизни красных кровяных клеток - эритроцитов);

анемии пластические (малокровие вследствие недостаточного образования эритроцитов);

снижение иммунного статуса (за счет падения количества иммунных клеток - лимфоцитов).

Норма дневного приема цинка - 15 мг для мужчин, 12 мг для женщин. В случае заболевания - до 25 мг.

Лица, которые требуют дополнительного приема цинка: вегетарианцы; люди старше 55 лет; дети дошкольного возраста, не получающие адекватного питания; больные, страдающие тяжелыми хроническими заболеваниями; лица, употребляющие алкоголь и наркотики; при длительных стрессах; недавно перенесшие хирургические операции, травмы, ожоги; длительное время принимающие мочегонные; страдающие хронической диареей.

При длительном приеме цинка должен назначаться прием по 2-3 мг меди в день.


Железо

Самая главная функция железа - производство гемоглобин снабжение кислородом красных кровяных телец. Железо является основой клеточного дыхания и играет огромн роль в процессах обмена веществ и поддержании здоровья человек

Железодефицитные состояния встречаются чрезвычайно часто среди всего населения земного шара, и недостаточность железа вполне справедливо можно отнести к числу наиболее распространенных нутрициональных дефицитов.

Анемия признана одной из ведущих проблем мирового здравоохранения, затрагивающих преимущественно наиболее уязвимую часть населения - женщин репродуктивного возраста и детей ранних лет жизни. Согласно анализу результатов эпидемиологических исследований Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ. 1998), в мире более половины населения (3.85 млрд.) страдают железодефицитной анемией, требующей больше затрат, чем какая-либо другая болезнь, за исключением туберкулеза. Более чем у 1/3 женщин репродуктивного возраста и 2/5 детей ранних лет жизни диагностируется анемия.

В организме человека содержится около 5000 мг железа, которое распределено крайне неравномерно. Выделяют 3 "депо" железа:

1. До 80% общего количества железа содержится в гемоглобине циркулирующих эритроцитов, помогая этим красным клеткам крови периодически связывать то кислород (в легких), то углекислый газ (в тканях).

2. Кроме этого основного фонда железа, существует меньший фонд в клетках мышц, где железо входит в состав клеточного миоглобина (дыхательный пигмент мышц). А также в печени и селезенке, где идет непрерывный процесс разрушения старых эритроцитов и "вымывание" из них железа гемоглобина.

3. На все экстренные случаи имеется "расходный" запас с относительно постоянным запасом железа. Это железо ферритина (крупная молекула белка, которая либо связывает железо при его избытке, либо отдает тканям при дефиците).

Что касается биохимического значения, то именно этот микроэлемент избран природой для выполнения одной из самых важных функций организма - процесса дыхания.

Железо входит в состав дыхательных пигментов, в том числе гемоглобина и миоглобина; участвует в процессах связывания и переноса кислорода к тканям и углекислоты от тканей к легким; стимулирует функцию кроветворных органов.

Этот микроэлемент входит в состав многих ферментов и белков, контролирующих: обмен холестерина; обезвреживание ядовитых веществ печенью; кроветворение; синтез ДНК; качество иммунного ответа на вирусную или бактериальную инфекцию; окислительно-восстановительные реакции; энергетический обмен клеток; реакции образования свободных радикалов в тканях организма.

^ Обмен железа в здоровом организме

Суточная потребность 10-18 мг. Поступление железа с пищевым рационом "европейского" типа составляет от 9 до 20 мг в сутки на человека. При этом у пожилых людей отмечается его уменьшение, а у детей с возрастом повышается и зависит от объема потребляемой пищи.

Содержание железа в питьевой воде ничтожно мало. Основной источник железа - пища, в которой оно содержится в форме различных комплексов. В растительных продуктах, например, это непрочные комплексы с органическими кислотами, углеводами и растительными белками. В животных продуктах железо входит в состав гемоглобина крови и миоглобина мышц, ферритина (белковый комплекс, запасающий железо организма), гемосидерина печени и селезенки (железоперерабатывающий белок).

При обычном для нас "европейском" рационе питания происходит усвоение 3% железа, содержащегося в пище. Имеются существенные половые и возрастные различия в его усвояемости.

Известно, что у женщин железа из пищи всасывается в 4 раза больше, чем у мужчин. У детей до 1 года усваивается до 70% железа пищи, до 10 лет - 10%, у взрослых - 3%, а у пожилых - еще меньше.

Некоторые компоненты пищи существенно влияют на качество усвоения железа организмом.

Всасыванию железа из кишечника способствуют кальций, двухвалентное железо, алкоголь, аскорбиновая кислота, соляная кислота (компонент желудочного сока), некоторые аминокислоты (цистеин, метионин).

Белки животного происхождения также способствуют его всасыванию: прибавление всего 50 г мяса к овощам усиливает усвояемость овощного железа в 2 раза, а при добавлении 100 г рыбы - в 3 раза и возрастает в 5 раз при дополнительном введении фруктов, богатых аскорбиновой кислотой.

В желудке аскорбиновая кислота образует растворимые комплексы железа, которые потом легко всасываются в 12-ти перстной кишке. Недостаток меди в пище негативно влияет на всасывание железа в организме.

А вот фосфор, фитин, трехвалентное железо, пониженная кислотность затрудняют всасывание железа. Употребление чая приводит отчетливому уменьшению всасывания железа из хлеба, смешанной пищи, мяса. В основе этого лежит связывание железа пищи танином чая (танины обуславливают вяжущий эффект), с формированием нерастворимого комплекса железо-танин.

Железо мяса всасывается на 40-50%, а железо рыбы - только на 10%. Наиболее легко всасывается железо печени животных.

Человек теряет железо разными путями. С мочой теряется незначительная часть - только 1% суточной потери. На долю тонкого кишечника, имеющего достаточно быстрый обмен клеточного фонда железа и большую поверхность, приходится до 90% общих потерь железа (5% с отмирающими эпителиальными клетками, 85% с калом).

Потери железа также происходят в менструальный период у женщин - до 5-8%. Кроме того, его потеря в небольших количествах происходит при слущивании эпителия кожи, с ногтями, волосами, потом.

В нашем организме железо совершает постоянный кругооборот. Разрушаясь в печени и селезенке, старые эритроциты отдают до 25 мг железа в сутки, из которых 90% всасывается назад и утилизируется при рождении новых молодых эритроцитов, а 10% теряется и пополняется за счет пищи.

Клинические признаки нарушения обмена железа.

Дефицит железа в организме характеризуется различной симптоматикой:

анемией (малокровием);

извращениями в питании (дети, например, пытаются есть мел, песок, почву);

высокой утомляемостью;

ухудшением способности к обучению;

головокружением и обморочными состояниями;

снижением Т-лимфоцитов и иммунитета;

увеличением частоты респираторных и кишечных инфекций;

изменением слизистой носоглотки и эпителия, пищеварительного канала;

повышенной зябкостью (вследствие снижения температуры тела);

снижением физической и умственной работоспособности из-за мышечной слабости и потерей выносливости;

понижением функции щитовидной железы;

деформацией ногтей;

изменением характера поверхности языка и вкусовых ощущений;

неврологическими расстройствами (появление вспыльчивости, неуравновешенности характера, плаксивости,неясных мигрирующих болей по всему телу).

Чаще всего недостаток железа отмечается в следующих случаях: при несбалансированном питании (избытке мучной пищи); у недоношенных детей; женщин детородного периода; детей, находящихся на искусственном вскармливании; девочек в подростковом периоде; быстро растущих детей; пожилых людей; больных, подверженных хроническим кровопотерям (желудочно-кишечные кровотечения, затяжные или обильные месячные и т.д.).

Пищевые источники железа

Рекомендуемые нормы потребления железа с пищей для мужчин - 10 мг, для женщин - 15 мг, так как оно плохо усваивается (обычно на уровне 10-20%). Наилучшее всасывание железа достигается при одновременном приеме витамина С. Железо и медь обладают синергическим действием.

В организме пациентов, страдающих хронической почечной недостаточностью, ревматоидным артритом, железо может аккумулироваться в опасных количествах (гемосидероз).

Продолжительный прием высоких доз может вызвать гемохроматоз (нарушение запасов железа), приводящий к бронзовой болезни, диабету, поражению печени, импотенции и проблемам с сердцем.

Ранние признаки передозировки: диарея с кровью, сильная тошнота, боли в животе, рвота с кровью.

Поздние признаки: слабость, коллапс, бледность, посинение губ, ногтей, поверхностное дыхание, кома, слабое сердцебиение.

Избыток железа повышает риск раковых заболеваний и ишемической болезни сердца.

Всасывание железа ухудшают молоко, сыр, яйца, чай, кофе, шпинат, отруби, цельнозерновой хлеб.

^ Высоким содержанием железа характеризуются: фасоль, овсяная и гречневая крупы, зелень петрушки, белокочанная капуста, сушеные фрукты (абрикосы, груши, яблоки), говяжья печень, мидии, грибы, какао, сезам, тимьян, яичный желток, корень лопуха, люцерна, красный перец, цикорий, лимонник, ламинария, хвощ, крапива, солома овса, подорожник, мята перечная, одуванчик, плоды шиповника.


Кремний

Среднее содержание кремния от массы земной коры составляет 29.5% (второе место после кислорода - 47%). Ещё В.И.Вернадский отметил: "Никакой организм не может жить без кремния". Да и современные ученые склоняются к тому, что именно кремний лежит в основе энергоинформационного обмена в космосе и на Земле. Именно на его основе строится "память" компьютера, великолепного полупроводника.

В организме человека он восьмикратно участвует в процессах жизнеобеспечения. По данным М.Г.Воронкова, 38% нашего здоровья зависит от кремния. Его усиленный обмен или недостаток вызывает дисбаланс 70 других микроэлементов. Кремний стимулирует иммунную систему и замедляет процессы старения в тканях. Уровень кремния снижается с возрастом.

Он играет важную роль как структурный компонент соединительных тканей: здоровья ногтей, кожи, волос; для усвоения кальция на ранних стадиях формирования костей; поддержания эластичности сосудов.

При дефиците кремния в организме, содержание его, прежде всего, снижается в самой эластической ткани - сосудистых стенках. Поэтому существует четкая связь в развитии атеросклероза с ростом недостатка кремния.

В обменных процессах соединения кремния - мощные катализаторы окислительно-восстановительных процессов, которые необходимы для построения гемоглобина. В организме кремний обеспечивает мощный энергоинформационный потенциал и обеспечивает здоровье биоэнергетического тела, тонких полевых структур.

Распределение в организме

Кремний широко распространен в природе и занимает 3-е место по запасам минералов в земной коре. Однако в организмах животных и растений он содержится в чрезвычайно малых количествах. Так, в организме человека с условной массой тела 70 кг может содержаться около 2100 мг кремния, т.е. всего 2,1 г.

Наиболее высокие концентрации кремния выявлены в гиалуроновой кислоте пуповины. Кожа, волосы, хрусталик глаза тоже богаты этим элементом. Большая часть присутствующего в организме кремния содержится в соединительных тканях.

Биохимическое значение

В эксперименте добавление 50 мг неорганического кремния на 100 г корма вызывало увеличение массы тела крыс и цыплят, которым этот элемент необходим для правильного формирования скелета и скорости роста.

Доказано, что кремний присутствует в тех участках кости, где происходит активная кальцинация, например, в остеобластах (клетках кости, которые формируют субстанцию из солей кальция, фосфорной кислоты и коллагенового белка). В клетках он помогает "сшивать" молекулы в одну структуру и находится в живых системах в виде кремниевой кислоты.

Очень интересны данные о том, что при переломе кости в месте ее регенерации обнаруживается необычайно высокая концентрация кремния, превышающая норму в 216 раз! При этом уже на 3-й сутки после перелома в крови отмечается его понижение. Ученые Скоблин А.П. и Белоус A.M. считают, что путем влияния на обмен кремния можно усилить фиксацию кальция и фосфора в костях.

Клиническое значение:

способствует всасыванию кальция и стимулирует рост костей;

стимулирует работу иммунной системы;

предупреждает остеопороз;

улучшает состояние волос, ногтей и кожи;

уменьшает риск развития сердечно-сосудистых заболевании;

укрепляет кровеносные сосуды, хрящи и сухожилия; способствует снижению кровяного давления.

Обмен кремния в здоровом организме

Суточная потребность в кремнии составляет 20-30 мг. В обычных условиях кремний попадает в человеческий организм через желудочно-кишечный тракт и через легкие.

Считается, что с пищей человек потребляет до 3,5 мг кремния сутки. Соединения, содержащие кремний, широко распространены домашнем хозяйстве: порошки для чистки, тальк, каолин, строительные материалы. Контактируя с ними, вдыхая с воздухом кремниевую пыль, мы получаем в легкие до 15 мг кремния ежедневно.

В желудочно-кишечном тракте всасывается до 80% поступающего кремния. Мясная пища угнетает всасывание этого микроэлемента, а растительная, напротив, его усиливает.

Клинические признаки нарушения обмена кремния

С возрастом концентрация кремния в соединительной ткани снижается, что, по мнению западных ученых, возможно, приводит к развитию поражения сосудов, атеросклерозу, нарушению прочности костной ткани.

В пыльной атмосфере, накапливаясь в легких или перибронхиальных лимфоузлах, кремний может вызывать склероз легочной ткани (силикоз легких).

При хроническом отравлении фтором содержание кремния в костях резко падает, в результате чего может развиться размягчение костей.

Естественные источники кремния

Морские растения (диатомовые водоросли) и некоторые простейшие организмы используют окись кремния для построения опорных тканей. Спикулы морских губок содержат до 98,3% окиси кремния, которая формирует самые причудливые формы их скелета.

У наземных животных кремния гораздо меньше, чем в организмах морских животных. Большие количества его окиси обнаружены в перьях птиц.

Высокое содержание кремния находится в картофеле, свекле, зелени, репе, редьке, редисе, ревене, луке, топинамбуре, хвоще, минеральных водах.

Фосфор

Распределение в организме

Фосфор - это металлоид, который в зависимости от условий может проявлять то окислительные, то восстановительные свойства. Эта его способность привела к тому, что он чрезвычайно широко распространен в животных и растительных организмах.

В организме взрослого человека до 86% содержащегося фосфора находится в виде труднорастворимого фосфата кальция, который составляет минеральную часть костей и зубов,

Таким образом, баланс фосфора в организме среднего человека следующий: общее количество ~ 780 г, в скелете - 700 г, в мышцах -50 г, в тканевых жидкостях и органах - 30 г, суточное поступление с пищей и жидкостями - 1,2-1,4 г.

Биохимическое значение фосфора

Фосфор совершенно необходим для жизни, так как играет значительную роль в энергообмене. Академик А.Е. Ферсман назвал фосфор "элементом жизни и мысли".

Главная функция фосфора связана с ростом и поддержанием целостности костной ткани и зубов.

Остальной фосфор находится в мягких тканях, где участвует во многих анаболических (создающих структуры) и катаболических (разрушающих структуры) реакциях:

в образовании высокоэнергетических соединений (например, АТФ);

в формировании структуры РНК;

входит в состав фосфолипидов, которые играют важную роль в образовании клеточных мембран и регуляции их проницаемости;

служит предшественником в синтезе генетически важных соединений, в частности ДНК;

участвует в создании буферной емкости жидкостей и клеток тела;

в формировании костной ткани;

участвует в трансмембранном транспорте веществ;

подкисляет мочу и снижает вероятность образования почечных камней.

Дополнительный прием фосфора, в первую очередь, необходим принимающим чрезмерные дозы антацидов; больным гиператиреозом страдающим болезнью печени; больным алкоголизмом; лицам, принимающим малокалорийную пищу; страдающим длительными хроничекими болезнями.

Обмен фосфора в здоровом организме

Суточная потребность 1000-2000 мг. Человек ежедневно потребляет 1050 мг кальция и 2940 мг фосфора. При этом основное количество фосфора поступает с молоком и мясом (по 550 мг), мясом домашней птицы (380 мг), рыбой (350 мг), мукой (270 мг), хлебом (205 мг), овощами (140 мг).

Вследствие того, что женщины потребляют пищи меньше, они получают меньше и фосфора (в среднем 1200-1300 мг).

При искусственном вскармливании ребенок получает фосфора в 5 раз больше младенца, находящегося на грудном вскармливании. Из всего принятого с пищей фосфора всасывается не более 70%. Исключением является фосфор рыбы, который всасывается в кишечнике почти полностью.

Половина всосавшегося фосфора откладывается в костях. Его количество обратно пропорционально содержанию кальция в пище, поскольку эти элементы образуют нерастворимые соли фосфора. Однако жиры, витамин Д, фитин и его производные усиливают всасывание фосфора, которое главным образом происходит в начальных отделах тонкого кишечника.

Во время роста зубы и кости нуждаются в особенно больших количествах кальция и фосфора. Соотношение между кальцием и фосфором в костях равно 2:1. Концентрация фосфора в плазме крови, в противоположность кальцию, изменяется с возрастом, диетой и гормональным состоянием. У взрослых она составляет 2,5-4,3 мг/100 мл, а у детей - 5,0-6,0 мг/100 мл.

В состав костей фосфор входит в виде фосфата кальция. Зубная эмаль - это тоже соединение фосфора. С мочой выводится 60-65% поступившего фосфора.

Клинические признаки нарушения обмена фосфора.

При потреблении пищи с низким содержанием кальция, но высоким содержанием фосфора и фитиновой кислоты, из-за резкого снижения всасываемости железа из кишечника, может развиться железо-дефицитная анемия.

Имеются сообщения о фосфорном истощении у больных, которые длительное время принимали невсасывающиеся антацидные (понижающие кислотность желудочного сока) препараты: алмагель, маалокс, фосфолюгель и др. Эти лекарства нарушают всасывание фосфора в желудочно-кишечном тракте, что приводит к гипофосфатемии (повышенное содержание кальция в крови из-за вымывания его из костей). При этом у людей отмечались потеря аппетита, общая слабость, боли в костях, а иногда - нарушение психики. При высоком содержании фосфора нарушается всасывание магния и, следовательно, увеличивается потребность организма в магнии для предотвращени