Минералы и здоровье человека

Минеральные вещества

Минеральные вещества (МВ) входят в состав всех клеток и тканей организма, гормонов и ферментов. Они нужны для нормальной деятельности сердечно-сосудистой, нервной, мускульной и других систем, принимают участие в синтезе важных соединений, обменных процессах, кроветворении, пищеварении, нейтрализации вредных для организма продуктов обмена, в построении тканей организма и обеспечивают постоянство внутренней среды.

О микроэлементах (МЭ): они осуществляют связь с ферментативными реакциями, оказывают значительное влияние на течение и направленность процессов обмена, вступают во взаимодействие с белками, обеспечивают биохимические функции гормонов (йод, хром), витаминов (кобальт, селен), металоферментов (цинк, марганец, молибден, хром, никель).

Функциональные состояния организма, предопределены дефицитом, избытком или дисбалансом микроэлементов, называют микроелементозами. Они могут быть экзогенными, эндогенными, промышленными и ятрогенными.

Избыточное повышение концентрации МЭ нарушает защитная и регулировочная функции кишечного, почечного, люмбального барьеров, что способствует свободному их поступлению во внутреннюю среду организма и вызывает сначала фармакологическое, а в дальнейшем и токсичное действие. Потребности организма человека в макро- и микроэлементах нормируются согласно с национальными "Нормами физиологичных потребностей населения Украины в основных пищевых веществах и энергии" (1999), в которых учтен пол, возраст и характер трудовой деятельности человека.

В последние годы в пищевом рационе населения Украины наблюдается дефицит меди, кобальта, марганца и особенно железа, цинка, йода и селена, что может привести к развитию симптомов их недостаточности в организме человека.

Железо

Железо - это распространенный в природе элемент, который принадлежит к макроэлементам в связи с относительно высоким содержанием в организме, - свыше 4 г.

Большая часть его, что утилизируется в организме, используется костным мозгом для биосинтеза гемоглобина. Железо депонируется в организме главным образом в печени, селезенке и костном мозге. Количество этого элемента, который всасывается в кишечнике здорового человека, в среднем составляет 1 мг в сутки и зависит от возраста, состояния здоровья, функции пищеварительного тракта (ТТ), количества химических форм элемента, состава желудочного сока, что способствует образованию растворимых форм ионизированного железа. Очевидно, с этими обстоятельствами может быть связана значительная часть железодефицитной анемии в случае ахлоргидрии. Нужно отметить, что организм сам регулирует процесс всасывания железа в зависимости от потребности в этом элементе. Так, у здоровых мужчин в кишечнике всасывается 3-8 % железа, у женщин – 10 %, у больных железодефицитной анемией – 20 %. Употребление значительных количеств кофе и чая значительно снижает всасывание микроэлемента.

Токсичность железа и его препаратов у здоровых людей - явление очень редкое, однако значительные дозы могут быть опасными для здоровья.

Железо - биоэлемент широкого спектра действия, принадлежит к кроветворным МЭ, потому что он нужен для образования гемоглобина и миоглобина. Железо принимает участие во многих процессах, входит в состав ферментов, которые стимулируют внутриклеточные процессы обмена, способствует росту, повышает сопротивляемость организма к заболеваниям, предотвращает усталость и тому подобное. Суточная потребность в железе составляет 15 мг - для мужчин и 17 мг - для женщин.

В случае дефицита этого элемента в организме возникает железодефицитная анемия. Причинами развития дефицита железа в организме является: бедность на него суточных рационов, увеличение расходов МЭ в случае кровотечений, язвы желудка, нарушения деятельности ТТ, хронической гемоглобинурии, оперативных вмешательств, травм, паразитарных инфекций.

Основными источниками железа являются пищевые продукты, особенно животного происхождения: говядина, свинина, баранина, печень, почки, меньшей мерой - рыба, куриное мясо и яйца. Из растительных продуктов больше всего этого микроэлемента содержат зернобобовые, гречишная крупа, пшено, рис, соя, орехи и зеленые овощи (лук, редиска, морковь, щавель, зеленый горошек, капуста, чеснок, зеленые томаты, хрен, огурцы, фрукты, любые сухофрукты). Из мясной пищи усваивается до 20 % железа, тогда как с растительной - лишь 6 %.

Диагностику дефицита железа в организме человека осуществляют на основе ряда морфологических и биохимических тестов. Специфическим показателем дефицита служит повышение общей способности сыворотки крови (более чем 60 мкмоль/л).

Селен

В последние годы во многих странах мира значительное внимание уделяют еще одному важному для человека и животных микроэлемента - селена, который содержится в растительных и животных тканях в количествах, меньших миллионных частиц (0,000001). На селен богаты черноземы и бедны песчаные почвы, концентрация элемента в воде колеблется от нескольких десятых до 2-3 мкг/л. В растениях он больше всего накапливается в грибах, чесноке, чае, менее всего - в злаковых культурах. Этот элемент принимает участие в процессах окиси на уровне трикарбоновых кислот и выполнении многих функций, свойственных витамину Е. Он является составляющей антиокислительных систем организма и предотвращает накопление в его тканях избытков свободных радикалов.

Селен действует на организм антигистаминно, антиаллергенно, антитератогенно, антиканцерогенно, радиопротекторно. Микроэлемент тормозит старение организма, поддерживает эластичность тканей, принимает участие в детоксикации солей тяжелых металлов (кадмия, ртути, арсена, свинца, никеля), хлорорганических соединений, элементного фосфора и инсулина. Соединения микроэлемента повышают светочувствительность сетчатки глаза, стимулируют активность неспецифических факторов иммунитета.

Селен поступает в организм с пищевыми продуктами, водой и атмосферным воздухом. Всасывание в организме осуществляется через кожу и легкие, а выведение - через почки, кишечник и дыхательные пути. Наивысшая концентрация регистрируется в миокарде, печени, почках, гипофизе и скелетных мышцах. Содержание селена в крови отображает его уровень в организме и колеблется в среднем от 100 до 130 мкг/л.

Дефицит селена в объектах окружающей среды, как и его избыток, могут привести к поражению разных органов и систем. Чаще всего гипоселеноз возникает у людей, которые живут на территории, бедной на этот биоэлемент, в больших промышленных городах, в случае полного парентерального питания, радиоактивного облучения, у лиц преклонного возраста, в случае беременности, нарушение усвояемости селена организмом, а у детей - низкокалорийного и бедного на белок питания. Недостаточное поступление селена в организм человека вызывает развитие злокачественных новообразований, нарушение репродуктивной функции, поражение мускульной системы, возникновение эндемических нефропатий и развитие селенодефицитных миопатий, ярким проявлением которых является эндемическая кардиомиопатия - Кешанская болезнь. У детей происходит развитие разных заболеваний вплоть до кретинизма.

Одним из первых проявлений гипоселеноза считают поражение кожи (лущение эпидермиса, чешуйчатость), выпадение волос вплоть до полного облысения. Гипоселенемия менее как 45 мкг/л является фактором риска для ракового поражения печени, пищевода, легких, молочных желез, желудка, прямой кишки и тому подобное. С дефицитом селена в организме связывают патогенез атеросклероза, панкреатита, артрита.

Гораздо меньше заболеваний связывают с избытком селена. Дозы селена более чем 5 мг/кг массы тела могут быть токсичными. Хронический селеноз возникает в случаях избыточного поступления микроэлемента на протяжении длительного времени. Он характеризуется усталостью, слабостью, лабильностью настроения, отсутствием аппетита, зудом кожи, болью в суставах, слабостью мышц, желтушностью и лущением кожных покровов, нарушением роста ногтей и твердых тканей зубов, артритом, гастроэнтеритом и расстройством эмоциональной сферы высшей нервной деятельности.

Согласно действующему законодательству ("Норм физиологичных потребностей ...", в 1999 г.), ежесуточное поступление селена в организм должно быть для мужчин - 70 мкг, женщин - 50 мкг, детей - от 10 до 50 мкг в зависимости от возраста. Носителями селена являются мясные и рыбные продукты, хлеб грубого помола и молочные продукты. В овощах, фруктах и ягодах микроэлемента мало, но они являются источником витамина С, который значительно улучшает его усвоение.

Пищевой статус относительно селена может быть оценен на основе выявления его в волосах и крови. Результаты исследований показали, что в случае концентрации селена в сыворотке крови ниже 0,4 мкмоль/л вероятность возникновения инфаркта миокарда увеличивается в 7 раз, при содержании 0,4-0,6 мкмоль/л - в 3 раза.

С целью улучшения биологического действия препаратов селена (добавки в дозах 25-50 мкг) их часто используют в комплексе с витамином Е. Для повышения содержания селена в пищевых продуктах желательно обогащать им корма для животных, использовать дрожжи "Биоселен" и другие.

Цинк

Биологическое значение цинка установлено около 130 лет назад, когда впервые было доказано, что этот биоэлемент нужен для роста организма.

Запасы цинка в организме небольшие и составляют около 2-3 г, большая часть его содержится в костях, коже, предстательной железе, волосах, сетчатке глаза, молочных железах, печени и мышцах. Он имеет липотропные и кроветворные свойства, влияет на уровень глюкозы в крови, входит в состав инсулина и многих ферментов, которые обеспечивают процессы дыхания.

Цинк действует на рост, половое развитие и репродуктивную функцию, иммунное состояние организма, обеспечивает оптимальное кроветворение, чувствительность по вкусу и запаху, нормальное течение заживления ран. Он является структурным компонентом и активатором ферментов, принимает участие в процессах биосинтеза белка и нуклеиновых кислот, поддерживает состояние внутренней среды организма, принимает участие в синтезе ДНК, нужен для функции мозга, способствует снижению уровня холестерина, влияет на белковый и жировой обмен, принимает участие в биосинтезе металоферментов и в образовании клеточных структур. Препараты с цинком полезны в лечении шизофрении, бесплодности, болезней предстательной железы и тому подобное. Недостаточность цинка в организме влечет резкую задержку роста, патологию.

Повышенная потребность организма в цинке возникает в случае приема значительных доз витамина В6, диабета, алкоголизма, заболеваний простаты, у лиц преклонного возраста и тому подобное. Лучше всего биоэлемент действует в сочетании с витамином А, кальцием и фосфором.

Чаще всего причинами развития гипоцинкоза может быть употребление как основного продукта питания бездрожжевого хлеба из муки тонкого помола, употребление мяса и других животных продуктов в незначительном количестве, кровопотери, интенсивное потовыделение, алкоголизм, цирроз печени и тому подобное.

Носителями легкоусвояемого цинка являются продукты животного происхождения (говядина, свинина, мясо птицы, печень, твердый сыр, кровь), а также пивные дрожжи, яйца, нежирное сухое молоко, горчица, пшеничные высевки, зернобобовые, некоторые крупы, орехи, креветки и тому подобное).

Йод

Незаменимым микронутриентом для жизнедеятельности организма является йод, суточная потребность его составляет лишь 0,15-0,20 мг. В организме взрослого человека содержится 20-50 мг йода, из которых около 8 мг сконцентрировано в щитообразной железе, остальные - в мышцах, костях, коже, печени, почках, крови. Биологическая роль йода связана с его участием в строении гормонов щитообразной железы (тироксина, трийодтирозина) и является их незаменимым компонентом. Микроэлемент контролирует обмен веществ, повышает иммунитет и активность некоторых половых гормонов. Йод полезен тем, что сжигает избыток жира, способствует нормальному росту, улучшает умственную способность, делает нашу кожу, зубы, волосы и ногти здоровыми.

Медицине давно известны заболевания, предопределенные недостаточным поступлением йода в организм (умственная отсталость, бесплодность, преждевременные роды). Недостаточное поступление микроэлемента в организм влечет ряд заболеваний, среди которых самым распространенным является зоб. Дефицит биоэлемента влечет нарушение деятельности щитообразной железы, ее гиперплазию (увеличение) и развитие зоба, а у детей - недоразвитие организма.

Медицине известны три формы зоба: спорадический (в случае нарушения функции эндокринной системы и нервно-гуморальных расстройств); эпидемический (возникает в местожительствах значительного количества людей - общежитиях, казармах); эндемический (в районах со сниженным содержанием йода в воде, почве и пищевых продуктах). Чаще всего зоб поражает детей школьного возраста, юношей и девушек в период полового дозревания, когда происходит перестройка деятельности эндокринной системы.

В организм человека почти 80 % йода поступает с едой, преимущественно растительной. Содержание микроэлемента в пищевых продуктах очень колеблется и зависит от содержания его в почве и воде. Питьевая вода содержит очень мало йода. Естественными источниками содержания этого элемента являются морепродукты (морская капуста и блюда, приготовленные на ее основе, мидии, мясо кальмаров и креветок, морские водоросли). Содержание йода в мясе, молоке и молочных продуктах составляет в среднем около 7-16 мкг/100 г. Он содержится также в йодированной соли, а также овощах: луке, чесноке, моркови, капусте, картофеле, дынях, помидорах, фасоли, выращенных на почвах, богатых на йод

Во время кулинарной обработки и хранения продуктов потери йода очень значительные: во время жарки мяса - 64,5 %, варки - до 46,8 %, выпекания хлеба - 18-84 %.

Физиологичная суточная потребность в йоде для взрослых составляет 100-200 мкг, беременных - 180 мкг, для матерей, которые кормят детей грудью, - 200 мкг, из которых 70 мкг организм получает за счет растительной пищи, 40 мкг - из мясных продуктов, 5 мкг - из атмосферного воздуха и 5 мкг - из воды. Суточную потребность в йоде могут обеспечить: одно куриное яйцо, 100 г морской рыбы, 300 г овощей, 500 мл молока. Что касается эндемических относительно зоба территорий, то здесь основным профилактическим мероприятием обеспечения населения достаточным количеством йода является употребление йодированной соли.

В Украине и за рубежом создано значительное количество лечебных препаратов, которые содержат как отдельные микроэлементы, так и их комплексы, обогащенные витаминами и биоэлементами. Их успешно используют для профилактики и лечения эндемического зоба, заболеваний крови и сосудов, в урологии, офтальмологии, стоматологии.

Однако использование микроэлементов с лечебной целью должно базироваться на знании их биотичных дозах с учетом результатов тщательным образом выполненных предыдущих исследований, их баланса в организме, содержания в пищевых продуктах, воде. С учетом содержания микроэлементов в пищевых продуктах, в окружающей среде каждого региона прием мультиминеральных и витаминных препаратов должен происходить только по назначению врача.