Функции, содержание в организме, проявление недостатка и избытка, источники макроэлементов

 Кальций участвует в формировании костей скелета, является постоянной составной частью крови, входит в состав клеточных структур, играет важную роль в свертывании крови, поддержании нормального состояния и возбудимости нервной системы и мышечной ткани. Он содержится в организме в виде активных соединений крови и тканей (до 3%) и неактивных соединений – отложений в костях (97%). В организме взрослого человека находится более 1 кг кальция.

Понижение содержания кальция в крови (гипокальциемия) сопровождается понижением возбудимости центральной нервной системы, следствием чего являются судороги (спазмофилия). Обмен кальция характеризуется тем, что при недостаточном поступлении его с пищей он все равно почти в прежних количествах продолжает выделятся из организма за счет его запасов. Если отрицательный баланс кальция сохраняется долго, могут возникнуть явления кальциевой недостаточности.

При избыточном приеме внутрь солей кальция, повышенном всасывани его из кишечника и сниженном выведении через почки развивается гиперкальциемия, которая в особенно тяжелых случаях приводит к кальцинозу (отложению кальция) в различных тканях и органах.

Кальциноз - выпадение солей кальция из жидкостей организма, где они находятся в растворенном состоянии, и отложение их в тканях. Наблюдается отложение соли в коже, мышцах, подкожной жировой клетчатке. Кожа теряет свою микроскопическую структуру и представляет как бы осыпанной мелкими зернами. Вокруг отложения кальция обнаруживаются гигантские клетки инородных тел, в дальнейшем измененная кожа становится ломкой. В случае органического кальциноза кожи твердые узелки возникают преимущественно на верхних конечностях, в первую очередь в области суставов; реже поражаются нижние конечности, ушные раковины. Узлы могут возникать на спине и ягодицах. Покрывающая узлы кожа сливается с ними, иногда истончается и прорывается. При этом из вкрывшегося узла выделяется молочно-белая крошковатая или кашицеобразная масса. Это «кальциевые гуммы» - безболезненные образования, формирующие свищи, отличающиеся вялостью течения и крайне медленным заживлением. Тяжелые случаи заболевания характеризуются неподвижностью крупных суставов и атрофией мышц. Лечение представляет собой хирургическое вскрытие узелков и удаление их содержимого, что приносит лишь облегчение.

Соли кальция инкрустируют клетки паренхимы, волокна и основное вещество соединительной ткани, (миокард, почки, стенки артерий), что приводит к нарушению их функционирования и различным осложнениям. Гиперкальциемия может вызвать заболевание глаз и даже кальцификацию роговицы глаза.

Оптимальное усвоение кальция происходит при соотношении кальция и фосфора 1:1,5. Наиболее полноценными источниками кальция являются молоко и молочные продукты - творог, сыр. Так, его содержание в молоке составляет 120 мг%, в сыре - 1000 мг%. Вместе с тем также хорошим источником кальция являются яичный желток, капуста, соя, вобла, шпроты, зелень петрушки, в которых он содержится вместе с сопутствующими веществами в соотношениях, благоприятных для его усвоения.

Суточная норма кальция для взрослых составляет 800 мг. В более высоких нормах потребления нуждаются дети и подростки (до 7 лет - 1000 мг, от 7 до 11 лет - 1200 мг, от 11 до 14 лет - 1500 мг, от 14 до 18 лет - 1400 мг), беременные женщины (1500 мг) и кормящие матери (2000 мг).

Фосфор входит в состав всех тканей организма, особенно мышц и мозга, участвует во всех видах обмена веществ и энергии. Он необходим для нормального функционирования нервной системы, сердечной мышцы. Фосфорная кислота участвует в построении молекул многих ферментов, нуклеиновых кислот, белков.

В организме фосфор находится в виде органических и неорганических соединений – фосфатов, которые выделяются с мочой и испражнениями. Чаще всего – это фосфорно-кальциевые соли. Их отложение в костях возможно только при наличии витамина D. В организме взрослого человека содержится около 600-900 г фосфора.

Избыток и недостаток фосфора снижает интенсивность обменных процессов, протекающих в мембранах внутриклеточных систем, мышцах. Снижается также энергетическое обеспечение процессов жизнедеятельности. Имеют место патологические изменения в половой системе.

Фосфор поступает в организм главным образом с продуктами животного происхождения - молоком и молочными продуктами, мясом (180 мг%), рыбой (250 мг%), яйцами. Он содержится в хлебе (200 мг%), фасоли (540 мг%), горохе (330 мг%), овсяной и перловой крупах (320-350 мг%).

Суточная норма для взрослого человека составляет 1600 мг. Потребность у беременных женщин равна 3000 мг, а у кормящих матерей 3800 мг в сутки. Потребность организма в фосфоре увеличивается при недостатке белков и усиленной физической нагрузке.

Магний нормализует возбудимость нервной системы. Он обладает противосудорожным и сосудорасширяющим свойствами, а также свойствами стимулировать перистальтику кишечника, повышать желчевыделение, играет большую роль в процессах роста.

В организме взрослого человека содержится около 20 г магния. Половина этого количества сосредоточена в костях, 1/3 - в мышцах, остальное количество содержится в биологических жидкостях, в основном в плазме крови.

При понижении концентрации магния в организме наблюдаются изменения в механизме нервно-мышечной передачи, появляются трофические язвы на коже. При недостатке магния в почках развиваются дегенеративные изменения и некротические явления, увеличивается содержание кальция в стенках крупных сосудов в сердечной и скелетной мышцах - они теряют эластичность. При недостатке магния также возникают: аритмия, тахикардия, головокружение, чувствительность к переменам погоды, быстрая утомляемость, бессонница.

Повышение концентрации магния вызывает наркотический эффект, а также угнетение дыхательного центра.

Половина нормы магния удовлетворяется хлебом и крупяными изделиями. В хлебе содержится 85-90мг%, в овсяной крупе - 116 мг%, горохе - 107 мг%, фасоли - 103 мг%, орехах - 170-230 мг%.

Взрослый человек должен получить в сутки 500 мг магния, беременные женщины и кормящие матери 925-1250 мг, дети - от 140 мг (1-3 лет) до 530 мг (14-17 лет). Удовлетворение потребности организма в магнии зависит не только от его количества, поступившего с пищей, но и от соотношения его с кальцием и фосфором.

Калий регулирует водный обмен, способствует выведению жидкости из организма, образованию буферных систем, обеспечивающих кислотно-щелочное равновесие.

В организме человека содержание калия составляет 160-250 г. Он распределяется в тканях следующим образом (в мэкв/кг веса ткани): кости - 15, зубы - 17, мышцы - 100, сердце - 64, легкие - 38, мозг - 84, печень - 55, почки -45, эритроциты- 115, кровь -4,5, лимфа- 2,2.

Повышение содержания калия усиливает выделение из организма воды, что может привести к обезвоживанию. Недостаток приводит к общей слабости, повышенной возбудимости мышц, угнетению работы кишечника, нарушению сердечной деятельности.

В большинстве пищевых продуктов содержание калия колеблется в пределах 150-570 мг%. Так, продукты, богатые калием – курага, соя, фасоль, горох, чернослив, изюм, картофель, яблоки.

Суточная норма потребления калия детским организмом составляет 12-30 мг на 1 кг веса, а взрослым до 50 мг.

Натрий является регулятором водного обмена, он играет важную роль в процессах внутриклеточного и межтканевого обменов. Принимает участие в образовании буферных систем, обеспечивающих кислотно-щелочное равновесие. Хлористый натрий участвует в образовании соляной кислоты в желудке.

            При недостатке натрия поражается центральная нервная система. Резкое ограничение натрия ведет к обезвоживанию организма. При резком ограничении питья или избыточном употреблении поваренной соли может возникнуть: сухость кожи, языка, жажда, возбуждение, задержка воды в организме, в результате чего отекают ноги и лицо.

Естественное содержание натрия в пищевых продуктах относительно невелико 15-80 мг%. Естественного натрия следует потреблять не более 0,8 г в день. Но обычно взрослый человек потребляет 4-6 г в день, в том числе около 2,4 г с хлебом и 1-3 г при подсаливании пищи. Основное количество натрия (свыше 80%) организм получает при потреблении продуктов, приготовленных с добавлением поваренной соли.

Хлор участвует в образовании желудочного сока, формировании плазмы, активирует ряд ферментов. Вместе с натрием он играет важную роль в сохранении постоянства осмотического давления внеклеточной жидкости и кислотно-щелочного равновесия.

В плазме крови человека в норме содержится 340-380 мг% хлоридов. Хлор поступает в организм в основном в виде хлористого натрия.

Нарушение в обмене хлора ведут к развитию отеков, недостаточной секреции желудочного сока. Резкое уменьшение содержания хлора в организме может привести к тяжелому состоянию, вплоть до смертельного исхода. Дефицит хлора вызывает задержку развития в детстве.

Избыток соли приводит к повышению артериального давления, гипертоничекой болезни, атеросклерозу, нарушению функции половой системы, желудочно-кишечного тракта и почек.

Естественное содержание хлора в пищевых продуктах колеблется в пределах 2-160мг%. Рацион без добавления поваренной соли содержал бы около 1,6 г хлора.

Основное количество хлора (до 90%) взрослые получают с поваренной солью. К продуктам, которые богаты поваренной солью относятся бурые водоросли, оливки, сушеное мясо и рыба, копчености, концентраты бульонов и супов, сыры, жаренный картофель (промышленного производства), квашенная капуста, соленые орехи.

Среднесуточная норма потребления хлора на 1 кг веса для детей составляет 12-15 мг, а для взрослых 100-200 мг.

Железо входит в состав чрезвычайно важных в биологическом отношении органических соединений - гемоглобина крови, миоглобина, ферментов каталазы, цитохромов, выполняя тем самым важнейшую роль в процессах клеточного дыхания, транспорте кислорода, работе мышц, функции мозга и половой системы. Основное физиологическое значение железа - участие в процессе кроветворения. Кроме того, данный элемент необходим для нормального образования антител.

Недостаток железа в организме может привести к развитию анемии -малокровию. Его дефицит подавляет процесс образования антител, т.е. угнетает защитные силы организма.

Содержание железа в пищевых продуктах колеблется в пределах 70-4000 мкг%. Особенно много его в печени, почках и бобовых (6000-20000 мкг%), а также в зелени петрушки, мозгах, яичном желтке, белых грибах. Высокой усвояемостью отличается железо, содержащееся во фруктах и овощах (персиках, яблоках, шпинате).

Для детей 7-8 лет содержание железа в суточном количестве пищи должно составлять 1,0-1,2 мг на 1 кг веса, в то время как взрослому организму требуется 0,9-3,0 мг.