Минералы и их роль в организме человека¶

Минералы — это химические элементы и их неорганические соединения, которые поступают в организм человека преимущественно с пищей и водой и необходимы для поддержания нормальной жизнедеятельности. В отличие от белков, жиров и углеводов, минералы не служат источником энергии и не синтезируются организмом, поэтому относятся к незаменимым (эссенциальным) пищевым веществам. Их общее содержание в теле взрослого человека составляет около 3–4 % массы, при этом они участвуют в построении костной ткани, работе ферментов, проведении нервных импульсов, поддержании водно-солевого и кислотно-щелочного баланса.

¶Общая характеристика

Минеральные вещества выполняют в организме несколько групп функций:

• структурная — формирование костей и зубов (кальций, фосфор, магний, фтор);
• каталитическая — входят в состав ферментов и гормонов (цинк, медь, марганец, селен, йод);
• регуляторная — поддержание осмотического давления, кислотно-щелочного равновесия, мышечного сокращения и нервной проводимости (натрий, калий, хлор, кальций);
• транспортная — перенос кислорода и участие в обмене веществ (железо в составе гемоглобина).

Потребность в разных минералах измеряется в граммах, миллиграммах или микрограммах в сутки. Недостаток (дефицит) или избыток любого из них может приводить к нарушениям обмена веществ и заболеваниям.

¶Классификация

По количеству, необходимому организму, минералы делят на две основные группы.

¶Макроэлементы

Требуются в суточных количествах от сотен миллиграммов до нескольких граммов.

¶Микроэлементы

Нужны в очень малых количествах (миллиграммы и микрограммы), но играют ключевую роль.

• Железо — входит в гемоглобин, участвует в переносе кислорода. Дефицит ведёт к железодефицитной анемии.
• Йод — необходим для синтеза гормонов щитовидной железы; недостаток вызывает зоб и нарушения развития.
• Цинк — участвует в работе более 300 ферментов, важен для иммунитета и заживления тканей.
• Медь — участвует в кроветворении и обмене железа.
• Селен — компонент антиоксидантной системы.
• Фтор — укрепляет зубную эмаль.
• Марганец, хром, молибден — входят в состав ферментов и участвуют в обмене веществ.

Отдельно выделяют ультрамикроэлементы (кремний, бор, ванадий, никель и другие), физиологическая роль которых изучена меньше.

¶Поступление и усвоение

Основной источник минералов для человека — пища растительного и животного происхождения, а также питьевая вода. Усвоение зависит от ряда факторов:

• химической формы элемента (например, железо из мяса усваивается лучше, чем из растительных продуктов);
• взаимодействия веществ — витамин C улучшает всасывание железа, а фитаты и танины его затрудняют; кальций и фосфор конкурируют за усвоение;
• состояния организма — заболеваний желудочно-кишечного тракта, возраста, беременности.

Сбалансированный рацион, включающий овощи, фрукты, злаки, бобовые, мясо, рыбу и молочные продукты, как правило, покрывает потребности в большинстве минералов.

¶Дефицит и избыток

Нарушения минерального обмена делят на две категории.

Дефицитные состояния возникают при недостаточном поступлении, повышенной потребности или потерях:

• железодефицитная анемия — одна из самых распространённых нутриентных недостаточностей в мире;
• йододефицитные заболевания, включая эндемический зоб;
• дефицит кальция и витамина D ведёт к остеопорозу и рахиту у детей;
• недостаток цинка сопровождается нарушением иммунитета и заживления ран.

Избыточные состояния (интоксикации) возможны при избыточном поступлении, например при передозировке добавок или загрязнении среды:

• избыток натрия связан с повышением артериального давления;
• избыток фтора вызывает флюороз;
• избыток селена и меди токсичен;
• накопление железа наблюдается при гемохроматозе.

¶Применение в медицине и питании

Знания о минералах лежат в основе нескольких практических направлений:

• диетология — составление рационов с учётом потребностей разных групп населения;
• профилактика — йодирование соли, обогащение продуктов (фортификация) железом и витаминами;
• клиническая медицина — диагностика и коррекция нарушений минерального обмена, назначение препаратов (железа, кальция, магния, цинка);
• фармакология — минералы входят в состав витаминно-минеральных комплексов и лечебных средств.

При этом бесконтрольный приём добавок не рекомендуется: избыток микроэлементов может быть вреден, а взаимодействия между ними способны снижать усвоение. Целесообразность приёма добавок определяется врачом по результатам обследования.

¶Значение для здоровья

Минералы относятся к незаменимым факторам питания, без которых невозможно нормальное функционирование организма. Их роль охватывает формирование и поддержание костной ткани, кроветворение, работу нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной систем, иммунную защиту и обмен веществ. Поддержание баланса макро- и микроэлементов за счёт разнообразного рациона является одним из условий сохранения здоровья, а выявление и коррекция дефицитов — предметом профилактической медицины и диетологии.