Макроэлементы в организме человека и их значение

Важнейшие макроэлементы известны всем с раннего детства. Это кальций и магний, фосфор и хлор, калий, сера и многие другие. Макроэлементы клетки отвечают за её осмотическое внутреннее давление, наполненность митохондрии питательными и энергетическими веществами. Все макроэлементы в организме должны находиться в сбалансированном состоянии, в противном случае они мешают работе друг друга. Некоторые макроэлементы в организме человека отвечают за работу сердца, точнее за его сократительную функцию. Это кальций, магний и калий. При нормальном содержании этих макроэлементов в организме человека не бывает нарушений сердечного ритма и не развиваются ишемии. Про макроэлементы и их значение в организме можно прочитать на этой странице, где приведены основные вещества. В материале подробно рассмотрены макроэлементы в организме человека и их значение для повседневной жизнедеятельности всех органов и систем.

Список основных химических макроэлементов

Основные макроэлементы – это кальций, магний, калий, хлор, сера, фосфор и натрий. Эти химические макроэлементы участвуют в биохимических процессах, являются проводниками электрических импульсов. Приведенный список макроэлементов не включает некоторые другие вещества, которые не рассмотрены детально в предлагаемой статье. Включенные в список химические макроэлементы далее на странице рассмотрены с точки зрения их биологической и физиологической роли.

Также рассказано о том, как можно скорректировать свой рацион питания с целью получения полноценной суточной дозы всех макроэлементов.

Биологическая роль макроэлемента кальция в организме

Кальций (Са). Суточная потребность — 800-1500 мг.

Роль макроэлемента заключается в том, что это главный элемент костной ткани и зубов, в которых кальций образует вместе с фосфатом нерастворимый кристаллический минерал -гидроксилапатит кальция. Общее количество кальция в теле взрослого человека достигает 1,5 кг. Ежегодно до 20% кальция в организме человека подвергается замене. Из костей скелета ежедневно уходит и в них возвращается около 700-800 мг кальция.

Роль макроэлемента кальций в организме в том, что он обладает антистрессовым, антиаллергическим, антиокси-дантным эффектами. Обеспечивает нормальную структуру зубов, костей, ногтей; нормальный сердечный ритм; улучшает деятельность нервной системы; способствует усвоению железа; предотвращает переход клеток из предракового в раковое состояние.

Биологическая роль макроэлемента заключается также в том, что присутствие в организме достаточного количества кальция препятствует накоплению свинца в костной ткани. В случае недостатка поступления кальция -в организм или нарушения его метаболизма возникают изменения в костной ткани (например, остеопороз, характеризующийся уменьшением содержания этого элемента в костях, что может приводить к хрупкости и переломам костей), в мышцах (боли, судороги), шитовидной железе (нарушение функции), иммунной системе (склонность к аллергическим проявлениям, снижение иммунитета, в том числе противоопухолевого), кроветворной системе (нарушение свертываемости). Дефицит кальция может провоцировать развитие гипертонических кризов, токсикозов беременности, гиперхолестеринемии.

Источниками кальция являются сухие сливки, молоко и сыр, семена кунжута и бобы. При поступлении в организм менее 0,5 г кальция в сутки резко увеличивается вероятность возникновения остеопороза.

Все безалкогольные напитки богаты фосфором, что препятствует усвоению кальция, замедляет рост, способствует остеопорозу.

Всасывание в кишечнике кальция из злаковых затруднено, так как основная часть этого элемента прочно связана в них с инозитолгексафосфатом, образуя кальций-магниевую соль фитин.

Значение макроэлемента магний

Магний (Mg). Суточная потребность — 400-750 мг.

В организме взрослого человека присутствует около 20 г магния.

Известны более трехсот ферментов, работа которых зависит от магния. Значение макроэлемента магний заключается в том, что нет другого катиона, который оказывал бы влияние на такое количество ферментных реакций вообще и на энергетический обмен в частности. Магний активирует ферменты, регулирующие углеводный, белковый, липидный обмен, высвобождение энергии АТФ; стимулирует распад нуклеиновых кислот; снижает возбуждение в нервных клетках; обладает сосудорасширяющим действием; необходим для работы нервов и мышц. Магний является антистрессовым элементом, облегчает приступы мигрени, помогает в борьбе с депрессией, дает бодрость и заряд энергии для активной деятельности, укрепляет сердечно-сосудистую систему, предупреждает отложение кальция в почках. Вместе с кальцием магний действует как естественный транквилизатор, предотвращает развитие остеопороза, поддерживает здоровыми зубы, нормализует баланс калия, активирует деятельность ферментов, в состав которых входят витамины труппы В (В1, В2, В6).

При хроническом дефиците магния у человека развивается ощущение истощенности и разбитости. Взаимодействие магния с кальцием и хлором играет существенную роль в регуляции артериального давления. Во многих биохимических реакциях магний синергидно взаимодействует с цинком.

Недостаток магния отрицательно сказывается на функциях центральной нервной системы (магний регулирует процессы торможения в коре головного мозга), сердца и сосудов (при дефиците поступления магния или при нарушениях его метаболизма происходит нарушение ритма сердечной деятельности, тонуса кровеносных сосудов, отмечаются спазмы, гипертония); надпочечников (истощение функции); костной ткани (остеопороз); моче- и желчевыводящей систем (магний нормализует перистальтику кишечника и сокращение желчного пузыря, желчеотделение); щитовидной и поджелудочной железы, мышечной ткани (при низкой концентрации магния снижается синтез белков, тормозятся процессы окислительного фосфорилирования в митохондриях и прямое окисление углеводов); иммунной системы (в присутствии ионов магния активно осуществляются процессы фагоцитоза и работа ряда компонентов системы комплемента). При недостатке магния в организме увеличивается уровень свободного холестерина в плазме крови и повышается концентрация атерогенных липопротеинов. Магний играет большую роль в детоксикационных процессах печени, в функционировании фибробластов, ответственных за биосинтез компонентов соединительной ткани.

Для нормальной жизнедеятельности необходимо не только регулярное поступление в организм минеральных веществ, но и правильное их соотношение.

Соотношение поступления в организм человека кальция и магния должно быть 1:0,7. Пища с высоким содержанием кальция снижает всасывание магния. Усвоению магния препятствуют щавелевая кислота, танин и фитины, являющиеся антагонистами магния в организме. Сильными антагонистами магния являются бериллий и марганец. Молоко и казеин оказывают благоприятный эффект на всасывание магния из кишечника.

Согласно современным данным, около 80% населения, проживающего в развитых странах, не получает магний в достаточном количестве. Дефицит магния увеличивается с возрастом человека. Содержание магния недостаточно в рационе престарелых и малообеспеченных людей.

Биоусвояемость магния повышается в присутствии витамина А, кальция и фосфора.

Наибольшее содержание магния среди животных продуктов обнаруживается в морской рыбе, среди растений — в пшеничных отрубях, семенах подсолнуха, орехах. Особенно много магния в хлорофилле зеленых овощей. Лица, проживающие в регионах с жесткой водой, получают магний в достаточных количествах.

Минеральные вещества – макроэлементы калия

Калий (К). Суточная потребность — 3000- 5000 мг.

Как минеральное вещество макроэлемент калий является антагонистом натрия. Это основной внутриклеточный химический элемент, необходимый для функционирования любой живой клетки. Калий, наряду с натрием, хлоридом и бикарбонатом, ответствен за кислотно-щелочное равновесие и осмотическое давление в организме. Эти вещества и макроэлементы поддерживают нормальное функционирование клеточных стенок, способствуют здоровой коже, выведению из организма жидкости, лучшему снабжению мозга кислородом, стимулируют почки к выведению метаболических шлаков, облегчают аллергические проявления, необходимы для мышечных сокращений, участвуют в проведении нервных импульсов. Калий крайне важен для нормального функционирования сердечно-сосудистой системы, регулирует ритм сердца, предотвращает Риск инсультов и некоторые формы депрессии, усталость, нервозность.

При физических и эмоциональных нагрузках отмечается дефицит калия. Значительные потери калия возникают при сахарном диабете, при диареях, при использовании для лечения гипертонии мочегонных препаратов.

Среди животных продуктов калий в значительных количествах присутствует в молоке, мясе, рыбе, куриных грудках и филе; среди растительных — в авокадо, абрикосе, петрушке, бананах, томатном соке, цитрусовых и семенах подсолнечника, миндальных и других орехах.

Макроэлемент фосфор в продуктах питания

Фосфор (Р). Суточная потребность — 1200-1600 мг.

Фосфор связан с обменом кальция, играет важную роль в деятельности головного мозга, мышц, костей, входит в состав ряда ферментов, в структуры ДНК и РНК, кумулируется в макроэргических соединениях (АДФ и АТФ). Недостаток фосфора отрицательно сказывается на функциях центральной нервной системы (при дефиците развивается слабость, утомляемость), мышечной системы (боли, слабость), печени (снижение функции), костной ткани (остеопороз). Без макроэлемента фосфора в питании не усваивается никотиновая кислота. Он усиленно расходуется при нервных заболеваниях и стрессах.

Наибольшее содержание макроэлемента фосфора в продуктах приходится на рыбу, молочные и мясопродукты, среди растительных продуктов — на фасоль и горох. Оптимальное соотношение поступления в организм кальция и фосфора 1:1,5.

Функции макроэлемента сера

Сера (S). Суточная потребность — 850 мг.

Содержится во всех тканях. Наибольшее количество — в коже, мышцах, волосах и суставах. Функции макроэлемента сера в том, что она входит в состав аминокислот (цистеина, цистина, метионина, таурина), в состав некоторых витаминов группы В, инсулина и коллагена. Повышает устойчивость к радиации, токсинам, способствует восстановлению ДНК. Среди животных продуктов сера в значительных количествах присутствует в молоке, мясе.

Неорганические макроэлементы хлора

Хлор (С1). Суточная потребность — 5000 мг.

Неорганические макроэлементы хлора входят в состав желудочного сока, вместе с калием и натрием поддерживают водный баланс, нормальные функции мышц и нервной системы. При нехватке хлора возникает диарея, ослабление мышечного тонуса, рвота. Тем, кто пьет хлорированную воду, необходимо употреблять кисломолочные продукты, а также витамин Е. Источники хлора -поваренная соль, морепродукты.

Характеристика макроэлементов натрия

Натрий (Nа). Суточная потребность — 4000-6000 мг.

Натрий составляет более 90% всех катионов плазмы. Характеристика макроэлементов натрия: он поддерживает осмотическое давление крови, участвует в водном обмене, многих биохимических реакциях. Необходим для поддержания мембранного потенциала клеток и генерации процессов возбуждения в нервных и мышечных клетках. Недостаток натрия приводит к головокружению, спазмам в брюшной полости, головным болям, понижению давления, дезориентации в пространстве. Потребление избыточных количеств поваренной соли не только способствует появлению гипертонии, но и существенно осложняет протекание этого заболевания. Основной источник натрия поваренная соль. Среди животных продуктов натрий — присутствует в молоке, яйцах, среди растительных — в моркови, дыне, кураге.