Значення макроелементів 1 групи. Макроелементи: особливості засвоєння та значення

Задля більшої оптимальної діяльності організму у ньому присутні різні мінерали. Вони поділені на дві категорії. Макроелементи присутні в більшому обсязі - 0,01%, а мікроелементів міститься менше 0,001%. Однак другі, незважаючи на таку концентрацію, мають особливу цінність. Далі розберемося, які є мікроелементи в організмі людини, що це таке і для чого вони потрібні.

Загальні відомості

Роль мікроелементів в організмі людини досить велика. Ці сполуки забезпечують нормальний перебіг багатьох біохімічних процесів. Якщо вміст мікроелементів в організмі людини знаходиться в межах норми, всі системи функціонуватимуть стабільно. Згідно зі статистикою, близько двох мільярдів людей на планеті страждають на дефіцит цих сполук. Нестача мікроелементів в організмі людини призводить до розумової відсталості, сліпоти. Багато немовлят при дефіциті мінералів гинуть, щойно з'явившись на світ.

Значення мікроелементів в організмі людини

Сполуки передусім відповідають формування та розвиток ЦНС. Роль мікроелементів в організмі людини розподіляється і на зменшення числа найпоширеніших внутрішньоутробних порушень при утворенні серцево-судинної системи. Кожне з'єднання впливає певну область. Важливе значення мікроелементів в організмі людини при формуванні захисних сил. Наприклад, у людей, які отримують мінерали у необхідній кількості, багато патологій (кишкові інфекції, кір, грип та інші) протікають набагато легше.

Основні джерела мінералів

Макро- та мікроелементи, вітаміни присутні у продуктах тваринного та рослинного походження. У сучасних умовах сполуки можна синтезувати у лабораторних умовах. Однак проникнення мінералів з рослинною або тваринною їжею приносить набагато більше користі, ніж застосування сполук, отриманих у процесі синтезу. Основні мікроелементи в організмі людини – це бром, бір, ванадій, йод, залізо, марганець, мідь. У забезпеченні життєдіяльності беруть участь кобальт, нікель, молібден, селен, хром, фтор, цинк. Далі розглянемо докладніше, як діють ці мікроелементи в організмі людини та їхнє значення для здоров'я.

Бор

Цей елемент є практично у всіх тканинах і органах людини. Найбільше бору виявляється у кістках скелета, зубної емалі. Елемент сприятливо впливає на весь організм, в цілому. За рахунок нього робота ендокринних залоз стає стабільнішою, формування скелета - більш правильним. Крім того, підвищується концентрація статевих гормонів, що має особливе значення для жінок у період клімаксу. Бор присутній у сої, гречці, кукурудзі, рисі, буряках, бобових. При нестачі цього елемента відзначаються гормональні збої. У жінок це може призвести до розвитку таких патологій, як остеопороз, міома, рак, ерозії. Високим є ризик появи сечокам'яної хвороби та порушень у роботі суглобів.

Бром

Цей елемент впливає на правильну активність щитовидної залози, бере участь у функціонуванні ЦНС, посилює процеси гальмування. Наприклад, у людини, яка приймає препарат, що містить бром, знижується статевий потяг. Цей елемент є у таких продуктах, як горіхи, бобові, зернові. При дефіциті брому в організмі порушується сон, знижується рівень гемоглобіну.

Ванадій

Цей елемент бере участь у регулюванні діяльності судин та серця. Ванадій сприяє стабілізації концентрації холестерину. Це, у свою чергу, знижує ймовірність виникнення атеросклерозу, а також зменшуються пухлини та набряклість. Елемент нормалізує роботу печінки та нирок, сприяє покращенню зору. Ванадій бере участь у регулюванні в крові глюкози та гемоглобіну. Елемент присутній у злакових, редисі, рисі, картоплі. При дефіциті ванадію збільшується концентрація холестерину. Це загрожує розвитком атеросклерозу та цукрового діабету.

Залізо

Цей мікроелемент є одним із компонентів гемоглобіну. Залізо відповідає за формування кров'яних тілець та бере участь у клітинному диханні. Цей елемент присутній у гірчиці, гарбузовому насінні, гранаті, кунжуті, яблуках, лісових горіхах, морській капусті. Стан клітин шкіри, ротової порожнини, кишечника та шлунка безпосередньо залежить від концентрації заліза. При нестачі цього елемента відзначається швидка стомлюваність, погіршення стану нігтьових пластин. Шкіра стає сухою, грубіє, в роті часто пересихає, розвивається анемія. У деяких випадках можуть змінюватися смакові відчуття.

Йод

Цей мікроелемент бере участь у виробленні тироксину – гормону щитовидної залози. У ній є більша частина (порядку 15 з 25 мг) йоду. Якщо цього елемента буде в організмі достатньо, робота простати, яєчників, печінки, нирок буде проходити без порушень. Йод присутній у пшениці, молочних продуктах, печерицях, водоростях, житі, квасолі, шпинаті. При дефіциті елемента відзначається збільшення щитовидки (зоб), м'язова слабкість, уповільнення розвитку розумових здібностей, дистрофічні зміни.

Кобальт

Цей елемент є складовою процесу утворення кров'яних клітин. Кобальт бере участь у формуванні вітаміну В 12 та виробництві інсуліну. Елемент присутній у бобових, сої, груші, солі, манній крупі. При дефіциті кобальту може початися анемія, людина швидше втомлюється і хоче спати.

Марганець

Даний елемент відповідає за стан кісток, репродуктивну функцію, бере участь у регулюванні діяльності ЦНС. Завдяки марганцю підвищується потенція, під його впливом найактивніше виявляються рефлекси мускулатури. Елемент сприяє зниженню нервової напруги та подразнення. Марганець присутній у імбирі, горіхах. При дефіциті елемента порушується процес окостеніння кістяка, починають деформуватися суглоби.

Мідь

У великій кількості цей елемент виявляється у печінці. Мідь є компонентом меланіну, бере участь у виробленні колагену та пігментації. За допомогою міді процес засвоєння заліза проходить набагато краще. Елемент присутній у соняшнику, морській капусті, кунжуті, какао. При дефіциті міді спостерігається анемія, зниження ваги, облисіння. Також зменшується рівень гемоглобіну, починають розвиватись дерматози різної природи.

Молібден

Цей елемент є основою ферменту, що бере участь у утилізації заліза. Цей процес запобігає розвитку анемії. Молібден присутній у солі, зернових, бобових. Наслідки дефіциту елемента в організмі сьогодні вивчені недостатньо.

Нікель

Бере участь у формуванні кров'яних клітин та насиченні їх киснем. Нікель також регулює жировий обмін, гормональний рівень, знижує артеріальний тиск. Елемент присутній у кукурудзі, груші, сої, яблуках, сочевиці та інших бобових.

Селен

Цей елемент – антиоксидант. Він перешкоджає зростанню аномальних клітин, тим самим попереджаючи виникнення та поширення раку. Селен забезпечує захист організму від негативної дії важких металів. Він необхідний для вироблення білків, нормальної та стабільної роботи щитовидки та підшлункової залози. Селен присутній у складі насіннєвої рідини, а також підтримує дітородну функцію. Мікроелемент міститься в пшениці та її зародках, насінні соняшника. При його дефіциті збільшується ризик розвитку алергій, дисбактеріозу, розсіяного склерозу, інфаркту.

Фтор

Цей елемент бере участь у формуванні зубної емалі та тканини. Елемент присутній у просі, горіхах, гарбузі, родзинках. При дефіциті фтору спостерігається незмінний карієс.

Хром

Цей мікроелемент впливає на прискорене формування інсуліну. Хром також покращує вуглеводний обмін. Мікроелемент присутній у буряках, редисі, персику, сої, грибах. У разі дефіциту хрому спостерігається погіршення стану волосся, нігтів, кісток.

Цинк

Цей мікроелемент регулює безліч важливих процесів у організмі. Наприклад, він бере участь у метаболізмі, роботі репродуктивної системи, формуванні клітин крові. Цинк є у кунжуті. При його дефіциті з'являються людина швидко втомлюється, стає схильний до алергій та інфекційних патологій.

Сумісність із вітамінами

У процесі засвоєння мікроелементів відбувається їх взаємодія з різними сполуками, у тому числі надходять ззовні. І тут мають місце різні комбінації. Одні з них мають сприятливий вплив на інші - сприяють взаємній руйнації, а треті відрізняються нейтральним впливом один на одного. У таблиці, наведеній нижче, можна побачити сумісні вітаміни та мікроелементи в організмі людини.

Таблиця 1

У наступній таблиці вказані несумісні сполуки та мікроелементи в організмі людини.

Таблиця 2

У існуючих сьогодні мультивітамінних та мінеральних комплексах присутні ті чи інші поєднання у певних пропорціях. У разі необхідності приймати такі препарати слід попередньо проконсультуватися з лікарем і уважно прочитати інструкцію. Не слід забувати, що вплив мікроелементів на організм людини може бути не тільки позитивним. При безграмотному прийомі препаратів можливі серйозні наслідки.

Але якщо в натуральних продуктах їхнє співвідношення збалансоване, то у фармацевтичних вітамінних комплексах баланс часто порушений. Нижче ви дізнаєтеся, які функції виконують макро- та мікроелементи, і яке їх значення для організму.

Які функції виконують макро- та мікроелементи в організмі?

Істотний вплив на засвоєння вітамінів в організмі людини надають мінеральні речовини – макроелементи та мікроелементи.

Макроелементи- це елементи, кількості яких є у клітині у значних концентраціях (цілі та десяті частки відсотків). До макроелементів відносять: водень, кисень, азот та вуглець, кальцій, сірку, фосфор, натрій, калій, хлор, магній.

Мікроелементи містяться в клітині в низьких концентраціях (соті та тисячні частки відсотка та нижче). Загалом у клітині налічується понад 30 мікроелементів. У тому числі - алюміній, залізо, мідь, марганець, цинк, кобальт, стронцій, йод, селен, бром, фтор, бор, миш'як та інших.

Функції макро-і мікроелементів дуже різноманітні. Вони впливають на стабільність колоїдних сполук, активність ферментів, осмотичний тиск рідин організму та ряд інших фізіологічних процесів.

Нижче перелічені основні функції макро-і мікроелементів у організмі людини.

Водень, кисень, азот та вуглець – це основні хімічні елементи, з яких побудовані білки, жири, вуглеводи.

Іони водню визначають кислотність середовища біологічних розчинів.

Кальцій, фосфор та магній є важливим будівельним матеріалом для кісткової тканини.

Кальцій також необхідний м'язового скорочення, передачі нервового імпульсу через синапси. Він є одним з факторів системи згортання крові.

Сірка входить до складу амінокислот та низки біологічно активних речовин.

Йод грає важливу роль гуморальної регуляції функцій організму, оскільки входить до складу гормонів щитовидної залози.

Залізо входить до складу гемоглобіну (забезпечує реалізацію його транспортної функції).

Залізо, цинк та кобальт містяться в деяких ферментах та вітамінах.

З іонами натрію, калію, хлору пов'язане виникнення та проведення нервових імпульсів у нервовій системі.

Калій особливо потрібний для нормальної роботи серцевого м'яза.

Хлор також входить до складу соляної кислоти шлункового соку.

Фтор входить до складу емалі зубів.

Знаючи про функції макро- та мікроелементів в організмі людини, пам'ятайте, що в будь-якій їжі є тісний взаємозв'язок між вітамінами та мінеральними речовинами. У натуральних продуктах баланс між і мінералами дотримується самою природою. А ось питання про те, як взаємопов'язані властивості вітамінів, макро- та мікроелементів у синтетичних вітамінних комплексах, наукою ще недостатньо вивчений. Деякі фахівці, наприклад, наполягають на тому, що вітамінні комплекси не повинні містити мінеральні речовини та мікроелементи, оскільки вони погіршують засвоєння та всмоктування вітамінів. Але, з іншого боку, недолік чи надлишок макро- та мікроелементів призводить до серйозних порушень обмінних процесів в організмі, зокрема обміну вітамінів. Загалом, враховуючи функції в організмі мікро- та макроелементів, дебати на тему «Вітаміни та мінерали – вороги чи друзі?» продовжуються.

Натрій.Обмін натрію тісно пов'язані з обміном калію. Його вміст у організмі становить 0,08% загальної маси. Деяка кількість гідрокарбонату натрію секретують слинні та підшлункові залози. Він і створює необхідну реакцію середовища для процесів травлення у ротовій порожнині та кишечнику. Натрій надходить в організм переважно у вигляді хлориду натрію. Основна маса натрію зосереджується в плазмі крові, лімфі, лікворі та інших біологічних рідинах у вигляді хлоридів, гідрокарбонатів, фосфатів і т. д. Багаті натрієм шкіра, легені, мозок.

Більша частина натрію всмоктується в тонкій кишці, а також у шлунку та товстій кишці. Натрій проникає через стінку кишок проти концентрації градієнта за участю спеціальних переносників. 90-95% поглиненого натрію виділяється із сечею, 5-10% – з калом і потім. Обмін натрію в організмі регулюється альдостероном.

Натрій-основний катіон позаклітинної рідини (135-155 ммоль/л плазми крові) - практично не надходить у клітини, і, отже, визначає осмотичний тиск плазми та інтерстиціальної рідини. При втраті натрію утворюється «осмотично вільна» вода, частина якої може переміщатися в клітини внаслідок різниці осмотичного тиску (осмотичний градієнт), що призводить до набухання клітин. Частина води виводиться нирками. Зрештою, те й інше зменшує обсяг позаклітинного водного сегмента, у тому числі й об'єм крові. Надлишок натрію викликає затримку додаткової кількості води, що збільшує позаклітинний простір, формування набряків.

Побічно іони натрію беруть участь у регуляції кислотно-лужного стану через бікарбонат та фосфатну буферну систему. Іони натрію певною мірою визначають ступінь нервово-м'язової збудливості.

Ферментативні процеси в мітохондріях та ядрі можуть відбуватися тільки за наявності натрію. Іони натрію активізують амілазу, фруктокіназу, холінестеразу та гальмують дію фосфорилази.

Однією з найпоширеніших систем активного перенесення є (Na + K +) - АТФ-аза, тобто фермент, активність якого залежить від присутності в середовищі іонів Na + і К + . Ця система локалізована в клітинній мембрані та забезпечує виведення з клітини іонів натрію та заміну їх на іони калію або такі метаболіти, як амінокислоти, вуглеводи та ін.

Названа вище система діє у дві стадії: усередині клітини під впливом іонів Na+ здійснюється фосфорилювання ферменту-переносника за рахунок використання внутрішньоклітинної АТФ та подальше приєднання до нього Na+. У другій стадії фосфорильований фермент гідролізується зі звільненням іонів Na+ на зовнішній стороні мембрани. Замість натрію в клітину надходять іони К+, а в інших випадках – амінокислоти та глюкоза. Описана система активного транспорту речовин отримала назву натрієвого насоса. Таким чином, іони Na ​​+ - відіграють істотну роль при транспортуванні різних метаболітів з навколишнього середовища до клітин.

Надлишок натрію в організмі, як і його недолік, викликає серйозні порушення обміну речовин, в основі яких лежить пригнічення ряд ферментів. Однією з ознак підвищеного вмісту натрію в організмі є крихкість судин, а також гідратація тканин, їхня набряклість.

Гіпонатріємія виникає при нестачі натрію в раціоні, посиленій роботі, діабеті. До цього призводять рясне вливання глюкози, велика затримка води при деяких захворюваннях нирок (нефрит, тубулярний нефроз) або надмірно посилена секреція вазопресину при гострих та хронічних захворюваннях мозку.

Первинне наслідок гіпонатріємії – зниження осмотичного тиску позаклітинної рідини, яке вирівнюється вдруге за рахунок переходу води із позаклітинного у внутрішньоклітинний простір.

Гіпернатріємія виникає при зменшенні реадсорбції натрію в ниркових канальцях та порушенні інкреції альдостерону або антидіуретичного гормону гіпофізу. Розвиваються набряки у тканинах. Ці явища спостерігаються при нефритах, цирозах печінки, міо- та перикардитах.

Калій.Його вміст у організмі тварин сягає 0,22-0,23% загальної маси. Калій бере участь у підтримці осмотичного тиску всередині клітини, передачі нервового імпульсу, регуляції скорочень серцевого та інших м'язів, входить до складу буферних систем крові та тканин, підтримує гідратацію іонів та колоїдних частинок, активує діяльність багатьох ферментів (АТФ-ази, піруват- та фруктокіназ та ін), є складовою натрій-калієвого насоса клітини. Калієм багаті бадилля кормових буряків, трава лучна, конюшина, картопля, соєвий шрот, висівки пшеничні.

Найбільше калію зосереджено у тканинах печінки, нирок, шкіри, м'язів та нервової системи. Калій в основному зосереджений у клітинах (540-620 мг%), мало його у міжклітинній рідині (15,5-21 мг%). Знаходиться у вигляді солей - хлоридів, фосфатів, карбонатів та сульфатів, в іонізованому стані та у зв'язку з білками або іншими органічними сполуками.

Калій відноситься до внутрішньоклітинних елементів, де одним з його призначень є забезпечення внутрішньоклітинного осмотичного тиску. В цілому іони К+ підвищують швидкість аеробного та пригнічують анаеробне окислення вуглеводів. Іони калію разом з іонами натрію беруть участь у процесі передачі нервового збудження з нерва на орган, що іннервується, а також між нейронами. При цьому вони забезпечують утворення медіаторів (ацетилхоліну) на нервових закінченнях, а також у формуванні відповідної реакції тканини, що іннервується, на вплив медіатора. Він необхідний активування ферментів, які каталізують заключні етапи синтезу білків. Рослини та бактерії можуть використовувати аміак для синтезу білків тільки за наявності певної кількості калію та фосфору.

У природі калію досить багато і практично його недостатність у тварин не спостерігається.

Переважна частина калію виводиться нирками (невелика - з потом та калом). Підвищення концентрації калію вище 6,5 ммоль/л плазми – загрозливе, вище 7,5 до 10,5 – токсичне, а вище 10,5 ммоль/л – смертельно.

Обмін калію в організмі регулюється мінералокортикостероїдами кори надниркових залоз. Гіперкаліємія спостерігається при посиленому розпаді тканин, травмах, інфекціях, порушеннях регуляції з боку надниркових залоз. При цьому пригнічуються реакції гліколізу, клітинне дихання, окисне фосфорилювання, збудливість, настає інтоксикація.

Кальцій.Перед кальцію припадає майже третину всіх мінеральних речовин організму (1,9% загальної маси тіла). 97% кальцію зосереджено в скелеті, де він утворює кристали гідроксилапатиту. Ці кристали розташовуються на поверхні ниток колагену та між ними, створюючи велику поверхню розділу для обміну. На кристалах гідроксилапатиту можуть адсорбуватися карбонати, цитрати та інші мінерали. Кальцій у невеликих кількостях міститься в плазмі крові (10-15 мг %) та клітинах, причому частина його знаходиться в іонізованій формі, а інша утворює комплекси з білками та мембранними структурами клітин. Кальцієм багаті люцерна, бадилля цукрових буряків, пасовищна трава та рибне борошно.

Всмоктування кальцію відбувається переважно у тонкій кишці. Інтенсивність всмоктування залежить від вмісту кальцію в кормах, потреб тварин і наявності вітаміну D. Вітамін D є складовою білкового переносника - кальцій сполучного протеїну, що виконує при всмоктуванні три функції: стимулятора дифузії, носія та концентратора. Всмоктування відбувається у два етапи – поглинання кальцію клітинами кишкового епітелію та транспортування його до серозної оболонки. 40% кальцію організму пов'язано з альбумінами крові, які беруть участь у транспортуванні кальцію до тканин та клітин.

Кальцій бере участь у регуляції порізності ендотелію судин, у створенні структури кісткової тканини, процесах згортання крові. Він знижує збудливість нервової системи, стимулює діяльність серцевого м'яза, знижує проникність клітинних мембран, зменшує здатність колоїдів зв'язувати воду, бере участь у регуляції багатьох ферментів. Так, кальцій є інгібітором енолази та дипептидази, активатором лецитинази та актоміозин-АТФ-ази. При нестачі раціоні кальцію виникає гипокальцемия. Вона супроводжується гіперфосфатемією, підвищенням проникності клітинних мембран, остеопорозом, ламкістю та викривленням кісток, остеомаляцією, рахітом, судомами.

Обмін кальцію в організмі регулюється паратгормоном та кальцитоніном. Надлишок кальцію з організму виділяється з калом (в основному шляхом секреції слизових оболонок кишок) та сечею.

фосфор.Фосфор - одне із поширених елементів органічного світу. В організмі тварин зустрічаються як мінеральні (різні фосфорнокислі солі), і органічні сполуки фосфору. Одна з таких речовин – гідроксиапатит – основна мінеральна сполука кісткової тканини. У середньому в кістках ссавців 30% золи, у складі якої 36% кальцію, 17% фосфору та 0,8% магнію. Фосфор кісток становить 70-85% від загальної кількості цього елемента в організмі.

Вміст фосфору в організмі тварини в середньому становить 1% від загальної маси. У тканинах тварин звичайні сполуки пятивалентного фосфору як фосфатів. В організмі тваринного фосфор є складовою частиною кісток і зубів, компонентом нуклеїнових кислот, фосфопротеїдів та фосфатидів (білки мозку, казеїноген, фосфорилаза, вітелін, фосвітин та ін.), входить до складу буферних систем та коферментів (НАД, НАДФ, ФАД, ФМФ) HS-KoA, піридоксальфосфат та ін.), макроергічних фосфатів (АТФ, ЦТФ, ГТФ, УТФ, креатинфосфат) посередника при гормональній регуляції (циклічна - 3"5"-АМФ) та активатора вуглеводів, амінокислот та продуктів омилення жир (Глюкозо-6-фосфат, гліцерофосфат, 3-фосфогліцеринова кислота та ін).

Всмоктується фосфор у проксимальній ділянці тонкої кишки. У молодих тварин практично всмоктується весь фосфор молока або мінерального підживлення. Для всмоктування фосфору необхідна присутність іонів Са 2+ і, мабуть, К + у хімусі. Виділяється із сечею, калом і потім (у жуйних переважно з калом).

Обмін фосфору в організмі регулюється паратгормоном, частково-статевими гормонами. При нестачі фосфору в кормах, порушенні співвідношення Са: Р або захворювання паращитовидної залози виникає рахіт, остеомаляція, остеопороз і фіброзний остит.

Магній.Подібно до кальцію магній широко поширений у природі і потрапляє в організм з кормом і водою. Багато магнію міститься в рисових висівках, бадиллі кормових буряків, морквяному бадиллі, соняшниковому шроті.

В організмі більшість магнію концентрується в кістках, де його вміст досягає 0,1 %. Найвища концентрація магнію в дентині зубів – близько 0,8 %. Інші тканини містять приблизно однакову кількість магнію (0,005-0,015%). Магній становить близько 0,05% від загальної маси тварини. На відміну від кальцію, він є переважно внутрішньоклітинним компонентом. Співвідношення внутрішньоклітинного магнію до позаклітинного становить 10:1.

Всмоктування магнію відбувається у шлунку та дванадцятипалій кишці. Очевидно, для кальцію та магнію існує та сама система всмоктування. Найкраще всмоктується магній молока (у телят – до 90% загальної маси). Дещо гірше всмоктується магній у вигляді солей MgSO 4 -7H 2 O і MgCO 3 додаються в корми як підживлення. У крові знаходиться у вигляді іонів, солей та сполук з альбумінами та глобулінами. Депонується в печінці, потім надходить у м'язову та кісткову тканини. Магній – антагоніст кальцію. Виділяється із сечею, калом і потім у вигляді солей.

В основному магній зосереджений у скелеті та м'яких тканинах. Магній входить до складу кісток і зубів, бере участь у функціонуванні нервово-м'язового апарату та імунобіологічних процесах, є складовою та активатором багатьох ферментів (АТФ-ази м'язів, АХЕ, фосфатаз), «регулятором» окисного фосфорилювання та ін. Магній забезпечує збереження унікальної мітохондрій та здійснення в них сполучення окислення з фосфорилюванням.

При нестачі магнію в кормах та воді у тварин виникає трав'яна тетанія або гіпомагнезія, яка проявляється у м'язовому посмикуванні, уповільненні росту, порушенні нервово-м'язової діяльності. У лактуючих корів явище гіпомагнезіємії може розвиватися у весняно-літній період при переведенні їх на годування зеленою масою.

Хлор.Хлор становить близько 0,08% від загальної маси тварини. Хлор міститься у вигляді аніонів солей (натрію, калію, кальцію, магнію та ін) у всіх рідинах тварин. Аніони хлору разом з катіонами натрію та калію підтримують осмотичний тиск плазми та інших рідин. Переміщаючись вільно через мембрани клітин, аніони хлору забезпечують динамічну рівновагу Н-іонів у клітинах та навколишньому середовищі. Хлориди використовуються слизової оболонки шлунка для секреції соляної кислоти. Є активатором амілази та поліпептидази. Всмоктується хлор головним чином тонкій кишці. Концентрується у позаклітинних рідинах (до 85%), усередині клітин хлор переважно зосереджений в еритроцитах. Найбільше хлору міститься у сироватці крові. В організмі у середньому утримується 31% спожитого хлору. Надлишок хлору виділяється із сечею, калом і потім.

Обмін хлору в організмі регулюється мінералокортикоїдами кори надниркових залоз.

Сірка.Вміст сірки в організмі тварини коливається від 0,08 до 0,5% загальної маси. Багато сірки міститься в ріпаковому шроті, бадиллі кормових буряків, дріжджах, рибному борошні. В організмі тварин сірка переважно представлена ​​відновленою формою (сульфідна сірка) у складі амінокислот та абсолютної більшості білків. Особливо багато сірки в білках покривних тканин та їх дериватів – епітелій, шерсть, волосся, копита, роги, пір'я. Крім того сірка - складова частина глутатіону, коензиму А, вітамінів, мукополісахаридів, деяких жовчних кислот, сульфатидів, парних сполук та ін.

Надходить з кормами у вигляді органічних (білків, амінокислот, вітамінів) та неорганічних (сульфатів) сполук. З неорганічних сполук сульфат-іони відразу всмоктуються кишками. Частина сірки засвоюється бактеріями харчового каналу (особливо у передшлунках жуйних) та переводиться в органічну. Органічні сірковмісні сполуки (білки, пептиди) організм засвоює після попереднього розщеплення у харчовому каналі. Частина сірки, що надійшла з кормами, накопичується в організмі у вигляді біологічно активних речовин.

Сірка бере участь у біосинтезі кератинів вовни, бере участь в утворенні багатьох білків, гормонів, хондроїтинсерної та таурохолевої кислот. Деяка частина сірки піддається окисленню, перетворюючись на сірчану кислоту, яка використовується клітинами печінки для нейтралізації токсичних продуктів (індол, скатол) у вигляді парних сполук – фенолсерної кислоти, тваринного індикану. З організму сірка виводиться із сечею, фекаліями, потім (у овець - з жиропотом) у вигляді сульфатів або ефірів з фенолами. Сірка у жуйних тварин може використовуватися багаторазово. Так, значна її частина виділяється в шлунково-кишковий тракт разом з травними соками і поглинається бактеріями, які включають її в амінокислоти, що знову синтезуються в передшлунках. Потім після перетравлення бактерій раніше синтезовані ними амінокислоти звільняються, всмоктуються в кров і йдуть на побудову тканинних білків та інших цілей.

При нестачі сірки спостерігається втрата апетиту, випадання вовни, слино- та сльозотеча та ін.

Залізо.Широко поширений у природі елемент, що має велике біологічне значення. В організмі тварин залізо міститься у порівняно невеликій кількості – приблизно 0,005 % живої маси. З цієї кількості 20-25% заліза є резервним, 5-10% входить до складу міоглобіну, близько 1% міститься в дихальних ферментах, що каталізують процеси дихання у клітинах та тканинах. Цей хімічний елемент входить до складу понад 70 різних ферментів. Майже половина ферментів і кофакторів циклу Кребса або містять залізо, або потребують його присутності.

Залізовмісні біомолекули виконують чотири основні функції: 1) транспорт електронів (цитохроми, залізосеропротеїди); 2) транспорт та депонування кисню (гемоглобін, міоглобін, еритрокупреїн і т.д.); 3) участь у формуванні активних центрів окисно-відновних ферментів (оксидази, гідроксилази, супероксиддисмутази та ін); 4) транспорт та депонування заліза (сидерофіліни, до яких належать трансферин, лактоферин, феритин, гемосидерин, сидерохроми). Таким чином, залізо бере активну участь у складі численних сполук, у різних метаболічних процесах, а в деяких з них відіграє ключову роль.

Першою і неодмінною умовою підтримки балансу заліза в організмі на певному фізіологічному рівні є адекватне надходження цього елемента до організму з кормом. Засвоюваність заліза залежить від віку тварини, ступеня забезпеченості організму залізом, від стану травної системи, виду споживаного корму, складу раціону та присутності інших мінеральних речовин. На всмоктування заліза також впливає гіпоксія, зниження запасів заліза в організмі, активація еритропоезу та хвороби шлунково-кишкового тракту.

Зі шлунково-кишкового тракту всмоктується тільки іонізоване залізо, причому найкраще у вигляді двовалентного іона. Всмоктування відбувається головним чином тонкому кишечнику (особливо в дванадцятипалій кишці) за рахунок активного транспорту і, можливо, шляхом дифузії. Білок, що міститься в слизовій оболонці кишечника, апоферитин пов'язує частину всмоктується заліза, утворюючи з ним комплекс - феритин. Після проходження кишкового бар'єру залізо у сироватці крові вступає у зв'язок з β1-глобуліном (трансферином).

У вигляді комплексу з трансферином залізо надходить до різних тканин, де знову звільняється. У кістковому мозку воно включається у побудову гемоглобіну. У тканинних депо залізо знаходиться у зв'язаному стані (у вигляді феритину та гемосидерину).

При руйнуванні еритроцитів частина гемоглобіну розпадається з утворенням білірубіну та гемосидерину, які також є резервною формою заліза. Виводиться залізо травним трактом, нирками та потовими залозами.

Найчастіше зустрічається дефіцит заліза. Проблема дефіциту заліза є найбільш актуальною для молодняку, особливо для новонароджених тварин і тварин підсосного періоду. Однією з причин розвитку залізодефіцитних станів у молодняку ​​є те, що запаси заліза у новонароджених тварин незначні, тому внаслідок посиленого зростання тварин потреби у залозі перевищують його надходження з молозивом та молоком матері. Іншою причиною розвитку анемії у молодняку ​​є шлунково-кишкові захворювання, за яких відбувається порушення процесів всмоктування сполук заліза. Також в етіології аліментарної анемії деяку роль відіграє недостатня забезпеченість організму тварин білком, фолієвою кислотою, міддю, кобальтом, цинком, марганцем та вітаміном В12. Причому останній бере безпосередню участь в еритропоезі.

При дефіциті заліза у молодняку ​​відзначається зниження рівня гемоглобіну та активності залізовмісних ферментів, кількості еритроцитів, РНК у лімфоцитах, а також гамма-глобулінової фракції білка у сироватці крові. Тому при нестачі заліза порушується дихальна функція крові, що веде до кисневого голодування тканин, зниження енергії зростання та стійкості тварин до інших захворювань.

Що таке макроелементи, напевно, кожен приблизно собі уявляє. Це – біологічно значущі речовини, необхідні живому організму. Вони корисні та важливі. Так, в людському організмі їх не дуже багато (понад 0,01%), але їх значущість навіть у такій кількості неоціненна. Отже, що це за речовини, звідки вони беруться в організмі і яку роль грають?

Походження та перелік

Отже, що таке макроелементи? Це речовини, що складають основу плоті живих організмів. Людський організм не здатний самостійно їх синтезувати, тому вони обов'язково мають надійти з чистої води та продуктів харчування. Нестача хоча б одного елемента загрожує фізіологічними порушеннями та хворобами.

Макроелементи поділяються на:

  • Біогенні. Їх ще називають органогенними елементами чи макронутрієнтами. Саме вони беруть участь у побудові вуглеводів, жирів, білків, гормонів, вітамінів та ферментів. До них відноситься сірка, фосфор, кисень, азот, водень та вуглець.
  • Інші. До них відноситься калій, кальцій, магній, натрій та хлор.

Добова доза споживання становить понад 200 мг. Щоб підтримувати баланс макроелементів, необхідно ретельно стежити за своїм харчуванням та планувати раціон. Дуже важливо, щоб організм отримував усе, що йому потрібно.

Кисень

Отже, що таке макроелемент, зрозуміло. Тепер варто коротко розповісти про кожного з них окремо. Кисень особливого уявлення не потребує, адже з нього складається 65 % клітинної маси.

Цей макроелемент у складі будь-якого організму відіграє найважливішу роль. Адже кисень є універсальним хімічним окислювачем. Без нього неможливий синтез аденозинтрифосфату, що є основним джерелом енергії всім біологічних процесів.

Саме завдяки кисню організм отримує енергію з жирів, білків, вуглеводів та інших органічних речовин. Цікаво, що в спокійному стані споживається близько 2 г цього макроелемента в хвилину. Тобто близько тонни на рік.

Вуглець

Розповідаючи про те, що таке макроелементи, не можна не приділити особливої ​​уваги цій речовині. Він обсягом 18 % входить до складу клітинної маси.

В організм людини потрапляє з їжею на добу приблизно 300 г, а також з вуглекислим газом, що міститься в повітрі (близько 3,7 г).

Цікаво, що ця речовина навіть у чистому вигляді безпечна для людини. Активоване вугілля, наприклад, є майже 100-відсотковим вуглецем. І потужним абсорбуючим засобом, до речі.

Але не потрібно прагнути поповнити свій вуглецевий баланс, щодня випиваючи по кілька пігулок вугілля. Дефіциту даної речовини ні в кого взагалі не спостерігається, оскільки вона входить до складу всіх харчових продуктів та повітря.

Водень

Він становить 10 % клітинну масу організму. Це також дуже важливий елемент. Макроелемент водень структурує біологічний простір та органічні молекули.

Він взаємодіє з багатьма елементами, і виявляє як відновлювальні, і окислювальні властивості. В організмі людини з іншими речовинами утворює сульфгідрильні та амінокислотні групи, задіяні у функціонуванні біологічних молекул. Саме з допомогою водневих зв'язків відбувається копіювання молекули ДНК.

І звичайно ж, не можна не згадати, що водень, що входить до списку макроелементів, утворює воду. Це відбувається внаслідок реакції з киснем. А саме з води на 60-70% складається людина.

Багато хто забуває підтримувати рідинний баланс у своєму організмі. Але це дуже просто - достатньо випивати 1,5-2,5 літра води на день.

Азот

Ця речовина також відноситься до макроелементів. Воно становить 3% від клітинної маси. Це органоген, що входить до складу амінокислот, що утворюють білки. Також він присутній у нуклеотидах – будівельному матеріалі гемоглобіну, гормонів, ДНК, нейромедіаторів, вітамінів та інших речовин.

Через брак азоту може виникнути м'язова дистрофія, імунодефіцит, порушення обміну речовин, затримка фізичного та розумового розвитку, депресія та гіподинамія.

Основне джерело цього макроелемента, роль якого справді важлива – білкова їжа. Яйця, риба, м'ясо, кисломолочні продукти, бобові культури, горіхи, цільнозерновий хліб та олія.

Кальцій

До макроелементів відноситься і ця речовина, що входить в організм у кількості 2%. Ось яку роль він грає:

  • Бере участь у процесі скорочень м'язових тканин, діє серце, координує серцебиття.
  • Виконує функції будівельного матеріалу під час створення кісток і зубів.
  • Бере участь у передачі нервових імпульсів до ЦНС, активізує дію ферментів, які задіяні у синтезі нейромедіаторів.
  • Регулює кров'яний тиск разом із натрієм та магнієм.
  • Підсилює дію вітаміну К, який впливає на згортання крові.
  • Впливає на проникність клітинних мембран, бере участь у транспортуванні поживних речовин.
  • Зміцнює імунну систему.

Недолік речовини призводить до ідіопатичної гіперкальціурії, нефролітіази, порушення кишкової абсорбції, гіпертензії і т. д. Поповнити баланс можна, пропивши курс кальцію. Або просто додати до свого раціону вершки, молоко, сир, сир, шпинат, петрушку, квасолю, броколі, соєвий сир, яблука, урюк, курагу, рибу, солодкий мигдаль.

Фосфор

У цього макроелемента своє значення. Його роль така:

  • Він входить до складу фосфорпротеїнів та фосфорліпідів, які знаходяться у структурі мембран. Також він є в нуклеїнових кислотах, що беруть участь у процесі поділу клітин, а також у зберіганні та застосуванні генетичної інформації.
  • Перетворює білки, вуглеводи та жири в енергію. Фосфор є в молекулах аденозинтрифосфату – її акумулятора.
  • Бере участь у метаболізмі та передачі нервових імпульсів.
  • Активує вітаміни груп D та В.

Через нестачу фосфору спостерігаються болі в кістках та м'язах, виснаження, слабкість імунітету, зміни міокарда, геморагічні висипання, пародонтоз, рахіт. Джерелами цієї речовини є сири, молоко, яловича печінка, ікра осетрових, вівсяна крупа, насіння, волоські горіхи, гарбуз, морква, часник, шпинат та капуста.

Калій

Цей елемент до макроелементів відноситься також. Його в організмі всього 0,35%, але він виконує такі важливі функції:

  • Підтримує оптимальний внутрішньоклітинний тиск, беручи участь у натрієво-калієвому балансі.
  • Забезпечує правильне скорочення м'язових волокон.
  • Підтримує усередині клітин рідинний склад.
  • Каталізує органічні реакції.
  • Позитивно впливає на функціональність нирок, позбавляє зашлакованості та набряклості.

Через нестачу калію спостерігаються порушення у серцевому ритмі, тремор, дратівливість, координаційні порушення, м'язова слабкість, сонливість та стомлюваність.

Міститься у таких продуктах: курага, квасоля, морська капуста, горох, чорнослив, мигдаль, родзинки, волоські та кедрові горіхи, кешью, картопля, гірчиця, сочевиця.

Сірка

Ось у чому полягає користь даного макроелемента, що входить в організм у кількості 0,25%:

  • Це речовина, що грає важливу роль у будові нервової, кісткової та хрящової тканини, клітин, нігтів, шкіри та волосся.
  • Вона бере участь у обміні речовин.
  • Є складовою низки вітамінів, амінокислот, гормонів і ферментів.
  • Стабілізує роботу нервової системи.
  • Нормалізує цукровий баланс.
  • Має протиалергічну властивість.
  • Підвищує імунітет.

І це лише малий список. Про нестачу сірки в організмі свідчить ламкість нігтів, тьмяність волосся, алергії, часті запори, біль у суглобах та м'язах, тахікардія, лущення шкіри.

Сірка входить до складу нежирної яловичини та свинини, риби, птиці, яєць, твердих сирів, морепродуктів, молюсків, бобових та злакових, круп, хрону, гірчиці, а також фруктів та ягід зелених сортів.

Натрій

Цей макроелемент міститься у кількості 0,15%. Виконує такі функції:

  • Регулювання водного балансу.
  • Нормалізація осмотичного тиску.
  • Підтримка кислотно-лужного балансу.
  • Транспортування речовин через клітинну мембрану.
  • Нормалізація обміну речовин.
  • Перетравлення їжі (входить до складу шлункового соку).

Дефіцит натрію є рідкістю, тому що він надходить у наш організм разом із сіллю - як кухонною, так і тією, яка є у звичайних продуктах. Його джерела – копчені та варені ковбаси, тверді сири, овочеві супи, квашена капуста, шпроти, консерви з тунця, мідії, раки, краби.

Хлор

Міститься у такій кількості, як і натрій - 0,15 %. Він незамінний у водно-сольовому обміні та кислотно-лужному балансі. До того ж хлор бере участь в осморегуляції – процесах, що дозволяють виводити з організму непотрібну рідину та солі. А ще він стимулює виникнення шлункового соку, оберігає від зневоднення та нормалізує стан еритроцитів.

Основні джерела хлору – харчова сіль, житній та білий хліб, твердий сир, вершкове масло, яловича мова, свинячі бруньки, оселедець, мінтай, хек, сайра, мойва, устриці, 9-відсотковий сир, оливки, рис, кефір.

Магній

Даного макроелемента в організмі найменше - 0,05%. Але він бере участь у більш ніж 300 різних ферментативних реакціях. Також без нього не обходиться вироблення білка. А ще магній робить стійкішою структуру клітини в процесі зростання. Крім цього, він позитивно впливає на ріст кісток, серцевий ритм, артеріальний тиск, рівень цукру в крові, і служить ефективним засобом проти суглобових та м'язових болів.

Джерело магнію - крупи, злакові, білокачанна капуста, горох, соєве борошно, лимони, грейпфрути, абрикоси, банани, фіги, яблука, креветки, тріска, скумбрія.

Як бачимо, всі перелічені макроелементи грають найважливішу роль людському організмі. Тому є сенс збалансувати свій раціон так, щоб усі вони надходили в повному обсязі.

Макроелементами є натрій, калій, магній, фосфор. Калій і натрій грають величезну роль підтримки електролітного обміну. Вони абсолютно необхідні для нормальної роботи м'яза серця, але за однієї умови: співвідношення цих макроелементів має бути на певному рівні. Калій і натрій хіба що доповнюють одне одного: перший є внутрішньоклітинним іоном, другий - позаклітинним. На жаль, в організм сучасної людини нерідко більше надходить солей натрію. Тут насамперед йдеться про аматорів солоних страв. І тут може виникнути як абсолютна, і відносна недостатність солей калію. При хронічному дефіциті калію можуть виникнути різноманітні серцеві аритмії. Надлишок солей натрію часто призводить до затримки в організмі рідини, виникнення набряків, що ще більше посилює серцеву недостатність. Ось чому хворим на серцеву недостатність рекомендують обмежити прийом солоного.

До речі, рослинна і тваринна їжа, яку ми вживаємо, зазвичай містить достатню для задоволення добової потреби людини кількість солей натрію і в принципі немає необхідності досолювати натуральну їжу. А ось продукти, багаті на калій (сухі фрукти, капуста, особливо морська, борошно грубого помелу, картопля), слід регулярно вживати.

Кальцій і фосфор є складовими частинами кісткового скелета, у побудові якого грають головну роль. Солі кальцію необхідні нормальної функції серця і м'язів. А фосфор у біологічному аспекті по праву можна назвати найбільш життєво важливим елементом. Він входить до складу найважливіших амінокислот, що беруть участь у синтезі генетичних структур. Цей елемент є необхідним для нормальної роботи нервових клітин. Активність кальцію і фосфору залежить від строго певного їх співвідношення в тканинах організму, яке, до речі, здійснюється за наявності вітаміну Д. Дуже багаті на кальцій молочні продукти, а фосфором - риба, печінка, яйця, сир, молоко.

Магній – елемент, завдяки якому здійснюється провідність по волокнах нервової системи. Він необхідний і для нормальної роботи серця та кісткового скелета. Цей елемент регулює просвіт кровоносних судин, а також роботу кишківника. Дефіцит магнію в організмі порушує функцію серцево-судинної та сечовидільної систем. Значна кількість його є в таких продуктах, як горох, квасоля, крупи гречана та вівсяна. При серцево-судинних захворюваннях, особливо протікають і натомість атеросклерозу, гарний ефект дають звані магнієві дієти.

Kaзьмін B.Д.