Роль минералов и воды в организме человека

Для обеспечения нормальных физиологических процессов человеку нужны не только органические вещества: белки, витамины, углеводы, жиры, но и неорганические нутриенты. К последней группе относятся различные соли, неорганические комплексы и вода.

Роль минералов в организме

Минеральные компоненты постоянно поступают с пищей в виде комплексных структур, в составе солей, которые в физиологических средах распадаются на заряженные частицы – ионы. В норме концентрация минеральных компонентов в организме постоянна. Она обеспечивается балансом между поступлением и выведением. Энергетической ценности минеральные вещества не имеют, что не уменьшает их важности.

Функции минералов в организме

Неорганические вещества обеспечивают нормальное осмотическое давление всех биологических жидкостей человека.
Как составная часть витаминов, ферментов, гормонов минеральные элементы участвуют в регуляции обмена.
Пластическая роль минералов в организме выражается в формировании твердых тканей: костей, зубов.
Ионы принимают участие в передаче импульсов, обеспечивая работу всей нервной системы.
Минеральные компоненты выполняют важную роль в процессах свертывания крови.
Основные функции минералов в клетке сводятся к обеспечению постоянного осмотического давления протоплазмы – внутренней биологической среды.

В зависимости от концентрации в организме минеральные вещества принято делить на макроэлементы и микроэлементы. Иногда выделяют ультра микроэлементы. Классификация важна для узких специалистов. Людям, заботящимся о составлении здорового рациона, достаточно знать самые важные функции минералов в организме.

Функции минералов в организме

Кальций является наиболее важным и дефицитным минеральным элементом. Он играет роль строительного вещества и участника многих метаболических реакций. Не удивительно, что препараты кальция часто заметно улучшают общее состояние человека. Эффективное всасывание кальция в пищевом тракте происходит при сбалансированном рационе, нормальной работе всех органов.

Магний обеспечивает работу сердца и нервов, усиливает выделение желчи, улучшает работу кишечника.

Калий выполняет самую важную функцию минералов в клетке, нормализует водно-солевой обмен, обеспечивает восприятие рецепторами нервных импульсов.

Натрий также содержится в клетке, участвует в нормализации давления. Натрий в сочетании с калием важен для обеспечения работы сердечно-сосудистой системы.

Фосфор входит в состав мозга, мышц, остальных органов. Фосфор является составной частью ферментов, нуклеиновых кислот, особенного вещества – АТФ. Последнее относится к соединениям с большой внутренней энергией. Они называются макроэргическими, обеспечивают поставки энергии для сокращения мышц. Недостаток минералов в организме нарушает образование АТФ, обмен глюкозы.

Сера входит в состав аминокислот, витаминов, гормонов. Сера необходима для нормального обмена белков, роста волос, обновления кожи. Аминокислоты, содержащие серу (цистеин, цистин), в совокупности с витамином Е и аскорбиновой кислотой тормозят процессы старения.

Ионы хлора являются составной частью соляной кислоты желудочного сока, других биологических жидкостей организма. Ионы активируют фермент, например, амилазу, которая расщепляет крахмал. Амилаза содержится в слюне человека.

Элементы, находящиеся в организме в меньших концентрациях

Железо – важный фактор, обеспечивающий дыхание и кроветворение. Его атомы являются составной частью сложного белка гемоглобина, который переносит молекулы кислорода по всем органам и тканям.

Медь участвует в кроветворении, работе нервной системы, обеспечивает нормальной состояние соединительной ткани. Существуют ферменты, в состав которых входят атомы меди.

Иод – очень важный химический элемент. Он участвует в синтезе гормона щитовидной железы. Нехватка иода приводит к пониженному содержанию гормона, нарушению обмена веществ в целом. Избыток минерала в организме может также быть вреден для щитовидной железы.

Недостаток фтора провоцирует появление кариеса, нарушения костей, суставов. По рекомендациям стоматологов для профилактики изменений зубной ткани многие зубные пасты фторируют.

Ионам хрома присущи разные заряды. Ион с зарядом +3 обязательно нужен человеку. Он участвует в обмене углеводов. Ион с зарядом +6 токсичен, в пищевом сырье не встречается. Особенно важно поддерживать нормальную концентрацию хрома людям зрелого возраста.

Марганец поступает в организм человека при дыхании, питании. Всасывается очень слабо. Является составной частью ферментов, следовательно, обеспечивает биохимические реакции.

Никель отнесли к полезным минералам не так давно. Он участвует в усвоении организмом железа. Необходим человеку никель из натурального сырья. Синтезированные никельсодержащие вещества могут быть опасны.

Цинк является составной частью ферментов, отвечает за рост, половое созревание; играет значительную роль в формирование вкусовых, обонятельных ощущений; улучшает состояние кожи, волос; обеспечивает работу нервной системы, пищеварения. В последние годы установлена важная функция цинка в обеспечении нормального состояния предстательной железы.

Селен долгое время считали, токсичным, канцерогенным элементом. В конце прошлого века была установлена важная роль селена в обеспечении многих физиологических процессов. Селен обеспечивает работу сердца, сохраняет сосуды от атеросклероза, совместно с витамином Е замедляет процессы старения.

Функции минералов в организме разнообразны и значительны. Для обеспечения нормальной работы всех систем нужно включать в рацион продукты с высокой концентрацией полезных химических элементов.

Источники минералов

Оптимальным поставщиком кальция являются творог, молочные продукты, сыры, фасоль, зелень. Содержание кальция в перечисленных продуктах может достигать 1 г на 100 г продукта. В мясе, рыбе, овощах, фруктах его гораздо меньше.

Недостаток магний возникает редко. Его много в крупах, бобовых растениях, абрикосах, винограде, черносливе.

Калий содержится в изюме, кожуре картофеля, кураге, бобовых культурах, морской капусте. При значительных физических нагрузках, сопровождающихся обильным выделением пота содержание этих продуктов в рационе нужно увеличивать.

Натрий содержится во всех продуктах питания. Дополнительные количества мы поглощаем с поваренной солью. Дефицита натрия в организме не бывает. Важно, не создавать его избыток.

Высокие концентрации фосфора обнаружены в печени животных, икре рыб. В растительных продуктах: бобах, крупах фосфора также много. Усваивается он из таких источников хуже.

Сера поступает в организм человека с белковой пищей. При нормальном содержании белков в рационе, потребность в сере удовлетворяется.

Хлор поступает в избытке с поваренной солью. Недостаточность хлора может наблюдаться при нарушениях обмена веществ.

Источники минералов, содержащиеся в организме в небольших количествах

Железо содержится во многих пищевых продуктах: овощах, мясе, фасоли, яйцах, ягодах, яблоках.

Легкоусвояемая форма имеется только в печени, других мясных продуктах, яичном желтке. Для нормального функционирования железа в организме должны присутствовать также витамины: В9, В12, С.

Медь содержится во многом пищевом сырье. Заметно ее содержание в зеленых овощах, печени, яичном желтке. Недостаток меди в организме наблюдается очень редко.

Йод в достаточных количествах содержится в продуктах моря, в растениях, которые выросли на почве с большим содержанием этого элемента. Учитывая важность йода, его хроническую нехватку в воде, почве многих районов, проводится обогащение некоторых пищевых продуктов йодированной солью.

Фтор содержится во многом пищевом сырье, благодаря высокому содержанию в воде и почве. Помимо продуктов фтор поступает в организм из зубных паст, порошков, ополаскивателей полости рта.

Хром поступает в пищевой тракт человека с печенью, пивными дрожжами. В меньшей концентрации хром имеется в кожуре картофеля, говядине, сыре, муке грубого помола.

Марганец содержится в требуемом человеку количестве в клюкве, чае.

Никель в необходимых человеку концентрациях имеется во всех продуктах.

Цинком богаты печень, мясо, бобовые культуры, семена тыквы Значительное количество цинка попадает в организм с питьевой водой.

Содержание селена в продуктах сильно зависит от содержания в воде, почве. В Китае много селена обнаружено в дорогих сортах зеленого чая. Выяснилось, что повышенная концентрация объясняется высоким содержанием селена в местной почве. Селена также много в продуктах моря, зерновых культурах, мясе.

Сколько минералов нужно в день

Достаточное количество необходимых элементов в организм среднестатистического человека поступает с продуктами, при условии разнообразного рациона питания. Важным фактором формирования качественного пищевого сырья является правильное земледелие, своевременный анализ почв и воды. Недостаток минералов в организме проявляется в общем ухудшении состояния из-за нарушений всего обмена веществ. При специфических нагрузках, первых признаках недостаточности, которые может выявить только специалист, нужно принимать дополнительные препараты.

Ответ на вопрос «Сколько минералов нужно в день употреблять при необходимости» вы можете узнать в сопроводительной информации к препаратам. Важно помнить, что минеральные комплексы по механизму действия аналогичны лекарствам. Пренебрежение рекомендациями медиков, производителей чревато серьезными нарушениями здоровья.

Избыток минералов в организме может демонстрировать разные проявления

Большие количества плохо растворимых соединений кальция могут спровоцировать образование камней в выделительных протоках.
Избыточные количества натрия могут вызывать отеки, повышение давления, нарушения работы сердца.
Большие количества меди нарушают кожные покровы, вредят печени, почкам.
Избыток фтора нарушает усваивание, утилизацию всех основных нутриентов.
Избыток йода при некоторых патологиях щитовидной железы может усугубить болезнь.

При употреблении синтетических минеральных препаратов важно учитывать мнение профессионалов, самостоятельно не переусердствовать.

Роль воды в организме человека

Вода, не являясь непосредственным питательным веществом, входит в состав пищевых продуктов, постоянно поступает в желудочно-кишечный тракт человека. В растительном, животном сырье вода содержится внутри клеток, в межклеточном пространстве, является растворителем, обеспечивает внешний вид, вкус продуктов. В организме человека также имеется вода внутри клеток, за пределами клеток, в физиологических средах: крови, лимфатической жидкости и др. В целом человек на 70% состоит из воды. У женщин, пожилых людей содержание воды несколько меньше, чем у мужчин, молодых людей.

Функции воды в организме разнообразны

Вода стабилизирует структуру белков-ферментов, способствует реализации обменных превращений.
Перенос всех нутриентов в организме проходит в водных растворах. К этому сводится транспортная роль воды в организме.
Выведение продуктов утилизации питательных веществ из организма проходит с участием воды.
Благодаря воде температура тела поддерживается на постоянном уровне.
Осмотическая функции воды в клетке заключается в поддержании внутриклеточного давления.
Вода принимает участие во всех процессах усвоения пищи, как реагент и как растворитель. Желудочный сок, кровь, лимфа, другие биологические жидкости являются водными растворами.
Вода содержится в тканях, создающих форму и массу тела. В этом заключается пластическая функция воды в организме.

Обмен воды в организме

Человек – это динамическая система, в которой происходит постоянный обмен веществ. Вода не является исключением. Организм использует внутреннюю (эндогенную воду) и внешнюю, поступающую через органы питания, дыхания, кожные покровы. В сутки объем образующейся внутренней воды достигает 400 мл, объем поступающей извне воды должен составлять 1750-2200 мл. Конкретный ответ на вопрос «Сколько воды нужно выпивать в день?» зависит от климата, в котором человек проживает, объема физических нагрузок, эффективности работы выделительных систем, рациона питания.

От состава потребляемых продуктов значительно зависит также количество образующейся внутренней воды. При утилизации 100 г жиров выделяется 107 г воды, углеводов – 66 г воды, белков – 41 г воды. Функции воды в клетке выполняет как внутренняя, так и поступающая извне. При активных мышечных нагрузках, переохлаждении человека внутренней воды образуется больше.

При обмене воды в организме через почки выделяется 1500 мл, кожу – 650 мл, легкие – 350 мл, кишечник – 150 мл. При активной физической работе выделение происходит интенсивно. Потери нужно компенсировать.

Сколько воды нужно выпивать в день

Разнообразные источники сходятся во мнении, что нужно пить 2 л воды в день. Рекомендации в целом правильные. Полезно помнить, что при употреблении вместо обычных продуктов сухофруктов, злаковых смесей других продуктов с пониженным содержанием влаги объем напитков должен быть увеличен. Во время жары, при активных физических нагрузках суммарный объем выпиваемой воды может достигать 5 л в день.

Недостаток воды в организме формирует чувство жажды. Сигнал возникает при уменьшении воды в клетках, их «высыхании», понижения объема межклеточной жидкости. Параллельно ощущается сухость в полости рта, которая может усугубляться при курении, разговоре, одышке. Ложную жажду, вызванную вторичными факторами, можно удовлетворить полосканием, смачиванием полости рта.

Недостаток воды в организме, не связанный с курением, активным разговором чреват нарушениями обмена веществ. Уменьшение массы тела на 20%, вызванное обезвоживанием, приводит к летальному исходу. Истинную жажду нужно удовлетворять обильным питьем. Желательно употреблять минеральную родниковую воду. Качеству воды нужно уделять не меньшее внимание, чем качеству продуктов питания, разнообразию рациона.

Избыток воды в организме увеличивает нагрузку на выделительную, сердечно-сосудистую систему. Физиологический объем жидкости должен быть постоянным. Постоянство состава внутренних сред называется гомеостазом. Организм стремится поддерживать гомеостатическое состояние. Нужно соблюдать разумный баланс между нехваткой и избытком воды в организме.

Понимание сути физиологических процессов поможет сформировать здоровый стиль жизни.