Значениепищевыхвеществвобеспечениижизнедеятельностиорганизма
Кпищевымвеществамотносятбелки,жиры,углеводы,витаминыиминеральныевещества.
Белки-сложныевысокомолекулярныеазотсодержащиесоединения.Всоответствиисбиологическимифункциямиразличаютбелки:структурные,сократительныеидвигательные,защитные,транспортные,регуляторные,ферментные,пищевыеизапасные.
Структурныха-аминокислот,участвующихвпостроениибелковыхмолекул,насчитывается20видов,которыесоединенывопределеннойпоследовательностивдлинныецепи.Молекулярнаямассабелковварьируетсяот5тыс.до1млн.Изних10относятсякнезаменимыми,следовательно,должныпостояннопоступатьвдостаточномколичествеиоптимальномсоотношенииспищей.Книмотносятся:валин,изолейцин,лейцин,лизин,метионин+цистеин,треонин,триптофан,фенилаланин+тирозин.
Дефицитнезаменимыхаминокислотвпищеилиихнеоптимальноесоотношениеприводяткугнетениюбиосинтезабелкаворганизме,нарушаютдинамическоеравновесиебелковогометаболизмаиусиливаютраспадсобственныхбелковскомпенсаторнойцелью.
Заменимыеаминокислотымогутобразовыватьсяворганизме,книмотносятся:гистидин,аланин,аргинин,аспарагиноваякислота,глицин,глутаминоваякислота,пролин,серинидр.
Потребностьвбелке.Минимальнымфизиологическимколичеством-надежнымуровнемпоступлениябелка-считается0,6гполноценногопротеинана1кгмассытелавсутки.Врационечеловека,какправило,представленсмешанный(животныйирастительный)белок.Оптимальнаяпотребностьвтакомбелкесоставляет0,8-1,2гна1кгмассытела.Суточнаяпотребностьвбелкахсоставляет58-87гдляженщини65-117гдлямужчин,причем55%должныпредставлятьбелкиживотногопроисхождения.Всреднем12%общейэнергетическойценностисуточногорационадолжнысоставлятьбелковыекалории.
Источникамиживотногобелкавпитанииявляютсямясо,молочныепродукты,врядестран-морепродукты;растительногобелка-зерновые,бобовые,вменьшейстепениорехи,семена.
Болезнинедостаточностииизбыточностибелковогопитания.Кболезнямнедостаточностипитанияотносят,преждевсего,заболевания,связанныесбелково-энергетическойнедостаточностью:квашиоркориалиментарныймаразм.
Квашиоркор,означающий«красныймальчик»,возникаетврезультатедефицитавпищевомрационеживотныхбелков.СопутствующимфакторомявляетсянедостатоквитаминовгруппыВ;причинойбываетимонотоннаяуглеводнаяпища.ВрядерайоновЗападнойАфрикиширокораспространенадетскаядистрофия:квашиоркорвсочетаниисалиментарныммаразмом(кахексией).Квашиоркорразвиваетсявтехслучаях,когдаребенкапослеотнятияотгрудипереводятнаобедненнуюбелкомкрахмальнуюдиету.Заболеваниехарактеризуетсязамедлениемростаиразвитияребенка,изменениемцветакожииволос,депигментацией,изменениемсостоянияслизистыхоболочек,ухудшениемфункциймногихсистем,особеннопищеварительной(диспепсическимиявлениямиистойкойдиареей).Втяжелыхслучаяхосновнымипроявлениямиквашиоркораслужатотекиипсихическиерасстройства.
Алиментарныймаразм(кахексия)развиваетсявследствиемалокалорийнойдиеты,обедненнойспецифическимиаминокислотами.Этосостояниеможетразвитьсявовсехвозрастныхгруппах,включаяивзрослых,ночащевстречаетсяудетейпервогогодажизни.Развитиекахексиипроявляетсярезкимпохудением,потереймассытела,сухостьюидряблостьюкожи,выпадениемволос,исчезновениемподкожногожира,атрофиеймышцивнутреннихорганов,снижениемсодержаниясывороточногобелка;прикахексиимогутнаблюдатьсяотеки,кровоизлияния,иногданарушенияпсихики.Потеряподкожнойклетчаткивызываетпоявлениеморщин(лицо«маленькогостаричка»или«обезьяны»).
Избытокбелковимеетнаиболеевыраженныеиотносительнобыстропроявляющиесяпоследствияпосравнениюсизбыткомдругихмакронутриентов(жировиуглеводов).Этосвязанокаксвысокойреакционнойспособностьюлишнихаминокислот,такисобщимиэнергетическиминагрузкаминаорганизм,сопровождающими,какправило,высокоепоступлениебелкассоответствующимипродуктами.Особенночувствительныкизбыткупротеинакрайниевозрастныегруппы(детиипрестарелые),атакжелицаснекоторымизаболеваниями(почечными,гепатобилиарнойсистемы).Приэтомвпервуюочередьстрадаютпеченьипочки.Впеченимогутразвиватьсяжироваядистрофияидеструктивныепроцессыиз-заееперегрузкипищевымиаминокислотами,первичновнейконцентрирующимисяипереаминирующимися.Почкифункциональноперегружаютсяиз-заповышенноговыделенияостаточногоазота(мочевины,мочевойкислоты,креатинина)инарушениякислотно-щелочногобалансапервичноймочи.Врезультатеувеличиваютсяпотерикальциясмочой:каждыйграммлишнегобелкаприводиткпотереот2до20мгкальция.Придлительномизбыткебелкаврационеувеличиваетсярискразвитиямочекаменнойболезни,подагры,ожирения.
Жиры-относятсякчислуоченьраспространенныхворганическоммиревеществ.Этоглавнаясоставнаячастьживотныхжировирастительныхмасел,ониприсутствуютвовсехживотныхирастительныхтканях,впитаниичеловекаявляютсяоднимизосновныхпищевыхвеществ.Количествожировворганизмечеловекаиживотныхсильноварьирует.Визвестныхслучаях(присильноможирении)содержаниежираворганизмеживотныхдостигает50%егомассы.Уживотныхразличаютжирызапасныеипротоплазматические,первыеоткладываютсявподкожнойжировойклетчаткеирасходуютсяпринедостаточномпитании.Вторыевходятвсоставпротоплазмы,образуякомплексысбелками,иихколичествонезависитотстепениупитанностиорганизма.Так,внормесодержаниежираворганизмечеловекамассой70кгсоставляет12кг,изкоторых9кгслужатисточникомпотенциальнойэнергии.
Физико-химическиесвойстважировопределяютсяприродойостатковжирныхкислотвихмолекуле.Жирныекислоты,входящиевсоставпищевыхжиров,делятсянатрибольшиегруппы:насыщенные,мононенасыщенныеиполиненасыщенные.Жирыживотногопроисхождения,содержащиезначительныеколичестванасыщенныхжирныхкислот(пальмитиновой,стеариновойидр.),имеютболеевысокуютемпературуплавления.Мононенасыщенныежирныекислоты(МНЖК)имеютвмолекулеоднудвойнуюсвязь.Основнымихпредставителемврационеявляетсяолеиноваякислота.Растительныежирысодержатзначительноеколичествополиненасыщенныхжирныхкислот(ПНЖК),которыевходятвсоставклеточныхмембранидругихструктурныхэлементовтканей,участвуютвсинтезепростагландинов,способствуютудалениюхолестеринаизорганизма.ТриосновныеПНЖК-арахидоновая,линолеваяилиноленовая-являютсянезаменимымифакторамипитания.Онинесинтезируютсяорганизмомидолжныпоступатьспищей.КомплексполиненасыщенныхжирныхкислотрассматриваюткакфакторF,биологическоезначениекоторогоприравниваетсяквитаминам(егочастотакиназывают-витаминF).
ОсновнымиисточникамиМНЖКслужатоливковоеиарахисовоемасла,свинойжир,ПНЖК-растительныемасла,рыбийжир,орехи,семена,бобовые.
БиологическаяполноценностьжировопределяетсяналичиемвихсоставежирорастворимыхвитаминовA,DиЕ(токоферолов),фосфолипидов(лецитина,сфингомиелина),стеринов(β-ситостерина)идр.,атакжелегкостьювсасываниявжелудочно-кишечномтракте.Жирыхорошорастворяютсяворганическихрастворителях(бензоле,хлороформе,эфире,сероуглероде,петролейномэфире,горячемспирте,ацетоне)инерастворяютсявводе.
Углеводы-обширнаягруппаприродныхорганическихсоединений,которыеусловноможноразделитьнатрибольшиегруппы:моносахариды,олигосахаридыиполисахариды.Моносахариды-соединения,имеющиевмолекуленеменеетрехатомовуглерода.Взависимостиотколичестваатомовуглеродавмолекулеихназываюттриозами,тетрозами,пентозами,гексозамиигептозами.Всоставпищевыхпродуктовчащевсеговходятследующиеуглеводы:гептозы(арабиноза,ксилоза,рибоза),гексозы(глюкоза,фруктоза,галактоза)идисахариды(сахароза,мальтоза,лактоза,галактоза).Природнымиисточникамимоносахаридовявляютсяфрукты,ягоды,овощи,вкоторыхсодержаниеобщихсахаровсоставляетот2до17,5%.
Олигосахаридысостоятизнескольких(от3до9)остатковмоносахаридов(раффинозы,стахиозы,лактулозы,олигофруктозы)иполисахаридов.Полисахаридыделятсянакрахмальныеинекрахмальные,которые,всвоюочередь,могутбытьрастворимымиинерастворимыми.Полисахаридыпредставленырастительнымкрахмалом,гликогеномиклетчаткойрастительныхпродуктов.Содержаниерастительногокрахмаладостигаетвхлебопродуктах40-73%,вбобовых-40-45%,вкартофеле-15%.Усвояемыйполисахаридживотногопроисхождения-гликогенсодержитсяглавнымобразомвпечени(2-10%).Вмышечнойтканисодержаниегликогенанепревышает1%.
Огромнуюрольвпитаниииздорового,ибольногочеловекаимеютпищевыеволокна(ПВ),синонимамикоторыхявляютсянеусвояемыеуглеводы,клетчатка,балластныевещества.Пищевыеволокна(ПВ)представляютсобойсмесьразличныхполисахаридов(лигнина,хитина)всовокупностисолигосахаридамиинеперевариваемымкрахмалом.ПВ-съедобныекомпонентыпищи,главнымобразомрастительнойприроды,устойчивыекперевариваниюиусвоениювтонкомкишечнике,ноподвергаемыеполнойиличастичнойферментациивтолстомкишечнике.
ДолгоевремяПВсчиталиненужнымбалластом,откоторогостаралисьосвободитьпродуктыдляповышенияихпищевойценности.Сэтойцельюразработанивыпускаетсяцелыйрядрафинированныхпродуктов,полностьюосвобожденныхотПВ:сахар,кондитерскиеизделия,мукатонкогопомола,осветленныефруктовыеиовощныесоки,потреблениекоторыхсоставляетоколо60%общегорационанаселениявысокоразвитыхстран.Этопривелоктому,чтонафоненеуклонногосниженияпотреблениянатуральныхрастительныхпродуктов(зерновых,овощей,мукигрубогопомола)в2-3разауменьшилосьпотреблениеПВ.Подобная«цивилизованная»диетапривелакрезкомуснижениюколичестваПВвпотребляемойпищедо10гвдень.Втожевремястрогиевегетарианцыполучаютспищей40иболееграммовПВ.Большинствонаселенияземногошарасъедаютвденьнеболее25гПВ,изкоторых10гприходитсянахлебидругиепродуктыиззлаков,около7г-накартофель,6г-надругиеовощиилишь2г-нафруктыиягоды.
Взависимостиотколичестваклетчаткивсепродукты-носителиуглеводовделятнасодержащие«защищенные»углеводы(клетчаткивколичествеболее0,4%)ирафинированные(клетчаткименее0,4%).
Важнымсвойством,такжевлияющимнаповедениеиразличныеэффектывжелудочно-кишечномтрактечеловека,являетсяводоудерживающаяспособностьПВ.НаибольшуюгигроскопичностьимеютрастворимыеПВ-гемицеллюлозаипектин,содержащиесявовощахифруктах.НерастворимыеПВ(например,отрубизлаковых)обладаюттолькосвойствомповерхностногоудержанияводы.
ВодоудерживающаяспособностьПВоказываетбольшоевлияниеприихиспользованиивпрофилактикемногихзаболеваний.Установлено,чтодефицитПВвпищеявляетсяфакторомрискатакихзаболеваний,какрактолстойкишки,синдромраздраженногокишечника,гипомоторнаядискинезиятолстойкишкиссиндромомзапоров,аппендицит,грыжапищевогоотверстиядиафрагмы,желчнокаменнаяболезнь,сахарныйдиабет,ожирение,атеросклероз,ишемическаяболезньсердца,варикозноерасширениеитромбозвеннижнихконечностейит.д.
Минеральныевещества.Минеральныевеществаделятсянамакро-имикроэлементы.Кмакроэлементамотносятсякалий,кальций,магний,натрий,хлор,фосфор,сера,кмикроэлементам-железо,йод,медь,цинк,кобальт,хром,молибден,никель,ванадий,селен,марганец,мышьяк,фтор,кремний,литийидр.
Макроэлементырегулируютводно-солевойобмен,поддерживаютосмотическоедавлениевклеткахимежклеточнойжидкости,обеспечиваятемсамымпередвижениемеждунимипитательныхвеществипродуктовобмена.Макроэлементыучаствуютвпластическихпроцессахпостроенияразныхтканейорганизма,особеннокостей.
Кальцийимеетважноестроительноезначение:онформируеткостнуюткань.Вкостяхскелетачеловекасосредоточено99%общегоколичествакальция,котороесоставляетоколо1200г.Кальцийпостояннообновляетсявкостях(удетейобновляетсяза1-2года,аувзрослых-за10-12лет).Увзрослогочеловеказасуткиизкостейвыводитсядо700мгкальцияистолькожеоткладываетсявнихвновь.Кальцийучаствуетвпроцессесвертываниякрови,способствуетнормальнойвозбудимостинервнойтканиисократимостимышц.
Усвоениекальцияухудшаетсяприизбыткевпищефосфораимагния.Оптимальноеусвоениекальцияпроисходитприсоотношениикальция,фосфораимагния1:1,4:0,5.
Лучшимиисточникамилегкоусвояемогокальцияявляютсямолочныепродукты,атакжекапустабелокочанная,брокколи,шпинат,спаржа,бобы,чечевица,орехи,инжир.Хорошийисточниккальция-мягкиекостиконсервированныхрыб.
Длительныйнедостатоккальциявпитаниивызываетвыведениеегоизкостей,разрежениекостнойткани.Этипатологическиеизмененияполучилиназваниеостеопороза,прикоторомуменьшаетсяпрочностькостей,легкопроисходятпереломыидеформации,чаще-телпозвонков,бедренныхкостей,таза.Большинствоболезней,рассматриваемыхкакследствиенедостаткакальция(остеопороз,рахит,остеомаляция,кариес),могутвозникатьнафонедефицитадругихпищевыхвеществ(белков,фтора,кальциферола,другихвитаминовиихметаболитов).Нарушенияобменакальцияприэтихзаболеванияхследуетсчитатьвторичными.
Чрезмерновысокоесодержаниекальциявпищеможетпривестикповышениюегосодержаниявкрови(гиперкальциемии),авпоследствии-котложениюкальциявпочках,сосудах,мышцах.Потребностьвзрослогочеловекавкальциисоставляет1000мг/сут,мужчинстарше60лет-1200мг/сут.
Магнийиграетважнуюрольвпередаченервноговозбужденияиподдержаниивнормевозбудимостинервнойсистемы.Онобладаетантиспастическимисосудорасширяющимдействием,стимулируетперистальтикукишечника,повышаетжелчеотделение,способствуетвыведениюхолестеринаизорганизма.Имеютсяданныеосниженииконцентрациихолестеринаподвлияниемэтогоэлемента.Ионымагнияучаствуютврегуляцииуглеводногоифосфорногообмена,нормализуютдеятельностьмышцсердцаиегокровоснабжение.Онвходитвсоставкостей,укрепляетслизистыеоболочкиикожу.Вкостяхсодержитсяоколо25гмагния.
Основныепищевыеисточникимагния:орехи,бобы,зерновые,овощнаязелень,шпинат,соя,горох,креветки,моллюски,крабы.
Недостатокмагниявызываетсерьезныепораженияпочек,нарушенияфункцийнервнойисердечно-сосудистойсистем.Избытокмагниявпищенеоказываетнеблагоприятногодействия,однакопризаболеванияхпеченивозможнызаторможенность,сонливость,снижениедавления,замедлениепульсаидр.Потребностьвзрослогочеловекавмагнии-400мг/сут.
Калийпринимаетучастиеврегуляцииводно-солевогообмена,осмотическогодавления,кислотно-щелочногосостояния,внутриклеточногообмена,оннеобходимдлянормальнойдеятельностимышц,вчастностимиокарда,впроведениинервноговозбуждениякмышцам.Калийвместеснатриемспособствуетформированиюбуферныхсистем,предотвращающихсдвигиреакциисреды.Соединениякалиявлияютнаколлоидноесостояниетканей,уменьшаягидратациютканевыхбелковиспособствуявыведениюжидкости.Вэтомслучаекалийвыступаеткакантагонистнатрия,чтоиспользуетсявтерапиизаболеванийпочек.Внормесоотношениенатрияикалияприрациональномпитаниидолжносоставлять2:1.Смешанныйрационполностьюудовлетворяетпотребностьвкалии.
Источникикалия:сушеныеабрикосы,дыня,бобы,картофель,бананыброкколи,ореховоемасло,цитрусовые.
Придефицитекалиявпищевозможноуменьшениесодержанияеговкрови(гипокалиемия),чтоведеткмышечнойслабости,апатии,сонливости,потереаппетита,тошноте,рвоте,уменьшениювыделениямочи,запору,замедлениюпульса,появлениюаритмий,артериальнойгипотензии.Избытоккалияворганизмеприводиткпоявлениюслабости,нарушениюмышления,трудностямсречью.Потребностьвзрослогочеловекавкалии-2500мг/сут.
Натрийсодержитсявовсехорганах,тканяхибиологическихжидкостях,играетважнуюрольвпроцессахвнутриклеточногоимежтканевогообмена,регуляциикислотно-щелочногоравновесия,активациипищеварительныхферментов.Натрийпринимаетактивноеучастиевводномобмене,способствуязадержкеворганизмесвязаннойводы,втранспортеаминокислот,сахаровикалиявклетки.Натрий-основнойионвжидкостяхорганизмавнеклеток(внутриклеткипреимущественнодействуеткалий).Солинатрияучаствуютвподдержанииосмотическогодавленияцитоплазмыибиологическихжидкостей.Основнымрегуляторомсодержаниянатриявкровиитканевойжидкостиявляютсяпочки.Потребностьвзрослогочеловекавнатрии-1300мг/сут.
Хлоручаствуетврегуляцииосмотическогодавлениявклеткахитканях,нормализацииводногообмена,атакжевобразованиисолянойкислотыжелезамижелудка.Хлоробладаетспособностьювыделятьсяспотом,однако,основнойпутьвыведенияхлора(свыше95%)-черезпочкисмочой.Приэтомведущуюрольиграетвыделениеионовнатрия,затем-ионовхлора.
Основноепоступлениенатрияихлораворганизмобеспечиваетсязасчетповареннойсоли(10-15г/сут).Приэтом6-10гнатрияхлоридасодержитсявпродуктахпитания,особенновхлебеихлебобулочныхизделиях,и3-5гповареннойсолииспользуютдляприготовленияпищиидобавляютвнееповкусувовремяеды.
Дефицитповареннойсоливпищеилиееповышенноевыведениеизорганизмаприопределенныхусловияхмогутпривестикпонижениюсодержаниянатрияихлора,сопровождаемомусердечнойслабостью,снижениемдавления,учащениемсердцебиенияидажепотерейсознанияисудорогами.Этовозможнопризначительныхфизическихнагрузках,особенновжаркоевремягода,урабочихгорячихцехов,шахтеров,спортсменов,проходящихилипробегающихдлинныедистанции,усолдатнамаршеидр.Вэтихслучаяхнеобходимоповыситьпотреблениеповареннойсолидо20г/сутиболее,разумеется,сучетомсоли,содержащейсявпище.
Приизбыточномпотребленииповареннойсолииз-заперегрузкирегуляторныхмеханизмовстойкоповышаетсяартериальноедавлениеиформируетсягипертоническаяболезнь,нарушаютсяфункциипочекинадпочечников,происходитзадержкажидкостиворганизмеидр.
Именнопоэтомурекомендуетсярезкоеограничениеповареннойсоливдиетебольныхссердечно-сосудистойнедостаточностьюизаболеваниямипочек,атакжеврационахлечебно-профилактическогопитаниярабочих,подвергаемыхвоздействиювредныххимическихсоединений.
Фосфоручаствуетвобразованиикостнойткани,вобменныхпроцессахтесносвязансобменомкальция.Всасываниеизкишечникакальцияифосфораиокостенениеидутпараллельно.Соединенияфосфоравключенывовсежизненныепроцессыжизнедеятельностиорганизма,ноособоезначениеимеютвфункцияхнервнойткани,мышц,печени,почек.Многиесоединенияфосфораобладаютвысокойбиологическойактивностью,входявсоставмногихжизненноважныхсоединений.Так,например,фосфорвходитвсоставаденозинтрифосфорнойкислоты(АТФ),котораяявляется«накопителем»энергии,используемойприсокращениимышц.Ворганизмечеловекасодержится600-900гфосфора.
Наиболеебогатыфосфороммолокоимолочныепродукты,яйца,мясо,домашняяптица,рыба,зерновые,орехи,бобы,горох,чечевица.Вбобах,хлебобулочныхикрупяныхизделияхфосфорнаходитсявмалоусвояемойформе.Дляэффективногоусвоенияфосфораизпищевыхпродуктовнеобходимосоотношениефосфораикальция,равное1:1,5.Придлительномнедостаткефосфоравпищеорганизмиспользуетегоизкостнойткани,чтоведеткдеминерализациикостей.Костистановятсяпористымиимягкими,теряясвоюпрочностьиупругость.Избытокфосфораприводиткнарушениюусвоениякальция,усиленномувыведениюегоизкостей,повышаетсяопасностьразвитияпочечнокаменнойболезни.Улюдей,получающихизбыточноеколичествофосфора,наблюдаетсякальцинозаорты.Суточнаяпотребностьвзрослогочеловекавфосфоресоставляет800мг.
Серавходитвсоставнекоторыхферментов,аминокислот(метионина,цистина),витаминов(тиаминаидр.),участвуетвобразованииинсулина,впроцессахсвертываемостикрови,синтезаколлагена.Основнымиисточникамисерыявляютсямясо,рыба,сыр,яйца,бобовые,крупыихлеб.
Дефицитсерывстречаетсяприхроническойинтоксикации,недостаточномиоднообразномпитании.Пониженноесодержаниесерыприводитксистемномудисбалансумакро-имикроэлементовворганизме.
Придефицитесерымогутотмечатьсяследующиепатологическиесостояния:снижениеобезвреживающейфункциипечени;гиповитаминозВ1;ухудшениесостоянияволосиногтевыхпластин(тонкиеломкиеволосы,ногти),задержкароставолосиногтей,диффузнаяалопеция;аллергозы;астения-утомляемость,пониженноенастроение,общаяслабость,головокружение,другиенервныезаболевания;депрессия;сахарныйдиабет.
Удетейпридефицитесерыотмечаетсяповышеннаясклонностькневротическимреакциямисудорожнымявлениям,развитиюхроническойинтоксикации.
Группарискадляформированиядефицитасеры-люди,питающиесянедостаточноиоднообразноприувеличениипотребленияфосфатов-лимонада,консервов,колбасидр.
Избытоксерыворганизмеобразуетсяприпреимущественномясномпитании,интоксикациисеройиеесолями,особенносероводородом(SH2),сероуглеродом(CS2).СероуглеродблокируетСи-содержащиеферменты-моноаминоксидазуицерулоплазмин;вызываетдефицитвитаминовВ6,РР;нарушаетобменсеротонинаитриптамина,чтоприводиткформированиюнервныхипсихопатологическихрасстройств.
Химическиеэлементы,относящиесякмикроэлементам,соответствуютрядуусловий:
-жизненнонеобходимыдлянормальногофункционированияоргановитканей;
-участвуютвметаболическихпроцессахпутемактивированияферментов,гормонов,витаминов,пигментовинекоторыхспецифическихбелков;
-физиологическаяпотребностьвнихорганизманевелика.Болезниисимптомы,обусловленныедефицитом,избыткомилидисбалансоммикроэлементов,называютсямикроэлементозами.Взависимостиотколичествапоступающихмикроэлементоввыделяютгипо-игипермикроэлементозы.
Железоявляетсяистиннымкроветворнымэлементом,незаменимойсоставнойчастьюгемоглобинаимиоглобина.Ворганизмечеловекасодержитсяоколо4гжелеза.Около60%общегоколичестважелезасосредоточеновгемоглобинекрасныхкровяныхшариков.Второйважнейшейсторонойбиологическогодействияжелезаявляетсяактивноеучастиееговокислительныхпроцессах.Оновходитвсоставокислительно-восстановительныхферментов.
Важнымисточникомжелезаявляютсямясныепродукты,особеннотелятина,колбасысдобавлениемкрови,печень,изкоторыхвсасываетсядо15-20%элемента.Вкрупах,хлебе,яйцах,овощах,богатыхщавелевойкислотой,содержаниежелезазначительно,однакоусваиваетсяегонеболее2-7%.Вофруктах,ягодахинекоторыховощахумеренноесодержаниежелеза,ноонохорошоусваивается,ипоэтомуэтипродуктымогутслужитьсущественнымисточникомданногомикроэлемента.Железоспособнодепонироватьсяворганизме.Внормезапасыжелезаворганизмевзрослогочеловекасоставляютоколо1г,изнихдо300мгсосредоточеновкостноммозге.
Потерижелезасоставляют0,6-1,0мг/сутумужчин,уженщин-в2разабольше,чтообусловленопотерямиэтогоэлементаскровьювовремяменструацийиродов,атакжесгрудныммолокомвовремялактации.
Недостаточностьжелезаявляетсяраспространеннымследствиемнеадекватногопитанияинаиболеечастойпричинойалиментарнойжелезодефицитнойанемии,обусловленнойнехваткойжелезадляобразованиягемоглобина.ПооценкамэкспертовВОЗ,этозаболеваниесоставляетоколо80%всехалиментарныханемий.
Причиныдефицитажелеза:
-недостаточноепоступлениеспищевымипродуктами;
-увеличенныепотерижелеза(обильныеменструации,хроническаяпотерякровиприязвеннойболезнижелудка,заболеванияжелудочно-кишечноготрактаимочеполовойсистемы,хроническаягемоглобинурия,паразитозы);
-сниженнаяабсорбцияилиотсутствиеусвоенияжелеза(заболеваниятонкойкишки,состояниепослегастрэктомии);
-увеличеннаяпотребностьвжелезе(дети,беременныеикормящиеженщины).
Алиментарнаяпрофилактикажелезодефицитныхсостоянийдолжнастроитьсясучетомнетолькосодержанияжелезавпищевыхпродуктах,ноиегобиологическойдоступности.Изпищивсасываетсяпреимущественножелезо,входящеевсоставгема,вменьшейстепени-двухвалентноеипочтиневсасываетсятрехвалентное.
Впечениприизбыткепоступленияворганизмионовжелезастрадаюткупферовыклетки,печеночныезвездообразныеклетки,органеллы(митохондрии,лизосомы,эндоплазматическийретикулум).Конечнымэтапомпораженияпеченимогутбытьцирроз,печеночнаянедостаточностьидажегепатома.Известно,чтоизбытокжелезапровоцируетпрогрессированиеалкогольнойболезнипечениистеатоза,вирусногогепатитаипорфирии.
Существуетмнение,чтосточкизренияокислительно-восстановительногобалансарискканцерогенезавозрастаетвтехучасткахорганизма,гдеотмечаетсяпереизбытокжелеза,посколькуионжелезастимулируетобразованиегидроксильныхрадикалов,подавляяклеточныйиммунитет,атакжеподдерживаетделениераковыхклеток.
Внастоящеевремяневызываетсомнения,чторазвитиеракапечениулицспервичным(генетическим)гемохроматозомобусловленоизбыткомименноионовжелезаворганизме,иэтотэлементспособствуетинтенсивномуростураковыхклеток.Суточнаяпотребностьвзрослогочеловекавжелезесоставляет10мг.
Медьявляетсявторымповажностипослежелезакроветворныммикроэлементом,активноучаствующимвсинтезегемоглобина.Онаучаствуетвтканевомдыхании,обменеаминокислот,жирныхкислотивитаминаС.Медьимеетбольшоезначениедлянормальногоростакостнойтканииволос.
Источникамимедиявляютсяпечень,рыба,яичныйжелток,зеленыеовощи.Среднеепотребление-0,9-2,3мг/сут.ФизиологическаяпотребностьдлявзрослыхпоМР2.3.1.2432-08-1,0мг/сут,длядетей-от0,5до1,0мг/сут(введеновпервые).
Придефицитемедивозникаютнарушениявсердечно-сосудистойсистеме,развитиедисплазиисоединительнойткани.Возможныпоявлениебледностикожи,витилиго,высыпаний;расширениевен;непереносимостьсахара;высокийуровеньхолестеринавкрови;повышеннаяутомляемость,депрессия;диспепсическиеикишечныерасстройства,потерямассытела;дегенерацияполовыхжелез;депигментацияволос;остеопороз.
Приизбыткемедиворганизмепроисходятингибированиетиоловыхгрупп,нарушениевсехвидовметаболизма.Развиваетсяизбыточнаяреакцияперекисногоокисленияснекрозамиипрогрессирующимфибропластическимпроцессом.Принезначительноповышенном(нетоксичном)уровнемедисущественноувеличиваетсявероятностьразвитияишемическойболезнисердца,тревожно-депрессивныхсиндромовипораженияпечени.Приизбыточномпоступлениимедьлегконакапливаетсявтканях,блокируядействиеокислительныхферментов.Передозировкамедивбольшейстепениобусловленанеорганическоймедью,иногдапоступающейсводойчерезмедныетрубы,споследующимупотреблениемеевпищу.Органическаямедь,находящаясявпищевыхпродуктах,передозировкиневызывает.
Йодучаствуетвфункционированиищитовиднойжелезы,обеспечиваяобразованиегормонов(тироксинаитрийодтиронина).Необходимдляростаидифференцировкиклетоквсехтканейорганизмачеловека,митохондриальногодыхания,регуляциитрансмембранноготранспортанатрияигормонов.
Источникипоступленияйода:морскиерыбы,креветки,мидии,морскаякапуста.Кулинарнаятепловаяобработкаразрушаетоколо40%йода,содержащегосявисходномпродукте.Потреблениейодаспищейшироковарьируетвразличныхгеохимическихрегионах(65-230мкг/сут).Установленныеуровнипотребления-130-200мкг/сут.Верхнийдопустимыйуровень-600мкг/сут.Физиологическаяпотребностьдлявзрослых-150мкг/сут,длядетей-от60до150мкг/сут.
Недостаточностьйода.Врегионахснизкимсодержаниемйодавокружающейсреде(почве,продуктахпитаниярастительногоиживотногопроисхождения)возникаетзаболеваемостьнаселенияэндемическимзобом.
Развитиюиусилениютяжестиэндемическогозобаспособствуютнедостатоквпитанииполноценныхбелков,витаминовСиА,микроэлементов(кобальта,меди,молибдена),макроэлементов(кальцияифосфора),преимущественноуглеводноепитание,избытокжировифтора.Длительноенедостаточноепоступлениейодаудетейможетвызватьтяжелоезаболеваниевплотьдокретинизма.Этослабоумие,нарушениероста,физическогоиполовогоразвития,пропорциональностителасхарактернымвнешнимвидом.У70%такихбольныхразвиваетсяглухота.
Заболеваемостьнаселенияэндемическимзобомснижаюткомплексныеоздоровительныемероприятия:йоднаяпрофилактикавсочетаниисоптимизациейгеохимическогосоставапочвыиповышениемкачестважизни.Йодированнаяповареннаясольсодержит25гйодидакалияна1тсолиипозволяетобеспечитьежедневноепоступлениеоколо200мкгйода.Однакойодированнаясольнестойкаприхранении,ичерез6месееиспользуюткакобычнуюповареннуюсоль.
Избытокйодаворганизмеможетвозникнутьприпередозировкемедикаментозныхпрепаратовйодаилиприихкумуляции.Заболеваниехарактеризуетсяпризнакамитиреотоксикоза(струмой,экзофтальмом,тахикардией,двигательныйбеспокойствомслегкимтремором,повышеннойпсихическойвозбудимостью).
Хромучаствуетврегуляциипроцессовметаболизма,особенноуглеводногообмена,усиливаетдействиеинсулина,входитвсоставферментов,способствующихснижениювкровиколичестванетолькоглюкозы,нотакжелипидови,вчастности,холестерина.
Онсодержитсявовсехпродуктахпитания,нобольшевсегововощах,бобовых,крупах,хлебеизмукигрубогопомола.
Среднеепотребление-25-160мкг/сут.Верхнийдопустимыйуровеньнеустановлен.Физиологическаяпотребностьдлявзрослых-50мкг/сут,длядетейот-11до35мкг/сут(введеновпервые).
Трехвалентныйхромявляетсяактивнойсоставнойчастьюглюкозотолерантногофактораинеобходимдляобразованияиактивацииинсулина.Симптомыдефицитахромаотмеченыудетейсбелковоэнергетическойнедостаточностью,упожилыхлюдейибеременных.
Избыточноепоступлениехромавызываетгипогликемиюиз-засверхчувствительноститканейкинсулину;снижениеиммунологическойреактивностиорганизма;дерматиты,экземы,язвы;астматическиебронхиты;нарушениерегуляциисердечно-сосудистойдеятельности.
Цинквходитвсоставболее300ферментов,участвуетвпроцессахсинтезаираспадауглеводов,белков,жиров,нуклеиновыхкислотиврегуляцииэкспрессиирядагенов,участвуетвважнейшихжизненнонеобходимыхферментныхсистемах,обеспечивающихпроцессыдыхания,необходимдлянормальнойфункциигипофиза,поджелудочнойжелезы,половыхжелез.Оннормализуетжировойобмен,предупреждаетжировоепоражениепечени.
Ворганизмевзрослогочеловекасодержитсяоколо2-3гцинка,большаячастьегососредоточенавкостяхикоже.Наибольшаяпотребностьвнемупредстательнойжелезы,удругихвнутреннихорганов-значительноменьше.Среднеепотребление-7,5-17,0мг/сут.Физиологическаяпотребностьдлявзрослых-12мг/сут,длядетей-от3до12мг/сут.
Источникамицинкаявляютсямясо,печень,рыба,желтокяйца,мукагрубогопомола,дрожжи,грибы,свекла.
Придефицитецинкаснижаетсяаппетит,поражаетсякожа,теряютсявкусовыеощущения,снижаетсяобоняние,нарушаетсязаживлениеран.Недостаточноепотреблениеприводитквторичномуиммунодефициту,циррозупечени,половойдисфункции,котораяпроявляетсяпреимущественноудетей,ссимптомамизамедленияроста,задержкойполовогоразвитияиотсутствиемвторичныхпризнаков(гипогонадизм,половойинфантилизм).
Исследованиямипоследнихлетвыявленаспособностьвысокихдозцинканарушатьусвоениемеди,железаитемсамымспособствоватьразвитиюанемии,гиперурикемии,приступовслабости.Избыточноепоступлениецинкаспищей,особенноприприготовленииихранениикислыхблюдвоцинкованнойпосуде(киселей,кваса,кислогомолока,квашеныховощей),вызываетпищевоеотравление.Притоксическихдозировкахцинкпроявляетканцерогенныесвойства.
Селен-эссенциальныйэлементантиоксидантнойсистемызащитыорганизмачеловека,обладаетиммуномодулирующимдействием,участвуетврегуляциидействиятиреоидныхгормонов.Основныефункцииселена:антиоксидантная,противоопухолевая,иммуномодулируюшая,противовирусная,антибактериальная,противовоспалительная,антистрессорная.Среднеепотребление-28-110мкг/сут.Физиологическаяпотребностьдлявзрослых-55мкг/сутдляженщин,70мкг/сутдлямужчин,длядетей-от10до50мкг/сут(МР2.3.1.2432-08;введеновпервые).
Источникамиселенаявляютсяморепродукты,почки,печень,мясо,чеснок,растительноемасло,орехи.
Дефицитселенаприводиткследующимболезням.
•Кашина-Бека(уровскойболезни,деформирующемуостеоартрозуэндемическому)смножественнойдеформациейсуставов,позвоночникаиконечностей,сопровождаемоймалымростом,гиперлордозомпоясничногоотделапозвоночника,брахидактилией;
•Кешана(эндемическоймиокардиопатии):увеличениюразмеровсердцасочаговыминекрозами,прогрессирующейсердечнойнедостаточности,поражениюскелетныхмышц.Чащеболеютдети,атакжеженщинывпериодбеременности.Заболеваниеобусловленоэндемическимдефицитомселенавгеографическихзонахотсеверо-востокадоюго-западаКитая,вЯрославской,Читинской,Удмуртской,Забайкальскойобластях;
•Гланцмана-Негели(наследственнойтромбастении).Дляэтогозаболеванияхарактерныкровоизлияниявкожу-петехии;носовыекровотеченияикровоизлияниявслизистыеоболочкиразличныхорганов.Количествотромбоцитовостаетсянормальным,носамионидеформируются.Увеличиваетсявремяретракциисгусткакровипринормальныхпоказателяхеесвертывания.
Клиническиесимптомыизбыткаселена:поражениекожи(хроническиедерматиты,шелушение),волос(выпадение),ногтей(расслаиваниеногтевойпластинки),зубов(повреждениеэмали),артриты,нервныерасстройства.
Витамины.Витамины-низкомолекулярныеорганическиесоединенияразличнойхимическойприроды,необходимыевнебольшихколичествахдлянормальнойжизнедеятельностиорганизма(см.табл.7).Растения,атакженекоторыеживотныеобладаютспособностьюсинтезироватьтеилииныевитамины.Однакочеловеквпроцессеэволюцииутратилэтуспособность.
Однаизосновныхфункцийвитаминовзаключаетсявтом,чтоониявляютсясоставнойчастьюкоферментовинеобходимыдляважнейшихферментативныхреакций.Вотличиеотвсехдругихжизненноважныхпищевыхвеществ(незаменимыхаминокислот,полиненасыщенныхжирныхкислотит.д.),витаминынеобладаютпластическимисвойствамиинеиспользуютсяорганизмомвкачествеисточникаэнергии.Участвуявразнообразныххимическихпревращениях,ониоказываютрегулирующеевлияниенаобменвеществитемсамымобеспечиваютнормальноетечениепрактическивсехбиохимическихифизиологическихпроцессовворганизме.
Таблица7