Функциональная значимость макро- и микроэлементов предопределяет их роль незаменимых факторов питания, регулярное поступление которых с пищей в количествах, соответствующих физиологическим потребностям организма, необходимое условие поддержания здоровья и жизнеспособности человека.
Обмен и функции макро- и микроэлементов в организме теснейшим образом переплетены с обменом и функциями витаминов.
Кальций (Са) макроэлемент, играющий важную роль в функционировании мышечной ткани, нервной системы, особенно костной ткани. У новорожденных общее количество кальция в организме составляет около 25 г, у взрослых эта величина возрастает до 1200-3000 г. Из общего количества кальция в организме 98,9 % приходится на костную ткань, 0,51 зубы, 0,51- на мягкие ткани, оставшиеся 0,08 % на плазму крови и внеклеточную жидкость мягких тканей.
На усвояемость кальция большое влияние оказывает сочетание его с другими компонентами питания. Так, если кальций поступает в организм вместе с жирными кислотами, то его усвояемость резко снижается. Лучше утилизируется кальций из продуктов, богатых одновременно и фосфором. Примерное оптимальное соотношение кальция и фосфора 2:1.
Рекомендуемая суточная потребность в кальции для детей 1-3 лет, согласно действующим в России нормам, установлена на уровне 800 мг/сут., для детей в возрасте 4-6 лет 900 мг/сут., 7-10 лет 1100 мг/сут., 11-17 лет 1200 мг/сут. Для взрослых суточная потребность в кальции составляет 1250 мг (для беременных и кормящих женщин 1300-1500 мг/сут.). Наилучшим пищевым источником кальция являются молоко и молочные продукты: кефир, ацидофилин, йогурты, сыры, творог. Содержание в них кальция составляет 100-150 мг в 100 г продукта.
Недостаток кальция в рационе увеличивает опасность рахита у детей, судорог в мышцах, остеопороза у взрослых, нарушает формирование скелета и зубов, повышает риск сердечнососудистых и некоторых онкологических заболеваний, в частности, рака прямой кишки, снижает свертываемость крови. Избыток кальция в организме способен подавлять возбудимость скелетных, сердечных мышц и нервных волокон, уменьшать тонус гладких мышц; возможно отложение кальция в органах и тканях и др.
Магния (Mg) в организме взрослого человека содержится около 25 г. Большая часть его часть сосредоточена в костях в виде солей магния, около 1/5 в мягких тканях, где он связан с белками. Магний необходимый компонент ферментных систем, является основным источником энергообеспечения организма, принимает участие в поддержании структуры ДНК, синтезе нуклеиновых кислот и белков. Магний понижает возбудимость нервной системы, нормализует деятельность сердечной мышцы и кровоснабжение, обладает сосудорасширяющим действием, стимулирует моторику кишечника и желчеотделение, способствует выведению холестерина, снижает риск камнеобразования. Магний известен как противострессовый элемент, способствует восстановлению сил после сильных физических нагрузок (таблица 5).
Таблица 5 Пищевые источники кальция
Рекомендуемая норма потребления магния, действующая в России, для взрослых составляет 400 мг в сутки, при беременности и лактации она повышается до 450 мг. Суточная потребность в магнии у детей до 1 года от 55 до 70 мг, от 1 года до 3 лет 150, от 4 до 6 лет 200, от 7 до 10 лет 250, от 11 дог 17 лет 300 мг.
Содержание магния в основных продуктах питания достаточно высоко. Поскольку он входит в состав хлорофилла, то им особенно богаты продукты растительного происхождения, на которые приходится 2/3 всего магния, поступающего с пищей. Кроме того, определенное количество магния может поступать с питьевой водой.
Недостаток магния приводит к депрессивным состояниям, апатии, быстрой утомляемости, склонности к судорогам в икроножных мышцах. Длительный недостаток магния усиливает отложения солей кальция в стенках кровеносных сосудов, почках, ухудшает работу сердечной мышцы. Недостаток магния у детей первых лет жизни может быть причиной рахита. Недостаток магния может развиваться в результате чрезмерных потерь при хронических расстройствах кишечника, особенно у детей. Кроме того, дефицит магния сопутствует хроническому алкоголизму.
Железо (Fe) микроэлемент, его физиологическая роль заключается в транспорте кислорода в крови (в составе гемоглобина и трансферрина). Железо необходимо в процессах биологического окисления, обеспечивающего организм энергией. Оно входит в состав ряда ферментов, таких, как цитохром, каталаза, пероксидаза. Всего в организме взрослого человека содержится около 4 г железа. Из них 2,5 г составляет железо гемоглобина, 0,3 г функционально активное железо (миоглобин, выполняющий в мышцах функцию аккумулятора кислорода), остальное количество приходится на долю транспортной формы железа, представленной белком трансферрином, и депонированное (резервное) железо.
Из продуктов растительного происхождения организмом усваивается около 1 % железа, из продуктов животного происхождения 10-25 %. Усвоение железа снижается при употреблении молока, яиц, чая. Добавление к пшеничной муке отрубей (до 10 %) ухудшает абсорбцию железа из хлеба. Действие чая особенно поразительно: при его употреблении усвоение железа шестикратно снижается (до 2 %). Поглощение железа из продуктов животного происхождения варьирует от 6 % (ферритин) до 22 % (мясо, печень). По количеству поступающего с пищей железа нельзя судить об общем количестве его поглощения и усвоения. Рекомендуемая норма потребления железа составляет для мужчин 10 мг/сут., для женщин 18 мг/сут. (во время беременности и лактации 38-33 мг/сут. соответственно).