Dospelý človek bežne spotrebuje asi 2,5 litra vody denne. Okrem toho telo produkuje asi 300 ml metabolickej vody ako jeden z konečných produktov energetického metabolizmu. V súlade s potrebami stratí človek počas dňa asi 1,5 litra vody vo forme moču, 0,9 litra vyparením pľúcami a pokožkou (bez potenia) a približne 0,1 litra stolicou. Výmena vody za normálnych podmienok teda nepresahuje 5 % telesnej hmotnosti za deň. Zvýšenie telesnej teploty a vysokokalorické potraviny podporujú uvoľňovanie vody cez kožu a pľúca a zvyšujú jej príjem.
Nedostatok vody a minerálnych solí v tele spôsobuje vážne poruchy a smrť.
Normálne fungovanie tkanív je zabezpečené nielen prítomnosťou určitých solí v nich, ale aj ich prísne definovanými kvantitatívnymi pomermi. Pri nadmernom príjme minerálnych solí v organizme sa môžu ukladať vo forme zásob. Sodík a chlór sa ukladajú v podkoží, draslík - v kostrových svaloch, vápnik a fosfor - v kostiach.
Všetky minerálne prvky potrebné pre telo pochádzajú z potravy a vody. Väčšina minerálnych solí sa ľahko vstrebáva do krvného obehu; k ich vylučovaniu z tela dochádza najmä močom a potom. Pri intenzívnej svalovej aktivite sa zvyšuje potreba niektorých minerálov.
Reguláciu metabolizmu vody riadia najmä hormóny hypotalamu, hypofýzy a nadobličiek... Minerálne soli vytvárajú určitý osmotický tlak, ktorý je taký potrebný pre životne dôležitú činnosť buniek.
Pri zmiešanej strave dostáva dospelý človek všetky potrebné minerály v dostatočnom množstve.
Vitamíny zohrávajú úlohu katalyzátorov v metabolických procesoch... Sú to látky chemickej povahy, potrebné pre normálny metabolizmus, rast, vývoj organizmu, udržanie vysokej účinnosti a zdravia.
Vitamíny sa delia na rozpustné vo vode (skupina B, C, P atď.) a
rozpustné v tukoch (A, D, E, K).
Dostatočný príjem vitamínov v organizme závisí od správneho stravovania.
a normálne fungovanie tráviacich procesov; niektoré vitamíny (K, B) sú syntetizované baktériami v črevách. Nedostatočný príjem vitamínov do tela (hypovitaminóza) alebo ich úplná absencia (nedostatok vitamínov) vedie k narušeniu mnohých funkcií.
Vitamíny- biologicky aktívne látky rôznej chemickej povahy. Potrebujeme ich pre normálny metabolizmus a priebeh fyziologických procesov, vývoj a rast organizmu, zvyšovanie jeho odolnosti voči rôznym nepriaznivým faktorom životného prostredia.
Vitamín A- je potrebný pre normálny rast a vývoj organizmu.
Vitamín B1- hrá dôležitú úlohu vo fungovaní tráviaceho systému a centrálneho nervového systému (CNS)
Vitamín B2- hrá dôležitú úlohu v metabolizme sacharidov, bielkovín a tukov, v procesoch tkanivového dýchania, podporuje tvorbu energie v tele.
Vitamín C(Kyselina askorbová) – zvyšuje odolnosť organizmu voči škodlivým faktorom prostredia, najmä voči infekčným agens.
vitamín D- reguluje transport vápnika a fosfátov, podieľa sa na syntéze kostného tkaniva, podporuje jeho rast.
Bazálny metabolizmus, faktory ovplyvňujúce jeho hodnotu. Definičné podmienky. Denná spotreba energie na rôzne činnosti.
V závislosti od činnosti organizmu a vplyvu faktorov prostredia naň sa rozlišujú tri úrovne energetického metabolizmu: základný metabolizmus, výdaj energie v pokoji a výdaj energie pri rôznych druhoch pôrodu.
BX- energetické náklady sú spojené s udržiavaním minimálnej úrovne oxidačných procesov potrebných pre život buniek a s činnosťou neustále pracujúcich orgánov a systémov - dýchacích svalov, srdca, obličiek, pečene. Určitá časť spotreby energie v podmienkach bazálneho metabolizmu je spojená s udržiavaním svalového tonusu. Uvoľňovanie tepelnej energie počas všetkých týchto procesov zabezpečuje produkciu tepla, ktorá je potrebná na udržanie telesnej teploty na konštantnej úrovni, zvyčajne vyššej ako je teplota vonkajšieho prostredia.
Definičné podmienky bazálny metabolizmus: subjekt by mal byť
1) v stave svalového odpočinku (ležiaca poloha s uvoľnenými svalmi), bez toho, aby ste boli vystavení podráždeniu, ktoré spôsobuje emocionálny stres;
2) na prázdny žalúdok, to znamená 12-16 hodín po jedle;
3) pri vonkajšej teplote "komfort" (18-20°C), ktorá nespôsobuje pocit chladu ani tepla.
BX určiť v stave bdelosti. Počas spánku je úroveň oxidačných procesov a tým aj spotreba energie organizmu o 8-10% nižšia ako v kľude v bdelom stave. Väčšinový výmenný kurz zdravých dospelých v priemere okolo 1 800 – 2 100 kcal. Pri aktívnej svalovej aktivite sa spotreba energie veľmi rýchlo zvyšuje: a čím tvrdšia je táto svalová práca, tým viac energie človek minie.
Metabolizmus minerálov je súbor procesov absorpcie, asimilácie, distribúcie, premeny a vylučovania z tela tých látok, ktoré sa v ňom nachádzajú najmä vo forme anorganických zlúčenín. Minerálne látky v zložení biologickej tekutiny vytvárajú vnútorné prostredie tela s konštantnými fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami, ktoré zabezpečujú normálne fungovanie buniek a tkanív. Stanovenie obsahu a koncentrácie množstva minerálov v telesných tekutinách je dôležitým diagnostickým testom pre mnohé ochorenia. V niektorých prípadoch je príčinou ochorenia porušenie metabolizmu minerálov, v iných iba symptómy ochorenia, avšak akékoľvek ochorenie je do určitej miery sprevádzané porušením metabolizmu voda-minerál.
Čo sa týka množstva, prevažnú časť minerálnych zlúčenín v tele tvoria chloridové, fosfátové a uhličitanové soli sodíka, draslíka, vápnika a horčíka. Okrem toho telo obsahuje zlúčeniny železa, mangánu, zinku, medi, kobaltu, jódu a množstvo ďalších stopových prvkov.
Minerálne soli sa vo vodnom prostredí tela čiastočne alebo úplne rozpúšťajú a existujú vo forme iónov. Minerály môžu byť aj vo forme nerozpustných zlúčenín. Kostné a chrupavkové tkanivá obsahujú 99 % všetkého telesného vápnika, 87 % fosforu, 50 % horčíka. Minerály sa nachádzajú v mnohých organických zlúčeninách, ako sú bielkoviny. Minerálne zloženie niektorých tkanív dospelého človeka je uvedené v tabuľke.
Minerálne zloženie niektorých tkanív dospelého človeka (na 1 kg hmotnosti čerstvého tkaniva)
| Názov látky | Sodík | Draslík | Vápnik | horčík | Chlór | fosfor (moly) |
| miliekvivalenty | ||||||
| Koža | 79,3 | 23,7 | 9,5 | 3,1 | 71,4 | 14,0 |
| Z mozgu | 55,2 | 84,6 | 4,0 | 11,4 | 40,5 | 100,0 |
| obličky | 82,0 | 45,0 | 7,0 | 8,6 | 67,8 | 57,0 |
| Pečeň | 45,6 | 55,0 | 3,1 | 16,4 | 41,3 | 93,0 |
| Srdcový sval | 57,8 | 64,0 | 3,8 | 13,2 | 45,6 | 49,0 |
| Kostrový sval | 36,3 | 100,0 | 2,6 | 16,7 | 22,1 | 58,8 |
Jedlo je hlavným zdrojom minerálov pre telo. Najväčšie množstvo minerálnych solí sa nachádza v mäse, mlieku, čiernom pečive, strukovinách a zelenine.
Z gastrointestinálneho traktu sa minerály dostávajú do krvi a lymfy. Ióny niektorých kovov (Ca, Fe, Cu, Co, Zn) sa počas alebo po absorpcii spájajú so špecifickými proteínmi.
Nadbytok minerálov sa u človeka vylučuje najmä obličkami (ióny Na, K, Cl, I), ako aj črevami (ióny Ca, Fe, Cu atď.). K úplnému vylúčeniu výrazného nadbytku solí, ku ktorému najčastejšie dochádza pri nadmernej konzumácii kuchynskej soli, dochádza len pri absencii obmedzení pitia. Je to spôsobené tým, že ľudský moč neobsahuje viac ako 2% solí (maximálna koncentrácia, s ktorou môžu obličky pracovať).
Výmena vody a soli
Metabolizmus voda-soľ je súčasťou metabolizmu minerálov, je to súbor procesov vstupu vody a solí do organizmu, hlavne NaCl, ich distribúcia vo vnútornom prostredí a vylučovanie z tela. Normálny metabolizmus voda-soľ zabezpečuje stály objem krvi a iných telesných tekutín, osmotický tlak a acidobázickú rovnováhu. Hlavnou minerálnou látkou, vďaka ktorej telo reguluje osmotický tlak, je sodík, pomocou tohto minerálu sa reguluje približne 95 % osmotického tlaku krvnej plazmy.
Metabolizmus voda-soľ je súbor procesov vstupu vody a solí (elektrolytov) do organizmu, ich distribúcie vo vnútornom prostredí a vylučovania z organizmu. Systémy na reguláciu metabolizmu voda-soľ zabezpečujú stálosť celkovej koncentrácie rozpustených častíc, iónového zloženia a acidobázickej rovnováhy, ako aj objemového a kvalitatívneho zloženia telesných tekutín.
Ľudské telo pozostáva v priemere zo 65 % z vody (60 až 70 % telesnej hmotnosti), ktorá sa nachádza v troch tekutých fázach – intracelulárnej, extracelulárnej a transcelulárnej. Najväčšie množstvo vody (40 - 45%) je vo vnútri buniek. Extracelulárna tekutina zahŕňa (ako percento telesnej hmotnosti) krvnú plazmu (5 %), extracelulárnu tekutinu (16 %) a lymfu (2 %). Transcelulárna tekutina (1 – 3 %) je izolovaná od ciev vrstvou epitelu a svojím zložením je podobná extracelulárnej tekutine. Ide o cerebrospinálnu a vnútroočnú tekutinu, ako aj tekutinu z brušnej dutiny, pleury, osrdcovníka, burzy a gastrointestinálneho traktu.
Bilancia vody a elektrolytov u ľudí sa vypočítava na základe denného príjmu a vylučovania vody a elektrolytov z tela. Voda vstupuje do tela ako nápoj - asi 1,2 litra a s jedlom - asi 1 liter. V procese metabolizmu vzniká asi 0,3 litra vody (zo 100 gramov tuku, 100 gramov sacharidov a 100 gramov bielkovín vzniká 107, 55 a 41 ml vody). Denná potreba elektrolytov u dospelého človeka je približne: sodík - 215, draslík - 75, vápnik - 60, horčík - 35, chlór - 215, fosfát - 105 mEq za deň. Tieto látky sú absorbované v gastrointestinálnom trakte a vstupujú do krvného obehu. Môžu sa dočasne ukladať v pečeni. Prebytočnú vodu a elektrolyty vylučujú obličky, pľúca, črevá a koža. V priemere za deň je vylučovanie vody močom 1,0 - 1,4 litra, výkalmi - 0,2, kožou a potom 0,5, pľúcami - 0,4 litra.
Voda, ktorá sa dostala do tela, sa rozdeľuje medzi rôzne kvapalné fázy v závislosti od koncentrácie osmoticky aktívnych látok v nich. Smer pohybu vody závisí od osmotického gradientu a je určený stavom cytoplazmatickej membrány. Rozdelenie vody medzi bunkou a extracelulárnou tekutinou nie je ovplyvnené celkovým osmotickým tlakom extracelulárnej tekutiny, ale jej efektívnym osmotickým tlakom, ktorý je daný koncentráciou látok v tekutine, ktoré zle prechádzajú cez bunkovú membránu.
U ľudí a zvierat je jednou z hlavných konštánt pH krvi, ktoré sa udržiava na hodnote približne 7,36. V krvi je množstvo pufrovacích systémov – bikarbonát, fosfát, plazmatické proteíny a hemoglobín – ktoré udržujú pH krvi na konštantnej úrovni. Ale v podstate pH krvnej plazmy závisí od parciálneho tlaku oxidu uhličitého a koncentrácie HCO3.
Jednotlivé orgány a tkanivá zvierat a ľudí sa výrazne líšia obsahom vody a elektrolytov.
Obsah vody v rôznych orgánoch a tkanivách dospelého človeka k hmotnosti tkaniva
Udržiavanie iónovej asymetrie medzi intracelulárnymi a extracelulárnymi tekutinami má prvoradý význam pre činnosť buniek všetkých orgánov a systémov. V krvi a iných extracelulárnych tekutinách je vysoká koncentrácia iónov sodíka, chlóru a hydrogénuhličitanu; v článkoch sú hlavnými elektrolytmi draslík, horčík a organické fosfáty.
Biologické tekutiny vylučované rôznymi žľazami sa líšia svojim iónovým zložením od krvnej plazmy. Mlieko je vo vzťahu ku krvi izoosmotické, ale má nižšiu koncentráciu sodíka ako plazma a vyššie hladiny vápnika, draslíka a fosfátov. Pot má nižšiu koncentráciu sodíkových iónov ako krvná plazma; žlč je z hľadiska obsahu množstva iónov veľmi blízka krvnej plazme.
Mnohé ióny, najmä ióny kovov, sú zložkami bielkovín, vrátane enzýmov. Asi 30 % všetkých známych enzýmov pre plný prejav svojej katalytickej aktivity vyžaduje prítomnosť minerálov, najčastejšie K, Na, Mq, Ca, Zn, Cu, Mn, Fe.
Pri regulácii metabolizmu voda-soľ zohrávajú rozhodujúcu úlohu obličky a skupina špeciálnych hormónov.
Na udržanie metabolizmu vody a soli na správnej úrovni je potrebné dodržiavať niekoľko pravidiel:
1. Pite potrebné množstvo vody počas dňa
2. Skúste použiť minerálnu, stolovú (nie sýtenú) vodu.
3. Keďže hlavným zdrojom minerálnych solí je ovocie a zelenina, je potrebné ich jesť pravidelne (každý deň).
4. Ak je potrebné k bežnej strave použiť doplnky stravy (biologicky aktívne prísady), táto metóda dokáže rýchlo nasýtiť telo minerálnymi soľami.
Ďalšie články s užitočnými informáciami
Vlastnosti výmeny vody a minerálnych solí u detíAby rodičia vychovali zdravé dieťa, musia sa hlbšie ponoriť do fyziologických vlastností mladšej generácie. Deti sa od dospelých líšia nielen výškou a neistými znalosťami násobilky, ale aj procesmi prebiehajúcimi vo vnútri tela.
Poruchy metabolizmu minerálov u ľudíKaždú sekundu prebieha v ľudskom tele veľké množstvo chemických reakcií a z rôznych dôvodov sú možné poruchy tohto od prírody dobre premasteného mechanizmu.
Regulácia metabolizmu tukov.
Zvýšenie koncentrácie glukózy v krvi znižuje rozklad lipidov a aktivuje ich syntézu. Zníženie koncentrácie glukózy v krvi naopak inhibuje syntézu lipidov a zvyšuje ich rozklad. Vzťah metabolizmu tukov a sacharidov je teda zameraný na uspokojenie energetických potrieb tela.
Hormón drene nadobličiek - adrenalínové, somatotropné hormón hypofýzy, hormón štítnej žľazy - tyroxínu pri dlhodobom pôsobení dochádza k zníženiu zásoby tuku.
Metabolizmus ovplyvňuje sympatický nervový systém (inhibuje syntézu lipidov a podporuje ich odbúravanie) a parasympatický nervový systém (podporuje ukladanie tukov).
Nervové vplyvy na metabolizmus tukov sú riadené hypotalamom.
Voda je neoddeliteľnou súčasťou všetkých ľudských buniek a tkanív. Voda u dospelého predstavuje 60% telesnej hmotnosti a u novorodenca - 75%. Je to prostredie, v ktorom prebiehajú metabolické procesy v bunkách, orgánoch a tkanivách. Nepretržitý tok vody do tela je jednou z hlavných podmienok na udržanie jeho životnej činnosti.
Väčšina - 71% všetkej vody v tele - je súčasťou protoplazmy buniek, ktoré tvoria vnútrobunková voda.
Extracelulárna voda je súčasťou tkanivový mok(asi 21 %) a voda krvnej plazmy (asi 8 %).
Depot vody – podkožie.
Bilanciu vody tvorí jej spotreba a vylučovanie. S jedlom človek denne prijme asi 750 ml vody, vo forme nápojov a čistej vody - asi 630 ml. Asi 320 ml vody vzniká pri metabolizme pri oxidácii bielkovín, sacharidov a tukov. Pri odparovaní z povrchu kože a pľúcnych alveol sa denne uvoľní asi 800 ml vody. 100 ml vody sa vylučuje stolicou. Preto je minimálna denná potreba asi 1 700 ml vody.
Príjem vody je regulovaný jej potrebou, prejavujúcou sa pocitom smädu. Tento pocit vzniká pri vzrušení pitného centra hypotalamu.
Telo potrebuje neustály prísun nielen vody, ale aj minerálne soli. Najdôležitejšie sú sodík, draslík a vápnik.
sodík (Na +) je hlavným katiónom extracelulárnych tekutín. Jeho obsah v extracelulárnom prostredí je 6 - 12-krát vyšší ako obsah v bunkách. Sodík v množstve 3 - 6 g denne sa do organizmu dostáva vo forme NaCl a vstrebáva sa najmä v tenkom čreve. Úloha sodíka v tele je rôznorodá. Podieľa sa na udržiavaní osmotického tlaku extracelulárnych a intracelulárnych tekutín, podieľa sa na tvorbe akčného potenciálu a ovplyvňuje činnosť takmer všetkých telesných systémov. Rovnováhu sodíka v tele udržiava najmä činnosť obličiek.
draslík (K+) je hlavným katiónom intracelulárnej tekutiny. Bunky obsahujú 98% draslíka. Denná potreba draslíka je 2-3 g Hlavným zdrojom draslíka v potravinách sú rastlinné produkty. Draslík sa vstrebáva v črevách. Draslík má v živote organizmu veľký význam, pretože udržuje membránový potenciál a vytvára akčný potenciál. Podieľa sa aj na regulácii acidobázickej rovnováhy a udržiava osmotický tlak v bunkách. Reguláciu jeho vylučovania vykonávajú hlavne obličky.
vápnik (Ca 2+) má vysokú biologickú aktivitu. Je hlavnou stavebnou zložkou kostí kostry a zubov, ktorá obsahuje asi 99 % všetkého vápnika. Dospelý človek by mal prijať 800-1000 mg vápnika denne s jedlom. Deti potrebujú veľa vápnika kvôli intenzívnemu rastu kostí. Vápnik sa vstrebáva hlavne v dvanástniku. Asi ¾ vápnika sa vylučuje tráviacim traktom a ¼ obličkami. Vápnik sa podieľa na tvorbe akčného potenciálu, hrá úlohu pri svalovej kontrakcii, je nevyhnutnou súčasťou systému zrážania krvi a zvyšuje reflexnú dráždivosť miechy.
V tele zohrávajú významnú úlohu aj prvky, ktoré sú v malom množstve. Volajú sa mikroelementy. Patria sem: železo, meď, zinok, kobalt, molybdén, selén, chróm, nikel, cín, kremík, fluór, vanád. Väčšina biologicky dôležitých stopových prvkov sa nachádza v enzýmoch, vitamínoch, hormónoch.
kapitolaIV.13.
Výmena minerálov
Metabolizmus minerálov je súbor procesov absorpcie, distribúcie, asimilácie a uvoľňovania minerálnych látok, ktoré sú v organizme prevažne vo forme anorganických zlúčenín.
Celkovo sa v tele nachádza viac ako 70 prvkov tabuľky D.I. Mendelejev, 47 z nich je neustále prítomných a nazývajú sa biogénne. Minerálne látky zohrávajú dôležitú úlohu pri udržiavaní acidobázickej rovnováhy, osmotického tlaku, systému zrážania krvi, regulácii mnohých enzýmových systémov atď. sú rozhodujúce pri vytváraní a udržiavaní homeostázy.
Podľa kvantitatívneho obsahu v organizme sa delia na makronutrienty ak je viac ako 0,01 % telesnej hmotnosti (K, Ca, Mg, Na, P, Cl) a stopové prvky ( Mn, Zn, Cr, Cu, Fe, Co, Al, Se). Hlavnou súčasťou minerálnych látok tela sú chloridové, fosfátové a uhličitanové soli sodíka, vápnika, draslíka, horčíka. Soli v telesných tekutinách sú čiastočne alebo úplne disociované, preto sú minerály prítomné vo forme iónov – katiónov a aniónov.
Funkcie minerálov:
1) plast (vápnik, fosfor, horčík);
2) udržiavanie osmotického tlaku (draslík, sodík, chlór);
3) udržiavanie pufrovacej kapacity biologických tekutín (fosfor, draslík, sodík);
4) zachovanie koloidných vlastností tkanív (všetky prvky);
5) detoxikácia (železo ako súčasť cytochrómu P-450, síra ako súčasť glutatiónu);
6) vedenie nervového impulzu (sodík, draslík);
7) účasť na enzymatickej katalýze ako kofaktor alebo inhibítor;
8) účasť na hormonálnej regulácii (jód, zinok a kobalt sú súčasťou hormónov).
Stredný a konečný metabolizmus minerálnych látok
Minerálne látky vstupujú do tela vo voľnej alebo viazanej forme. Ióny sú absorbované už v žalúdku, väčšina minerálov - v črevách aktívnym transportom za účasti nosných bielkovín. Z gastrointestinálneho traktu sa dostávajú do krvi a lymfy, kde sa viažu na špecifické transportné proteíny. Minerálne látky sa uvoľňujú najmä vo forme solí a iónov.
S močom: sodík, draslík, vápnik, horčík, chlór, kobalt, jód, bróm, fluór.
S výkalmi:železo, vápnik, meď, zinok, mangán, molybdén a ťažké kovy.
Charakteristika jednotlivých prvkov
Sodík - hlavný katión extracelulárneho oddelenia. Tvorí 0,08 % telesnej hmotnosti. Hrá hlavnú úlohu pri udržiavaní osmotického tlaku. Pri absencii alebo obmedzení príjmu sodíka do tela sa jeho vylučovanie močom takmer úplne zastaví. Vstrebáva sa v hornej časti tenkého čreva za účasti nosných bielkovín a vyžaduje konzumáciu ATP. Denná potreba sa mení v závislosti od prísunu drenážnej soli v tele. Ukladá sa v koži a svaloch. Pri hnačke dochádza k črevnej strate sodíka.
1) podieľa sa na vzniku a udržiavaní elektrochemického potenciálu na plazmatických membránach buniek;
2) reguluje stav metabolizmu voda-soľ;
3) podieľa sa na regulácii enzýmov;
4) zložka K + - Na + čerpadla.
Chlór - najdôležitejší anión mimobunkového priestoru. Tvorí 0,06 % telesnej hmotnosti. Najviac sa ho nachádza v žalúdočnej šťave. Podieľa sa na udržiavaní osmotickej rovnováhy. Aktivuje amylázu a peptidázu. Absorbuje sa v horných črevách, vylučuje sa hlavne močom. Koncentrácie chlóru a sodíka sa zvyčajne menia paralelne.
Draslík - je 0,25 % telesnej hmotnosti. Extracelulárny priestor obsahuje iba 2% z celkového množstva a zvyšok je v bunkách, kde je spojený so zlúčeninami sacharidov. Absorbuje sa v celom gastrointestinálnom trakte. Časť draslíka sa ukladá v pečeni a koži, zatiaľ čo zvyšok ide do celkového krvného obehu. Výmena prebieha veľmi rýchlo vo svaloch, črevách, obličkách a pečeni. V erytrocytoch a nervových bunkách pomalšia výmena draslíka. Hrá vedúcu úlohu pri vzniku a vedení nervového vzruchu. Je nevyhnutný pre syntézu bielkovín (na 1 g bielkovín - 20 mg draselných iónov), ATP, glykogén, podieľa sa na tvorbe pokojového potenciálu. Vylučuje sa hlavne močom a menej stolicou.
Vápnik - extracelulárny katión. Tvorí 1,9 % telesnej hmotnosti. Obsah stúpa počas rastu alebo tehotenstva. Funguje ako integrálna súčasť podporných tkanív alebo membrán, podieľa sa na vedení nervového vzruchu a iniciácii svalovej kontrakcie a je jedným z faktorov hemokoagulácie. Zabezpečuje integritu membrán (ovplyvňuje priepustnosť), pretože podporuje tesné balenie membránových proteínov. Vápnik sa v obmedzenej miere podieľa na udržiavaní osmotickej rovnováhy. Spolu s inzulínom aktivuje prenikanie glukózy do buniek. Absorbuje sa v hornej časti čreva. Stupeň jeho asimilácie závisí od pH média (vápenaté soli sú v kyslom prostredí nerozpustné). Tuky a fosfáty narúšajú vstrebávanie vápnika. Pre úplné vstrebanie z čriev je potrebná prítomnosť aktívnej formy vitamínu D 3
Väčšina vápnika je obsiahnutá v kostnom tkanive (99%) v zložení mikrokryštálov karbonátového apatitu 3Ca 2 (PO 4) 2· CaC03 a hydroxylapatit 3Ca2 (P04)2· SaON. Celkový vápnik v krvi zahŕňa tri frakcie: viazanú na proteín, ionizovanú a neionizovanú (ktorá sa nachádza v citráte, fosfáte a sírane).
horčík - je 0,05 % telesnej hmotnosti. Obsahuje 10-krát viac v bunkách ako v extracelulárnej tekutine. V svalovom a kostnom tkanive, ako aj v nervovom a pečeňovom tkanive je veľa horčíka. Tvorí komplexy s ATP, citrátom, množstvom bielkovín.
1) je súčasťou takmer 300 enzýmov;
2) komplexy horčíka s fosfolipidmi znižujú tekutosť bunkových membrán;
3) podieľa sa na udržiavaní normálnej telesnej teploty;
4) podieľa sa na práci nervovosvalového aparátu.
Anorganický fosfor - nachádza sa najmä v kostnom tkanive. Tvorí 1 % telesnej hmotnosti. V krvnej plazme pri fyziologickom pH je fosfor 80 % dvojmocný a 20 % jednomocný anión kyseliny fosforečnej. Fosfor je súčasťou koenzýmov, nukleových kyselín, fosfoproteínov, fosfolipidov. Spolu s vápnikom tvorí fosfor apatit – základ kostného tkaniva.
Meď je súčasťou mnohých enzýmov a biologicky aktívnych metaloproteínov. Podieľa sa na syntéze kolagénu a elastínu. Je komponent cytochróm c elektrónový transportný reťazec.
Síra - je 0,08 %. Do tela sa dostáva vo viazanej forme v zložení AA a síranových iónov. Je súčasťou žlčových kyselín a hormónov. Ako súčasť glutatión podieľa sa na biotransformácii jedov.
železo je súčasťou bielkovín obsahujúcich železo a hemu hemoglobínu, cytochrómov, peroxidáz.
Zinok - je kofaktorom množstva enzýmov.
kobalt je súčasťou vitamínu B12.
Výmena vody a elektrolytov
Metabolizmus voda-elektrolyt je súbor procesov príjmu, absorpcie, distribúcie a vylučovania vody a elektrolytov z tela. Zabezpečuje stálosť iónového zloženia, acidobázickú rovnováhu a objem tekutín vo vnútornom prostredí organizmu. Voda v ňom zohráva vedúcu úlohu.
Funkcie vody:
1) vnútorné prostredie tela;
2) štrukturálne;
3) absorpcia a transport látok;
4) účasť na biochemických reakciách (hydrolýza, disociácia, hydratácia, dehydratácia);
5) konečný produkt výmeny;
6) vylučovanie konečných produktov metabolizmu za účasti obličiek.
Voda, ktorá je dodávaná alimentárnou (potravou) cestou, sa nazýva exogénna a voda, ktorá vzniká ako produkt biochemických premien, sa nazýva endogénna.
Voda u dospelých je to 60% a u novorodencov - 75% telesnej hmotnosti. Je to prostredie, v ktorom prebiehajú metabolické procesy v bunkách, orgánoch a tkanivách. Nepretržitý príjem vody do tela je jednou z hlavných podmienok na udržanie jeho životnej aktivity. Asi 70% všetkej vody v tele je súčasťou protoplazmy buniek, tvoriacich tzv vnútrobunková voda. Extracelulárna voda je súčasťou tkaniva alebo intersticiálna tekutina(asi 25 %) a voda krvnej plazmy(okolo 5 %). Bilanciu vody tvorí jej spotreba a vylučovanie. S jedlom človek denne prijme asi 750 ml vody, vo forme nápojov a čistej vody - asi 630 ml. Asi 320 ml vody vzniká pri metabolizme pri oxidácii bielkovín, sacharidov a tukov. Pri odparovaní z povrchu kože a pľúcnych alveol sa denne uvoľní asi 800 ml vody. Rovnaké množstvo je potrebné na rozpustenie osmoticky aktívnych látok vylučovaných obličkami pri maximálnej osmolarite moču. 100 ml vody sa vylúči stolicou. Preto je minimálna denná potreba asi 1 700 ml vody.
Príjem vody je regulovaný jej potrebou, prejavujúcou sa pocitom smädu, ktorý závisí od osmotickej koncentrácie látok v tekutinách a ich objemu. Tento pocit vzniká pri vzrušení pitného centra hypotalamu.
Telo potrebuje neustály prísun nielen vody, ale aj minerálnych solí (regulácia metabolizmu voda-soľ je popísaná v kapitole 8).
Minerálne soli.Sodík(Na +) je hlavný katión extracelulárnych tekutín. Jeho obsah v extracelulárnom prostredí je 6-12 krát vyšší ako obsah v bunkách. Sodík v množstve 3-6 g denne sa do organizmu dostáva vo forme kuchynskej soli a vstrebáva sa najmä v tenkom čreve. Úloha sodíka v tele je rôznorodá. Podieľa sa na udržiavaní acidobázického stavu, osmotického tlaku extracelulárnych a intracelulárnych tekutín, podieľa sa na tvorbe akčného potenciálu, ovplyvňuje činnosť takmer všetkých telesných systémov; pripisuje sa mu veľký význam pri vzniku množstva chorôb. Predovšetkým sa predpokladá, že sodík sprostredkuje rozvoj arteriálnej hypertenzie v dôsledku zvýšenia objemu extracelulárnej tekutiny a zvýšenia mikrovaskulárnej rezistencie. Sodíkovú rovnováhu v tele podporuje najmä činnosť obličiek (pozri kapitolu 8).
Najvýznamnejšími zdrojmi sodíka sú kuchynská soľ, mäsové konzervy, syr feta, syry, kyslé uhorky, paradajky, kyslá kapusta a solené ryby. Pri nedostatku kuchynskej soli dochádza k dehydratácii, strate chuti do jedla, vracaniu, svalovým kŕčom; v prípade predávkovania - smäd, depresia, vracanie. Neustály nadbytok sodíka zvyšuje krvný tlak.
Draslík(K +) je hlavný katión vnútrobunkovej tekutiny. Bunky obsahujú 98% draslíka. Draslík sa vstrebáva v tenkom a hrubom čreve. Draslík je obzvlášť dôležitý kvôli jeho potenciálotvornej úlohe na úrovni udržiavania pokojového membránového potenciálu. Draslík sa tiež aktívne podieľa na regulácii rovnováhy acidobázického stavu buniek. Je to faktor udržiavania osmotického tlaku v bunkách. Reguláciu jeho vylučovania vykonávajú najmä obličky (pozri kap. 8).
Najbohatšie na draslík sú zemiaky so šupkou, cesnak, petržlen, tekvica, cuketa, sušené marhule, marhule, hrozienka, sušené slivky, banány, marhule, strukoviny, mäso, ryby.
Pri nedostatku draslíka dochádza k strate chuti do jedla, arytmii, zníženiu krvného tlaku; v prípade predávkovania - svalová slabosť, poruchy srdcového rytmu a funkcie obličiek.
Vápnik(Ca 2+) má vysokú biologickú aktivitu. Je hlavnou stavebnou zložkou kostí kostry a zubov, ktorá obsahuje asi 99 % celkového Ca 2+. Deti potrebujú veľa vápnika kvôli intenzívnemu rastu kostí. Vápnik sa vstrebáva najmä v dvanástniku vo forme jednosýtnych solí kyseliny fosforečnej. Približne 3/4 vápnika sa vylučuje tráviacim traktom, kam vstupuje endogénny vápnik so sekrétmi tráviacich žliaz a * / 4 - obličkami. Úloha vápnika v živote tela je skvelá. Vápnik sa podieľa na tvorbe akčného potenciálu, na spúšťaní svalovej kontrakcie, je nevyhnutnou súčasťou systému zrážania krvi, zvyšuje reflexnú dráždivosť miechy a má sympatikotropný účinok.
Hlavnými dodávateľmi vápnika sú mlieko a mliečne výrobky, syry, pečeň, ryby, vaječný žĺtok, hrozienka, obilniny, datle.
Pri nedostatku vápnika sa objavujú svalové kŕče, bolesti, kŕče, stuhnutosť, u detí - deformácia kostí, u dospelých - osteoporóza, u športovcov - kŕče, tinitus, hypotenzia. Predávkovanie spôsobuje stratu chuti do jedla, chudnutie, slabosť, horúčku a zápchu. Reguláciu vykonávajú najmä hormóny - tyrokalcitonín, parathormón a vitamín Z) 3 (pozri kapitolu 10).
horčík(Mg 2+) je obsiahnutý v ionizovanom stave v krvnej plazme, erytrocytoch, v zložení kostného tkaniva vo forme fosfátov a hydrogénuhličitanov. Horčík má protikŕčový a vazodilatačný účinok, stimuluje črevnú motilitu a zvyšuje sekréciu žlče. Je súčasťou mnohých enzýmov, ktoré uvoľňujú energiu z glukózy, stimulujú činnosť enzýmov a majú upokojujúci účinok na srdce a nervový systém.
Horčík sa nachádza v celozrnnom pečive, obilninách (pohánka, celozrnná ryža, ovsené vločky), slepačích vajciach, fazuli, hrášku, banánoch, špenáte. V mlieku a mliečnych výrobkoch sa horčík nachádza v malom množstve, no dobre sa vstrebáva.
Pri nedostatku horčíka sú zaznamenané kŕče, bolesti svalov, závraty, apatia, depresia. Nedostatok horčíka zvyšuje obsah vápnika v srdci a kostrových svaloch, čo vedie k nepravidelnému srdcovému rytmu a ďalším ochoreniam. V prípade predávkovania sú inhibované funkcie dýchacieho systému a centrálneho nervového systému.
Chlór(SG) sa podieľa na tvorbe žalúdočnej šťavy, do ľudského organizmu sa dostáva ako súčasť kuchynskej soli a spolu so sodíkom a draslíkom sa podieľa na tvorbe membránového potenciálu a vedení nervových vzruchov, udržiava acidobázickú rovnováhu, podporuje transport oxidu uhličitého erytrocytmi. Chlór sa dokáže ukladať v koži, v prípade nadmerného príjmu sa v tele zadržiava.
Chlór sa nachádza najmä v kuchynskej soli, mäsových konzervách, syroch, syroch feta.
Pri nedostatku chlóru sa vyvíja potenie, hnačka, nedostatočná sekrécia žalúdočnej šťavy, opuch. K zvýšeniu obsahu chlóru dochádza pri dehydratácii a pri poruche vylučovacej funkcie obličiek.
Fosfor(P) je životne dôležitá látka, ktorá je súčasťou kostného tkaniva a je hlavnou súčasťou jadier buniek nervového systému, najmä mozgu. Aktívne sa podieľa na metabolizme bielkovín, tukov a uhľohydrátov; nevyhnutné pre tvorbu kostí a zubov, normálne fungovanie nervového systému a srdcového svalu; podieľa sa na syntéze enzýmov, bielkovín a nukleových kyselín (DNA a RNA). V telesných tkanivách a potravinách je fosfor obsiahnutý vo forme kyseliny fosforečnej a organických zlúčenín (fosfátov).
Fosfor sa nachádza v živočíšnych produktoch: mlieko, tvaroh, syr, pečeň, mäso, vajcia; v pšeničných otrubách, celozrnnom chlebe, naklíčenej pšenici; Na fosfor sú bohaté rôzne obilniny, zemiaky, strukoviny, sušené ovocie, orechy, slnečnicové semienka, morské plody a najmä ryby.
Nedostatok fosforu je zaznamenaný pri dlhšom hladovaní (telo spotrebuje fosfor obsiahnutý v tkanivách). Symptómy: slabosť, ďalšia strata chuti do jedla, bolesť kostí, metabolické poruchy v myokarde. Pri nadbytku fosforu dochádza k zníženiu hladiny vápnika v krvi, prípadne k porušeniu srdcového rytmu. U detí kŕmených umelým mliekom sa môže vyvinúť nadbytok fosforu. Na regulácii sa podieľa parathormón a tyrokalcitonín (pozri kap. 10).
Síra(S) je súčasťou bielkovín, chrupavkového tkaniva, vlasov, nechtov, podieľa sa na syntéze kolagénu. Je nevyhnutný na neutralizáciu jedovatých látok pochádzajúcich z hrubého čreva v pečeni v dôsledku hniloby.
Najdôležitejším zdrojom síry sú bielkovinové produkty: mäso, ryby, mliečne výrobky, vajcia, strukoviny.
Denná potreba, deficit a predávkovanie neboli spoľahlivo stanovené. Predpokladá sa, že denná potreba je kompenzovaná obvyklou stravou.
železo(Fe) je hlavnou zložkou mnohých telesných tkanív a niektorých enzýmov. Značné množstvo železa je obsiahnuté v erytrocytoch, asi 70% v hemoglobíne. Hlavným fyziologickým významom železa je účasť na procese hematopoézy, transporte kyslíka a oxidu uhličitého a zabezpečovaní bunkového dýchania. Železo sa môže ukladať v tele. Takýmito „skladmi“ sú pre neho slezina, pečeň a kostná dreň.
Železo je potrebné najmä pre dievčatá vstupujúce do puberty a malé deti. Nedostatok železa v organizme môže viesť k rozvoju anémie a potlačeniu obranyschopnosti organizmu. Železo sa nachádza v mäse, pečeni (najmä bravčovom), srdci, mozgu, vaječnom žĺtku, hríboch, fazuli, hrášku, cesnaku, chrene, cvikle, mrkve, paradajkách, tekvici, bielej kapuste, šaláte, špenáte.
Nedostatok železa znižuje aktivitu dýchacích enzýmov, čo môže viesť k poruche tkanivového dýchania, rozvoju anémie z nedostatku železa (chudokrvnosti). Mnoho trendových diét zameraných na rýchle chudnutie vedie k nedostatku železa. Nadbytok železa môže zhoršiť funkciu pečene a tráviaceho systému.
jód(I -) sa podieľa na tvorbe tyroxínu - hormónu štítnej žľazy, pomáha znižovať hladinu cholesterolu v krvi, zvyšuje vstrebávanie vápnika a fosforu organizmom.
Najväčšie množstvo jódu obsahujú morské riasy (morské riasy), morské ryby, vajcia, mäso, mlieko, zelenina (cvikla, mrkva, šalát, kapusta, zemiaky, cibuľa, zeler, paradajky), ovocie (jablká, slivky, hrozno). Treba pamätať na to, že pri dlhodobom skladovaní potravín s obsahom jódu a ich tepelnom spracovaní sa stratí až 60 % jódu.
Nedostatok jódu v tele vedie k hypotyreóze, zväčšeniu štítnej žľazy (struma), v detstve ku kretinizmu (zaostalý rast a znížená inteligencia). Nadbytok jódu vedie k hypertyreóze (toxická struma). Na profylaxiu sa užíva jódovaná soľ (pozri kap. 10).
Meď(Cu) sa podieľa na tvorbe množstva enzýmov a hemoglobínu, podporuje vstrebávanie železa v čreve, uvoľňovanie energie z tukov a sacharidov; ióny medi sa zúčastňujú oxidačných reakcií látok v tele. Obsah medi v ľudskom tele súvisí s pohlavím, vekom, dennými a sezónnymi teplotnými výkyvmi, zápalovými ochoreniami.
Meď sa nachádza v mäse, pečeni, morských plodoch (chobotnice, kraby, krevety), vo všetkej zelenine, melónoch a strukovinách, orechoch, obilninách (ovos, pohánka, proso atď.), hubách, ovocí (jablká, hrušky, marhule, slivky ), bobuľové ovocie (jahody, jahody, brusnice, egreše, maliny atď.).
Nedostatok medi pri ochoreniach šarlach, záškrt, Botkinova choroba, pľúcna tuberkulóza komplikuje ich priebeh. Toxikóza je častejšia u tehotných žien s nedostatkom medi. Nedostatok medi v potrave znižuje aktivitu oxidačných enzýmov a vedie k rôznym formám anémie (chudokrvnosti). Predávkovanie meďou vedie k otrave.
Fluór(F -) sa nachádza v malom množstve vo všetkých tkanivách tela, ale jeho hlavnou úlohou je podieľať sa na tvorbe dentínu, zubnej skloviny a kostného tkaniva. Hlavným zdrojom fluoridu je pitná voda. Fluór sa v dostatočnom množstve nachádza v potravinách – rybách, pečeni, jahňacom mäse, orechoch, ovsených vločkách, čaji a ovocí. Zelenina bohatá na fluór je šalát, petržlen, zeler, zemiaky, biela kapusta, mrkva, cvikla.
Prudký pokles fluoridu v pitnej vode vedie ku kazivosti a zubnému kazu, zvýšený obsah pôsobí tlmivo na štítnu žľazu a vedie k rozvoju fluorózy (škvrnité poškodenie zubov).
Zinok(Zn 2+) podieľa sa na syntéze bielkovín, RNA, na tvorbe väčšiny enzýmov a krvotvorbe, nachádza sa v kostnom systéme, koži a vlasoch, je neoddeliteľnou súčasťou mužského pohlavného hormónu - testosterónu, podporuje hojenie rán, zvyšuje imunitu, podieľa sa na mechanizme bunkového delenia, normalizuje metabolizmus uhľohydrátov. Chronický psycho-emocionálny stres, alkohol, fajčenie tabaku zhoršujú vstrebávanie zinku. Nedostatok zinku v strave môže viesť k neplodnosti, anémii, kožným ochoreniam, spomaleniu rastu nechtov a vypadávaniu vlasov, zvýšenému rastu nádorov, oneskorenej puberte a spomaleniu rastu počas puberty.
Pri nedostatku zinku sa zle hoja rany, nechutenstvo, oslabuje sa chuťová a čuchová citlivosť, vznikajú vredy v ústach, na jazyku, na koži sa tvoria pustuly. V prípade predávkovania sa zvyšuje riziko otravy. Vo väčšom množstve pôsobí zinok karcinogénne, a preto sa neodporúča skladovať vodu a potraviny v pozinkovanom riade.
Zinok obsahujú vlašské orechy, morské plody, mäso, hydina, všetka zelenina, najmä cesnak a cibuľa, strukoviny, obilniny (najmä ovsené vločky). Asimilovateľnosť zinku zo živočíšnych produktov je viac ako 40% a rastlinného - až 10%.
Regulácia väčšiny mikroelementov sa prakticky neskúma.