Лекция №37. Водный и минеральный обмен. Витамины.

Водно – солевой обмен – совокупность процессов распределения воды и минеральных веществ между вне – и внутриклеточным пространством и внешней средой. Обмен воды связан с обменом солей. Распределение воды связан с осмотическим давлением. От количественного и качественного состава минеральных веществ в жидкости организма зависит протекание всех важных процессов. Поддержание постоянства осмотического, объемного и ионного равновесия жидкостей организма с помощью рефлекторных механизмов – водно – электролитный гомеостаз. Вода в организме присутствует 2 видов:

1. экзогенная (поступающая извне)

2. эндогенная (образующаяся при окислении жиров)

Функции воды:

· часть протоплазмы клеток и тканей (тело состоит на 65% из воды)

· растворяет и переносит вещества

· участвует в реакциях обмена

· уменьшает силу трения

· участвует в терморегуляции

· обеспечивает эластичность тканей

· входит в состав пищеварительных соков

Суточная потребность в воде – 40 мл на каждый кг массы (2 – 3 литра). Соотношение между водой, поступившей в организм и выделившейся из него – водный баланс. Органы, выделяющие воду – почки, легкие, кожа, кишечник. Для организма важно, чтобы приход воды покрывал расход. Уменьшение воды на 10% - обезвоживание (гипогидратация), на 20% - приводит к смерти.

Минеральные соли поступают в организм с пищей и водой за исключением поваренной соли. Функции минеральных солей:

1. биологические постоянные гомеостаза

2. создают и поддерживают осмотическое давление крови

3. поддерживают pH крови – 7,36 – 7,42

4. участвуют в ферментативных реакциях

5. участвуют в водно – солевом обмене

6. принимают участие в процессах возбуждения, торможения, мышечного сокращения, свертываемости крови

7. являются составной частью костей, гемоглобина, пищеварительных соков

Виды минеральных солей:

· макроэлементы (натрий, магний, калий, кальций, фосфор, хлор)

· микроэлементы (железо, марганец, кобальт, цинк, фтор, йод) – необходимы в очень небольших количествах

Натрий поступает в организм в виде поваренной соли – это единственная соль, которую добавляют к пище. Суточная потребность в натрии – 15 гр. Натрий участвует в поддержании осмотического равновесия, влияет на рост, регулирует работу сердечной мышцы. Дефицит натрия приводит к слабости, апатии, подергиванию мышц.

Калий поступает в организм с овощами, фруктами и мясом. Суточная потребность – 2 гр. Он регулирует сердечный ритм и поддерживает АД, автоматизм сердечной мышцы, важен для питания клеток, деятельности мышц, поддержания водно – солевого баланса, нейроэндокринной регуляции. Поддерживает осмотическое давление, стимулирует образование ацетилхолина. Дефицит калия приводит к слабости, сонливости, нарушению рефлексов. Увеличение калия может привести к остановке сердца.

Хлор поступает в организм виде поваренной соли. Участвует в поддержании осмотического давления крови, входит в состав соляной кислоты желудочного сока.

Кальций поступает в организм с молочными продуктами (особенно сырами), зеленью. Это важная константа крови, входит в состав костей (9 – 11 мг/ %).

В организме взрослого человека содержится 1-2 кг кальция, из них 99% входит в состав костной и хрящевой тканей, остальное содержится в мягких тканях и межклеточной жидкости. Уменьшение кальция приводит к кальциевой тетании и смерти в результате прекращения дыхания. Он необходим для процесса свертывания крови. Кальций уменьшает проницаемость клеточных мембран, активирует амилазу и липазу, стимулирует работу миокарда, способствует выведению свинца из костной ткани, играет во всех стадиях свертывания крови, оказывает антистрессовое воздействие, выводит тяжелые металлы, радионуклиды, обладает антиаллергическим действием. Он играет важную роль в сокращении мышц, снижает риск высокого АД, гипертонии беременных, рождения недоношенных детей, предохраняет от рака матки, поджелудочной железы и толстой кишки. Суточная потребность – 0,8 гр.

Фосфор поступает в организм с молочными продуктами, мясом и злаками. Суточная потребность – 1,5 гр. Содержится в костях и зубах. Входит в состав АТФ. Дефицит приводит к деминерализации костей.

Магний оказывает влияние на тонус мышечной оболочки сосудов, снимает спазмы, понижает АД, снижает уровень холестерина в крови. Дефицит вызывает нарушения в эмоциональной сфере, он незаменим для профилактики стресса и синдрома хронической усталости. Суточная дозировка – 500 мг.

Медь участвует в синтезе коллагена и эластина, защищает от свободных радикалов, участвует в синтезе гемоглобина, необходима для усвоения железа, участвует в кроветворении, обладает противовоспалительным действием, необходима для вынашивания плода. Суточная дозировка 20 мг. Дефицит приводит к преждевременному старению кожи и сосудов, повышению уровня холестерина, инсультам, задержке полового развития и бесплодию.

Цинк (микроэлемент) входит в состав ферментов, укрепляет иммунитет, стимулирует работу всей гормональной системы, поджелудочной железы, стимулирует синтез гормона роста, тестостерона. Отвечает за обоняние, зрение, вкус и необходим для заживления ран. Цинк участвует в синтезе и сохранении инсулина. Суточная дозировка 200 мг. Дефицит приводит к снижению иммунитета, аппетита, анемии, аллергии и дерматиту, нарушению половых функций у мужчин. Содержится в семенах тыквы и подсолнечника.

Железо поступает в организм с мясом, печенью и бобовыми. Суточная потребность – 15млг. Является составной частью гемоглобина и дыхательных ферментов. В организме содержится 3 гр железа. Дефицит железа приводит к малокровию.

Йод поступает в организм с водой, протекающей через горные породы и обогащающийся там йодом. Также он может поступать с йодированной солью или морепродуктами. Суточная потребность – 0,03 мг. Участвует в синтезе гормонов щитовидной железы. Дефицит приводи к возникновению зоба.

Хром необходим для нормальной жизнедеятельности сосудов и сердечной мышцы, активности инсулина, способствует снижению уровня холестерина крови. Дефицит приводит к апатии и быстрому утомлению. Суточная дозировка – 200 мкг.

Марганец входит в состав ферментов, участвует в реакциях иммунитета, стимулирует процессы мышления, кроветворения и тканевого дыхания. Суточная дозировка – 10 мг. дефицит приводит к переутомлению, снижению внимания, памяти, нарушению сна, сахарному диабету и новообразованиям косвенно.

Кремний важен для поддержания стенок сосудов (придает прочность, эластичность и проницаемость). Дефицит приводит к инсультам и кровоизлияниям.

Селен – важнейший из микроэлементов. Он обладает защитным действием для организма – продлевает жизнь. Предохраняет от рака, стимулирует иммунитет, является антиоксидантом, способствует росту и развитию организма. Дефицит приводит к

· нарушению роста и развития

· воспалению в суставах

· слабости мышц

· склонности к новообразованиям

· заболеваниям печени

· нарушению работы щитовидной железы

· мужскому бесплодию

· ухудшению зрения

· преждевременному старению

Он эффективно работает вместе с витаминами Е и С. Суточная дозировка 400 мкг.

Витамины (vita – жизнь, амины) – поступающие с пищей незаменимые вещества, необходимые для жизнедеятельности организма. Основоположник учения о витаминах – Лунин, термин предложен ученым Функом в 1911 г. Функции:

1. биологические катализаторы

2. являются низкомолекулярными компонентами ферментов

3. принимают участие в обменных процессах

4. участвуют в образовании гормонов

5. уменьшают воспалительные явления

6. способствуют росту организма

7. повышают иммунитет

8. повышают работоспособность

При недостаточности витаминов возникают функциональные нарушения в работе органов и систем – гиповитаминозы. Заболевания, которые возникают на фоне недостатка витамина - авитаминоз. Избыточное присутствие витамина в организме – гипервитаминозы (опасны вследствие нарушения работы почек, т.к. они выводятся через почки). По растворимости витамины:

· Водорастворимые

· жирорастворимые

Водорастворимые витамины:

1.витамин С (аскорбиновая кислота, антицинготный) – 100 мг. При недостатке возникает цинга (скорбут) – кровоточивость и разрыхление десен, выпадение зубов, снижение иммунитета, слабость, хрупкость костной ткани, витамин укрепляет сосуды, является противострессовым – цитрусовые, шиповник, черная смородина, картофель

2.витамин В1 (тиамин, антиневрин) – 3 мг. При недостатке развивается болезнь «Бери – бери» - слабость, непроизвольные сокращения мышц, судороги, полинервиты, нарушение работы ЖКТ и сердца (опыт с голубями: одну группу голубей кормили только очищенным рисом, другую неочищенным; в первой группе голуби стали слабыми, сидели на лапах и запрокидывали голову на спину – судороги) – куриное мясо, семена подсолнечника, неочищенный рис

3.витамин В2 (рибофлавин) – 3 мг. При недостатке поражаются глаза, слизистая оболочка рта, губ, атрофия сосочков языка, задерживается рост и возникают дерматиты – капуста, молоко, печень

4.витамин В3 (пантотеновая кислота, антидерматитный) – 10 мг. При недостатке слабость, головокружение, дерматиты, невриты. Витамин способствует быстрому заживлению ран, работе ЖКТ. Содержится в шампиньонах, капусте, грибах.

5.витамин В6 (пиридоксин, антидерматитный) – 3 мг. При недостатке дерматиты и судороги. Синтезируется микрофлорой толстого кишечника. содержится в бананах и картофеле

6.витамин В12 (цианокабаламин, антианемический) – 2 мкг. Синтезируется микрофлорой толстого кишечника и предохраняет от анемии Аддисона – Бирмера

7.витамин Вс (фолиева кислота, антианемический) – 3 мг. Синтезируется микрофлорой толстого кишечника и влияет на синтез нуклеиновых кислот и кроветворение. Содержится в зелени (салат), дрожжах

8.витамин Р (рутин, капилляроукрепляющий) – 50 мг. Уменьшает ломкость и проницаемость капилляров, способствует накоплению витамина С. Содержится в зерновых отрубях.

9.витамин РР (никотиновая кислота, противоаллергический) – 15 мг. синтезируется микрофлорой толстого кишечника из аминокислоты триптофана.

Жирорастворимые витамины:

1. витамин А (ретинол) – 1,5 мг. Способствует росту, предохраняет от гемеролопии, сухости роговицы, защищает кожу от пересыхания. Содержится в жирной рыбе. предшественником его является бета – каротин – провитамин – 4 мг – содержится в манго, абрикосах, моркови, болгарском перце, зелени петрушки

2. витамин Д (кальциферол, противорахитический) – 25 мкг. Регулирует обмен фосфора и кальция, предохраняет от рахита (неправильное формирование скелета, искривление костей конечностей, «куриная грудь», сдавление органов грудной клетки, «грудь сапожника»). Усвоению его способствует кальций. Предшественником является 7 - дегидрохолестерин, который под действием ультрафиолетовых лучей в коже переходит в витамин Д. При этом кожа темнеет – загар – защитная реакция организма. Содержится в куриных яйцах, сельди.

3. витамин Е (токоферол, противостерильный) – 15 мг. Обеспечивает функцию размножения и нормальное протекание беременности. Содержится в подсолнечном масле, индейке, стручковом перце. Витамин защищает сосуды мозга от атеросклероза, против рака.

4. витамин К (викасол, антигеморрагический) – 0,3 мг. Синтезируется микрофлорой толстого кишечника. Способствует свертыванию крови. Содержится в киви, твороге, капусте.

5. витамин F (комплекс жирных кислот, необходимых для жизнедеятельности организма) 12 гр. Включает в себя полиненасыщенные жирные кислоты – линолевую, леноленовую, арахидоновую, гамма – аминомасляную кислоты.

Таблица взаимодействия витаминов и микроэлементов.