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 - минералы, количество которых в организме измеряется сотнями или десятками граммов (натрий, магний, калий, кальций, фосфор, хлор) ;
·микроэлементы - минералы, количество которых измеряется единицами граммов, миллиграммами и микрограммами (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 противовоспалительны 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
4. Минеральный обмен
Минеральные вещества, поступающие с пищей, всасываются в тонком кишечнике и током крови заносятся в печень. Здесь, ионы, необходимые для работы печени, задерживаются, а остальные доставляются к различным органам и тканям. Выводятся минералы почками в составе мочи, кожей в составе пота и кишечником в составе кала.
Регуляция минерального обмена находится под контролем нервной и гуморальных систем. Рецепторы, расположенные в стенках кровеносных сосудов, реагируют на изменение осмотического давления крови. Со стороны желез внутренней секреции на сигналы из ЦНС реагируют кора надпочечников (минерал- кортикоиды), щитовидная железа (тироксин), паращитовидные (паратгормон и кальцитонин). Кроме этого, в регуляции обмена фосфора и кальция принимает участие витамин Д.
5.Особенности обмена воды и минеральных соединений при занятиях физической культурой и спортом
Тяжелая мышечная работа, занятия физическими упражнениями, спортом вызывают существенные изменения в водно-минеральном балансе организма, обмене воды и минеральных соединений. При этом происходящие изменения зависят от параметров выполняемой тренировочной и соревновательной нагрузок (их интенсивности, продолжительности) и специфики вида спорта. Систематические занятия любыми видами спорта, связанными со значительными мышечными нагрузками, приводит к заметному увеличению минерального компонента костной ткани. Особенно заметно повышается содержание минеральных веществ в костной ткани у представителей видов спорта, в которых присутствуют большие нагрузки на костную систему: тяжелой атлетикой, акробатических прыжков, прыжков на батуте, прыжков с трамплина, легкоатлетических прыжков и др.
Под влиянием систематической тренировки в крови повышается содержание ионов железа, меди, марганца, цинка и некоторых других элементов. При этом обнаруживается прямая зависимость между квалификацией спортсмена и содержанием в крови указанных элементов. Содержание микроэлементов в крови повышается с ростом тренированности и снижается с падением спортивной работоспособности.
Непосредственное выполнение тренировочной работы так же оказывает существенное влияние на минеральный баланс организма, изменения которого зависят от характера выполняемой тренировочной работы. Так, по данным Турнусовой, под влиянием работы высокой интенсивности содержание натрия и калия в крови существенно уменьшалось (соответственно на 14,3 и 19,6%), а при длительной работе умеренной интенсивности – повышалось (соответственно на 13,4 и 13,7%).
В других исследованиях были обнаружены изменения содержания микроэлементов в крови, которые зависели как от характера выполняемой работы, так и от квалификации спортсменов. Так, гонка на 5 км сопровождается у лыжниц – мастеров спорта снижением концентрации железа, меди и марганца в плазме крови (соответственно на 51,0; 20,4 и 20,0%) и накоплением этих микроэлементов в клетках крови (соответственно на 7,0; 8,5 и 22,0%). У начинающих лыжниц в тех же условиях изменения указанных микроэлементов были менее выражены.
Длительная мышечная работа (лыжные гонки на 30 и 50 км) сопровождались уменьшением содержания железа, меди и марганца не только в плазме, но и в клетках крови. Указанные изменения обусловлены в первую очередь увеличение их потери с потом, т.к. указанные нагрузки характеризуются усиленным потоотделением. Так, при тренировке с использованием высокоинтенсивных нагрузок потоотделение увеличивается в 60-70 раз, а при длительной работе умеренной интенсивности – в 115 – 150 раз по сравнению с уровнем покоя. При этом, кроме указанных микроэлементов, значительно возрастают потери с потом натрия и калия (соответственно в 33-38 и 22-24 раза).
Увеличение потерь минеральных веществ, сопровождающих тренировочную работу, заметно повышает потребность в этих веществах. Так, по данным ряда исследователей у квалифицированных спортсменов, специализирующихся в видах спорта, в которых тренировочный процесс и соревновательная деятельность сопровождаются обильным потоотделением, потребность в натрии возрастает до 20-25 г в сутки.
Заключение
Неорганические соединения, составляющие только 6% от общего веса человека, являются незаменимыми веществами, обеспечивающие гомеостаз организма. Все химические элементы делятся на макро-, микро- и ультрамикро элементы. Любое изменение содержания химических веществ как в сторону увеличения так и уменьшению ведет к нарушению обмена веществ.
Среди многочисленного ряда регуляций, свойственных высшим животным и человеку, наиболее точно работают те, которые обеспечивают постоянство минерального состава плазмы крови. Уже у прототипов животного мира на самых ранних этапах эволюции произошла адаптация клеток и всех сложных внутриклеточных биохимических процессов, обеспечивающих жизнь, к определенной пропорции ионов во внешней среде. Биологическая эволюция шла под непрерывным воздействием изменений неживой природы. Для одних существ она заключалась в перестройке клеточных процессов, следующих за изменением солевого состава водной среды. У других же, давших прогрессивно развивающуюся ветвь животного мира, появились специальные физиологические механизмы, позволяющие сохранять постоянство состава межклеточной жидкости и плазмы крови (так называемой внутренней среды организма) и таким образом обеспечивать в изменяющейся внешней среде оптимальные условия для функционирования всех клеток тела, прежде всего клеток мозга. Поскольку клетка отделена от внеклеточной жидкости мембраной, которую пронизывают белковые структуры — поры, легко проницаемые для воды, но не для большинства других компонентов, то при наличии разницы концентраций веществ вода переходит в сектор с более высокой концентрацией раствора по законам осмоса.
Любое изменение объема клетки (разбухание при поступлении воды или сморщивание при ее потере) будет сопровождаться нарушением биохимических внутриклеточных процессов.