Mineraalsoolade ja vee vahetus. Vee ja mineraalsoolade vahetus Mineraalsoolade vahetus lühidalt

Vesi täiskasvanul on 60% ja vastsündinul - 75% kehakaalust. See on keskkond, kus rakkudes, elundites ja kudedes toimuvad ainevahetusprotsessid. Organismi pidev veevarustus on üks peamisi tingimusi selle elutegevuse säilitamiseks. Umbes 70% kogu kehas leiduvast veest on osa rakkude protoplasmast, moodustades nn rakusisene vesi. Rakuväline vesi on osa pabertaskurätik või interstitsiaalvedeliku(umbes 25%) ja vereplasma vesi(umbes 5%). Vee tasakaal koosneb selle tarbimisest ja eritumisest. Toiduga saab inimene päevas umbes 750 ml vett, jookide ja puhta vee kujul - umbes 630 ml. Valkude, süsivesikute ja rasvade oksüdatsiooni käigus tekib ainevahetuse käigus umbes 320 ml vett. Aurustumise käigus eraldub naha pinnalt ja kopsualveoolidest umbes 800 ml vett ööpäevas. Sama kogus on vajalik neerude kaudu erituvate osmootselt aktiivsete ainete lahustamiseks uriini maksimaalse osmolaarsuse korral. 100 ml vett eritub väljaheitega. Seetõttu on minimaalne päevane vajadus umbes 1700 ml vett.

Vee voolu reguleerib selle vajadus, mis väljendub janutundes, mis sõltub ainete osmootsest kontsentratsioonist vedelikes ja nende mahust. See tunne tekib siis, kui stimuleeritakse hüpotalamuse joogikeskust.

Organism vajab pidevat varustamist mitte ainult vee, vaid ka mineraalsooladega (vee-soola ainevahetuse reguleerimist kirjeldatakse 8. peatükis).

mineraalsoolad.Naatrium(Na+) on rakuväliste vedelike peamine katioon. Selle sisaldus rakuvälises keskkonnas on 6-12 korda suurem kui sisaldus rakkudes. Naatriumi koguses 3-6 g päevas siseneb kehasse lauasoola kujul ja imendub peamiselt peensooles. Naatriumi roll organismis on mitmekesine. Ta osaleb happe-aluse oleku, rakuvälise ja rakusiseste vedelike osmootse rõhu säilitamises, osaleb aktsioonipotentsiaali moodustamises, mõjutab peaaegu kõigi kehasüsteemide aktiivsust; sellel on suur tähtsus mitmete haiguste tekkes. Eelkõige arvatakse, et naatrium vahendab arteriaalse hüpertensiooni teket nii rakuvälise vedeliku mahu kui ka mikrovaskulaarse resistentsuse suurendamise kaudu. Naatriumi tasakaalu organismis hoiab peamiselt neerude tegevus (vt ptk 8).

Olulisemad naatriumiallikad on lauasool, lihakonservid, juust, juust, hapukurk, tomat, hapukapsas, soolakala. Lauasoola puudumisel tekivad dehüdratsioon, isutus, oksendamine, lihaskrambid; üleannustamine - janu, depressioon, oksendamine. Pidev naatriumi liig tõstab vererõhku.

Kaalium(K +) on rakusisese vedeliku peamine katioon. Rakud sisaldavad 98% kaaliumi. Kaalium imendub peen- ja jämesooles. Kaalium on eriti oluline oma potentsiaali kujundava rolli tõttu puhkemembraanipotentsiaali säilitamise tasemel. Kaalium osaleb aktiivselt ka rakkude happe-aluse tasakaalu reguleerimises. See on faktor osmootse rõhu säilitamisel rakkudes. Selle eritumise reguleerimine toimub peamiselt neerude kaudu (vt ptk 8).

Kaaliumirikkamad kartulid koorega, küüslauk, petersell, kõrvits, suvikõrvits, kuivatatud aprikoosid, aprikoosid, rosinad, ploomid, banaanid, aprikoosid, kaunviljad, liha, kala.

Kaaliumipuuduse korral esineb isutus, arütmia, vererõhu langus; üleannustamise korral - lihasnõrkus, südame rütmihäired ja neerutalitlus.

Kaltsium(Ca 2+) on kõrge bioloogilise aktiivsusega. See on luustiku ja hammaste luude peamine struktuurne komponent, milles sisaldub umbes 99% Ca 2+ kogusisaldusest. Lapsed vajavad luude intensiivse kasvu tõttu palju kaltsiumi. Kaltsium imendub peamiselt kaksteistsõrmiksooles fosforhappe ühealuseliste soolade kujul. Ligikaudu 3/4 kaltsiumist eritub seedetrakti kaudu, kuhu endogeenne kaltsium siseneb koos seedenäärmete sekretsioonidega, ja */4 - neerude kaudu. Kaltsiumi roll keha elutähtsa tegevuse elluviimisel on suur. Kaltsium osaleb aktsioonipotentsiaalide tekitamises, lihaskontraktsioonide käivitamises, on vere hüübimissüsteemi vajalik komponent, suurendab seljaaju refleksi erutuvust ja omab sümpatotroopset toimet.

Peamised kaltsiumi tarnijad on piim ja piimatooted, juust, maks, kala, munakollane, rosinad, teravili, datlid.

Kaltsiumipuuduse korral ilmnevad lihaskrambid, valud, spasmid, jäikus, lastel - luude deformatsioon, täiskasvanutel - osteoporoos, sportlastel - krambid, tinnitus, hüpotensioon. Üleannustamise korral täheldatakse isutust, kehakaalu, nõrkust, palavikku ja kõhukinnisust. Regulatsiooni viivad läbi peamiselt hormoonid – türokaltsitoniin, paratüreoidhormoon ja vitamiin Z) 3 (vt 10. peatükk).

Magneesium(Mg 2+) sisaldub ioniseeritud olekus vereplasmas, erütrotsüütides, luukoe koostises fosfaatide ja vesinikkarbonaatide kujul. Magneesium on spasmolüütilise ja veresooni laiendava toimega, stimuleerib soolestiku peristaltikat ja suurendab sapi eritumist. See on osa paljudest ensüümidest, mis vabastavad glükoosist energiat, stimuleerides ensüümide aktiivsust ning mõjub rahustavalt südamele ja närvisüsteemile.

Magneesiumi leidub täisteraleivas, teraviljas (tatar, täistera riis, kaerahelbed), kanamunades, ubades, hernestes, banaanides, spinatis. Piimas ja piimatoodetes sisaldub magneesium vähesel määral, kuid imendub hästi.

Magneesiumipuuduse korral täheldatakse krampe, lihasvalu, pearinglust, apaatsust ja depressiooni. Magneesiumipuudus suurendab kaltsiumisisaldust südames ja skeletilihastes, mis põhjustab südame rütmihäireid ja muid haigusi. Üleannustamise korral on hingamis- ja kesknärvisüsteemi funktsioonid pärsitud.

Kloor(SG) osaleb maomahla moodustumisel, siseneb inimkehasse lauasoola koostises ning osaleb koos naatriumi ja kaaliumiga membraanipotentsiaali loomises ja närviimpulsi juhtimises, säilitab happe-aluse tasakaalu ja soodustab süsinikdioksiidi transporti erütrotsüütide poolt. Kloor on võimeline ladestuma nahka, jääma liigse tarbimise korral kehasse.

Kloori leidub peamiselt lauasoolas, lihakonservides, juustust, juustust.

Klooripuuduse korral täheldatakse higistamist, kõhulahtisust, maomahla ebapiisavat sekretsiooni ja tekib turse. Kloori sisalduse suurenemine toimub siis, kui keha on dehüdreeritud ja kui neerude eritusfunktsioon on häiritud.

Fosfor(P) - elutähtis aine, mis on osa luukoest ja on närvisüsteemi, eriti aju, rakkude tuumade põhiosa. Ta osaleb aktiivselt valkude, rasvade ja süsivesikute ainevahetuses; vajalik luude ja hammaste moodustamiseks, närvisüsteemi ja südamelihase normaalseks talitluseks; osaleb ensüümide, valkude ja nukleiinhapete (DNA ja RNA) sünteesis. Fosforit leidub kehakudedes ja toiduainetes fosforhappe ja orgaaniliste ühendite (fosfaatide) kujul.

Fosforit leidub loomsetes toodetes: piim, kodujuust, juust, maks, liha, munad; nisukliides, täisteraleivas, idandatud nisus; Fosforirikkad on mitmesugused teraviljad, kartul, kaunviljad, kuivatatud puuviljad, pähklid, päevalilleseemned, mereannid ja eriti kala.

Fosfori puudust täheldatakse pikaajalise paastu ajal (organism tarbib kudedes sisalduvat fosforit). Sümptomid: nõrkus, edasine isutus, luuvalu, ainevahetushäired müokardis. Fosfori liigse sisaldusega väheneb kaltsiumi tase veres ja südamerütmi rikkumine on võimalik. Pudelist toidetavatel lastel võib tekkida liigne fosfor. Määruses osalevad parathormoon ja türokaltsitoniin (vt ptk 10).

Väävel(S) on osa valkudest, kõhredest, juustest, küüntest, osaleb kollageeni sünteesis. See on vajalik jämesoolest mädanemise tagajärjel tekkivate toksiliste ainete neutraliseerimiseks maksas.

Kõige olulisem väävliallikas on valgutooted: liha, kala, piimatooted, munad, kaunviljad.

Päevane vajadus, defitsiit ja üleannustamine ei ole usaldusväärselt kindlaks tehtud. Arvatakse, et igapäevane vajadus kompenseeritakse tavapärase dieediga.

Raud(Fe) on paljude kehakudede ja mõnede ensüümide põhikomponent. Märkimisväärne kogus rauda leidub erütrotsüütides, umbes 70% - hemoglobiinis. Raua peamine füsioloogiline tähtsus on osalemine vereloome protsessis, hapniku ja süsihappegaasi transportimine ning rakuhingamise tagamine. Raud võib organismis ladestuda. Sellised "depood" on tema jaoks põrn, maks ja luuüdi.

Raud on eriti vajalik puberteedieas tüdrukutele ja väikelastele. Rauapuudus organismis võib viia aneemia tekkeni ja organismi kaitsevõime allasurumiseni. Rauda leidub lihas, maksas (eriti sealihas), südames, ajus, munakollases, puravikes, ubades, hernestes, küüslaugus, mädarõigas, peedis, porgandis, tomatis, kõrvitsas, valges kapsas, salatis, spinatis.

Rauapuudus vähendab hingamisteede ensüümide aktiivsust, mis võib kaasa tuua kudede hingamise katkemise, rauavaegusaneemia (aneemia) tekke. Paljud moeröögatusdieedid, mille eesmärk on kiire kaalulangus, põhjustavad rauapuudust. Liigne raud võib kahjustada maksa ja seedefunktsiooni.

Jood(I -) osaleb türoksiini – kilpnäärme hormooni – moodustumisel, aitab alandada kolesteroolitaset veres, suurendab kaltsiumi ja fosfori omastamist organismis.

Suurim kogus joodi on merevetikates (merevetikad), merekalas, munas, lihas, piimas, köögiviljades (peet, porgand, salat, kapsas, kartul, sibul, seller, tomat), puuviljad (õunad, ploomid, viinamarjad). Tuleb meeles pidada, et toidu joodi sisaldavate toodete pikaajalisel ladustamisel ja nende kuumtöötlemisel läheb kaduma kuni 60% joodi.

Joodi puudus organismis põhjustab kilpnäärme alatalitlust, kilpnäärme suurenemist (struuma), lapsepõlves - kretinismi (kasvuseiskus ja intelligentsuse langus). Liigne jood põhjustab hüpertüreoidismi (toksiline struuma). Profülaktikaks võetakse jodeeritud soola (vt ptk 10).

Vask(Cu) osaleb mitmete ensüümide ja hemoglobiini moodustamises, soodustab raua imendumist soolestikus, energia vabanemist rasvadest ja süsivesikutest; vaseoonid osalevad ainete oksüdatsioonireaktsioonides organismis. Vase sisaldust inimorganismis seostatakse soo, vanuse, ööpäevaste ja hooajaliste temperatuurikõikumiste ning põletikuliste haigustega.

Vaske leidub lihas, maksas, mereandides (kalmaar, krabid, krevetid), kõikides köögiviljades, melonites ja kaunviljades, pähklites, teraviljas (kaerahelbed, tatar, hirss jne), seentes, puuviljades (õunad, pirnid, aprikoosid, ploomid) , marjad (maasikad, maasikad, jõhvikad, karusmarjad, vaarikad jne).

Vase puudumine sarlakid, difteeria, Botkini tõbi, kopsutuberkuloos raskendab nende kulgu. Rasedatel naistel, kellel on vasepuudus, esineb toksikoos sagedamini. Vase puudumine toidus vähendab oksüdatiivsete ensüümide aktiivsust ja põhjustab mitmesuguseid aneemia vorme (aneemia). Vase üledoos viib mürgistuseni.

Fluor(F -) sisaldub väikestes kogustes kõigis keha kudedes, kuid selle peamine roll on osalemine dentiini, hambaemaili ja luukoe moodustamises. Peamine fluoriidi allikas on joogivesi. Fluori leidub piisavas koguses toidus – kalas, maksas, lambalihas, pähklites, kaerahelves, tees ja puuviljades. Köögiviljadest on fluoririkkad salat, petersell, seller, kartul, valge kapsas, porgand ja peet.

Fluori järsk vähenemine joogivees põhjustab kaariese ja hammaste lagunemise, suurenenud sisaldus mõjub pärssivalt kilpnäärmele ja põhjustab fluoroosi (hammaste laigulised kahjustused) väljakujunemist.

Tsink(Zn 2+) osaleb valkude, RNA sünteesis, enamiku ensüümide moodustamises ja vereloomes, leidub luusüsteemis, nahas ja juustes, on meessuguhormooni – testosterooni lahutamatu osa, soodustab haavade paranemist. , suurendab immuunsust, osaleb rakkude jagunemise mehhanismis normaliseerib süsivesikute ainevahetust. Krooniline psühho-emotsionaalne stress, alkohol, suitsetamine halvendavad tsingi imendumist. Tsingi puudus toidus võib põhjustada viljatust, aneemiat, nahahaigusi, küünte kasvu aeglustumist ja juuste väljalangemist, kasvaja kasvu, sugulise arengu hilinemist ja kasvupeetust puberteedieas.

Tsingipuuduse korral paranevad haavad halvasti, täheldatakse isukaotust, maitse- ja lõhnatundlikkuse nõrgenemist, suus, keelel tekivad haavandid, nahale tekivad pustulid. Üleannustamine suurendab mürgistusohtu. Tsingil on suurtes kogustes kantserogeenne toime ja seetõttu ei ole soovitatav hoida vett ja toitu tsingitud nõudes.

Tsinki leidub kreeka pähklites, mereandides, lihas, linnulihas, kõigis köögiviljades, eriti küüslaugus ja sibulas, kaunviljades, teraviljades (eriti kaerahelbedes). Loomsete saaduste tsingi seeduvus on üle 40% ja taimse - kuni 10%.

Enamiku mikroelementide regulatsiooni praktiliselt ei uurita.

Mineraalide ainevahetus (soolade metabolism) on organismis toimuvate anorgaaniliste soolade imendumise, jaotumise, muundamise ja vabanemise protsesside kogum.

Anorgaaniliste soolade põhiosa moodustavad kloriidid, sulfaadid ja karbonaadid, naatrium ja magneesium. Mineraalide ainevahetus mängib kehas mitmete füüsikalis-keemiliste protsesside regulaatori rolli, näiteks kehavedelike püsiva osmootse rõhu hoidmisel, vere ja kudede pH stabiliseerimisel, rakumembraanide reguleerimisel jne. Mõnede soolade ioonid on kasulikud. aktivaatorite ja inhibiitoritena (vt.). Anorgaaniliste ainete imendumine toimub peamiselt peensooles; need transporditakse vere ja lümfiga erinevatesse organitesse. Peamine depoo kaltsiumi ja magneesiumi on luukoe, naatriumi ja kaaliumi - nahk, enamik sooli -. Anorgaaniliste soolade vabanemine kehast toimub soolte ja naha kaudu. Mineraalide ainevahetuse rikkumine, näiteks teatud soolade puudumise tõttu toidus, põhjustab kehas tõsiseid patoloogilisi nähtusi.

Vaata ka Mikroelemendid, Mineraalid, Ainevahetus ja energia.

Mineraalide ainevahetus - anorgaaniliste ühendite imendumise, jaotumise, muundamise ja organismist väljutamise protsesside kogum. Põhiosa nendest ühenditest inimestel on kaaliumi, naatriumi, kaltsiumi ja magneesiumi kloriid-, sulfaat-, fosfaat- ja karbonaatsoolad. Täiskasvanutel (kaaluga umbes 70 kg) on ​​tuha koguhulk organismis ligikaudu 3 kg, millest kaltsium moodustab 39%, fosfor - 22%, väävel - 4%, kloor - 3%, kaalium - 5%. naatrium - 2% ja magneesium - 0,7%. Suhteliselt kõrge kaltsiumi- ja fosforisisaldus tuhas on seletatav asjaoluga, et need elemendid erinevate kaltsiumfosfaatsoolade kujul moodustavad luuskeletis valdava osa. Ülaltoodud elementide sisaldus täisveres on võrdne (mg%): naatrium - 175, kaalium - 210, kaltsium - 5, magneesium - 4,3, kloor - 280, anorgaaniline fosfor - 3,5, anorgaaniline väävel - 1; täiskasvanute vereseerumis on vastavad väärtused võrdsed: naatrium - 335 ± 10, kaalium - 20 ± 2, kaltsium - 10 ± 0,3, magneesium - 2,4 ± 0,7, kloor - 365 ± 15, anorgaaniline fosfor - 3 . 7 ± 0,8, anorgaaniline väävel - 1,3 ± 0,5. Lisaks ülaltoodud elementidele, mida tavaliselt nimetatakse makrotoitaineteks, võib inimkehas leida peaaegu kõiki teisi keemilisi elemente, kuid neid leidub tihedas kudedes ja veres väga väikestes kogustes (mg%) ja vaid väike osa neist on tõelised bioelemendid, st organismi elutähtsate protsesside normaalseks läbiviimiseks vajalikud elemendid. Raud, vask, tsink, mangaan, koobalt, molübdeen, jood ja fluor kuuluvad paljude mikroelementidena nimetatud elementide hulka (vt.). Teiste (elavhõbe, arseen, alumiinium, nikkel, titaan) kohta puuduvad seni andmed, mis viitaksid nende füsioloogilisele tähtsusele. Mõned mikroelemendid sisenevad kehasse sissehingatava õhuga.

Erinevalt orgaaniliste ühendite vahetusest puudub mineraalide ainevahetusel energiaväärtus ja selle plastiline väärtus (välja arvatud kaltsiumi, fosfori ja magneesiumi roll luustiku moodustamisel) on väga piiratud. Sellest hoolimata põhjustab loomade mineraalne nälg, st ühe või mitme tõelise bioelemendi toidupuudus kiiresti raskete patoloogiliste nähtuste ilmnemise ja seejärel loomade surma. See on tingitud asjaolust, et kudede ja kehavedelike anorgaanilised ühendid mängivad olulist rolli peamiste ainevahetusprotsesside bioregulaatoritena organismis. Nii on näiteks naatriumi-, kaaliumi- ja klooriioonid peamised vere, tserebrospinaalvedeliku, lümfi, rakuväliste ja intratsellulaarsete koevedelike osmootse rõhu regulaatorid ning nende normaalsete vahekordade mis tahes rikkumine põhjustab olulisi muutusi vee jaotumises tihedad kuded ja kehavedelikud. Anorgaaniliste katioonide ja anioonide üldkoguse suhe määrab suuresti kudede ja vere pH ning selle ühes või teises suunas muutumise võimaluse erinevates patoloogilistes tingimustes. Sama oluline on asjaolu, et kaltsiumi, kaaliumi, naatriumi, mangaani, magneesiumi jne ioonid on võimsad aktivaatorid ja mõnel juhul ka paljude ensüümide inhibiitorid. Mitmed mikroelemendid (vask, molübdeen, tsink) on osa paljude ensüümide aktiivsest keskusest ning raud on hemoglobiinide ja tsütokroomide asendamatu komponent. Kaltsium ja fosfor on luustumise protsesside jaoks hädavajalikud; lisaks on anorgaaniline fosfor peamine allikas adenosiintrifosforhappe (ATP) ja paljude orgaaniliste fosforiühendite tekkeks, mis on kõige olulisemad energiakandjad ning anorgaaniline väävel on allikas mitmete väävlit sisaldavate orgaaniliste ühendite tekkeks. ühendid.

Seega on anorgaaniliste ühendite konstantse kontsentratsiooni säilitamine elundites ja kudedes orgaaniliste ühendite normaalse vahetuse vältimatu tingimus.

Vaata ka Ainevahetus ja energia.

rasvade ainevahetuse reguleerimine.

Glükoosi kontsentratsiooni suurendamine veres vähendab lipiidide lagunemist ja aktiveerib nende sünteesi. Glükoosi kontsentratsiooni langus veres, vastupidi, pärsib lipiidide sünteesi ja suurendab nende lagunemist. Seega on rasvade ja süsivesikute ainevahetuse vaheline seos suunatud keha energiavajaduse rahuldamisele.

Neerupealiste medulla hormoon adrenaliin, somatotroopne hüpofüüsi hormoon, kilpnäärmehormoon türoksiini pikaajalise mõju korral väheneb rasvavaru.

Vahetust mõjutavad sümpaatiline närvisüsteem (pärsib lipiidide sünteesi ja tõhustab nende lagunemist) ja parasümpaatiline närvisüsteem (soodustab rasva ladestumist).

Närvilisi mõjusid rasvade ainevahetusele kontrollib hüpotalamus.

Vesi on kõigi inimrakkude ja kudede lahutamatu osa. Vesi on täiskasvanul 60% kehakaalust ja vastsündinul - 75%. See on keskkond, kus rakkudes, elundites ja kudedes toimuvad ainevahetusprotsessid. Organismi pidev veevarustus on üks peamisi tingimusi selle elutegevuse säilitamiseks.

Suurem osa – 71% kogu kehas leiduvast veest – on osa rakkude protoplasmast, moodustades rakusisene vesi.

Rakuväline vesi on osa koevedelik(umbes 21%) ja vereplasma vesi (umbes 8%).

Veehoidla - nahaalune kude.

Vee tasakaal koosneb selle tarbimisest ja eritumisest. Toiduga saab inimene päevas umbes 750 ml vett, jookide ja puhta vee kujul - umbes 630 ml. Valkude, süsivesikute ja rasvade oksüdatsiooni käigus tekib ainevahetuse käigus umbes 320 ml vett. Aurustumise käigus eraldub naha pinnalt ja kopsualveoolidest umbes 800 ml vett ööpäevas. Väljaheitega eritub 100 ml vett. Seetõttu on minimaalne päevane vajadus umbes 1700 ml vett.

Vee voolu reguleerib selle vajadus, mis väljendub janutundes. See tunne tekib siis, kui stimuleeritakse hüpotalamuse joogikeskust.

Keha vajab pidevalt mitte ainult vett, vaid ka mineraalsoolad. Kõige olulisemad on naatrium, kaalium ja kaltsium.

Naatrium (Na+) on rakuväliste vedelike peamine katioon. Selle sisaldus rakuvälises keskkonnas on 6-12 korda suurem kui sisaldus rakkudes. Naatriumi koguses 3-6 g päevas siseneb kehasse NaCl kujul ja imendub peamiselt peensooles. Naatriumi roll organismis on mitmekesine. Ta osaleb rakuvälise ja rakusiseste vedelike osmootse rõhu säilitamises, osaleb aktsioonipotentsiaali moodustamises ja mõjutab peaaegu kõigi kehasüsteemide aktiivsust. Naatriumi tasakaalu organismis hoiab peamiselt neerude tegevus.

Kaalium (K+) on rakusisese vedeliku peamine katioon. Rakud sisaldavad 98% kaaliumi. Päevane kaaliumivajadus on 2-3 g Peamiseks kaaliumiallikaks toidus on taimset päritolu tooted. Kaalium imendub soolestikus. Kaaliumil on organismi elus suur tähtsus, kuna see säilitab membraanipotentsiaali ja tekitab aktsioonipotentsiaali. Samuti osaleb see happe-aluse tasakaalu reguleerimises ja säilitab rakkudes osmootset rõhku. Selle eritumist reguleerivad peamiselt neerud.

Kaltsium (Ca2+) on kõrge bioloogilise aktiivsusega. See on luustiku ja hammaste luude peamine struktuurne komponent, mis sisaldab umbes 99% kogu kaltsiumist. Täiskasvanu peaks saama 800-1000 mg kaltsiumi päevas koos toiduga. Lapsed vajavad luude intensiivse kasvu tõttu palju kaltsiumi. Kaltsium imendub peamiselt kaksteistsõrmiksooles. Ligikaudu ¾ kaltsiumist eritub seedetrakti ja ¼ neerude kaudu. Kaltsium osaleb aktsioonipotentsiaalide tekitamises, mängib rolli lihaste kontraktsioonis, on vere hüübimissüsteemi vajalik komponent, suurendab seljaaju refleksi erutuvust.

Kehas mängivad olulist rolli ka elemendid, mida on väikestes kogustes. Neid nimetatakse mikroelemendid. Nende hulka kuuluvad: raud, vask, tsink, koobalt, molübdeen, seleen, kroom, nikkel, tina, räni, fluor, vanaadium. Enamik bioloogiliselt olulisi mikroelemente on osa ensüümidest, vitamiinidest, hormoonidest.

Vesi ja mineraalsoolad ei ole energiaallikad, kuid nende normaalne omastamine ja organismist väljutamine on selle normaalse toimimise tingimus. Nad loovad keha sisekeskkonna, olles vereplasma, lümfi ja koevedeliku põhikomponendiks. Kõik ainete muundumised kehas toimuvad veekeskkonnas. Vesi lahustab ja transpordib kehasse sattunud lahustunud toitaineid. Koos mineraalidega osaleb see rakkude ehituses ja paljudes metaboolsetes reaktsioonides. Vesi osaleb kehatemperatuuri reguleerimises; aurustudes jahutab see keha, kaitstes seda ülekuumenemise eest. Inimkehas jaotub vesi rakkude ja rakkudevaheliste ruumide vahel (tabel 12.8).

Vesi imendub seedetraktis. 70 kg kaaluva inimese minimaalne ööpäevane veevajadus on 2-2,5 liitrit. Neist ainult 350 ml moodustub oksüdatiivsetes protsessides, umbes 1 liiter siseneb kehasse koos toiduga ja umbes 1 liiter - joogiga. Ligikaudu 60% veest eritub organismist neerude kaudu, 33% naha ja kopsude kaudu, 6% soolte kaudu ning ainult 2% vedelikust jääb kinni.

Vastsündinu kehas on suhteliselt palju vett (joon. 12.11; tabel 12.9). Imiku puhul on see 75% kehakaalust ja täiskasvanul - 50-60%. Vanusega suureneb rakusisese vedeliku maht, samal ajal kui vee hulk rakkudevahelises aines väheneb. Tänu lapse suuremale kehapinnale ja intensiivsemale ainevahetusele kui täiskasvanul eritub vesi kopsude ja naha kaudu lastel intensiivsemalt kui täiskasvanutel. Näiteks 7 kg kaaluv laps päevas vabastab 1/2 rakuvälisest vedelikust ja täiskasvanu - 1/7. Laste soolestikus olev vesi imendub palju kiiremini kui täiskasvanutel. Vähearenenud janutunde ja osmoretseptorite madala tundlikkuse tõttu on lapsed dehüdratsioonile kalduvamad kui täiskasvanud.

Antidiureetikum hüpofüüsi tagaosa hormoon (ADH) suurendab vee tagasiimendumist primaarsest uriinist

Tabel 12.8

Vedeliku jaotumine täiskasvanud inimese kehas

vedeliku jaotumine erinevas vanuses laste kehas,

% kehakaalust

Riis. 12.11.Vee kogus (in% kehakaalust) inimese organismis erinevas vanuses

Tabel 12.9

neerutuubulites (mille tulemusena väheneb uriini hulk), samuti mõjutab see vere soolade koostist. ADH hulga vähenemisega veres areneb välja suhkurtõbi, mille puhul eritub ööpäevas kuni 10-20 liitrit uriini. ADH reguleerib koos neerupealiste koore hormoonidega vee-soola ainevahetust organismis.

Vees lahustuvad soolad on olulised puhversüsteemide ja inimkehavedelike pH säilitamiseks. Neist olulisemad on naatriumi, kaaliumi, kaltsiumi, magneesiumi kloriidid ja fosfaadid. Teatud soolade, eriti naatriumi ja kaaliumi, puudumise või liigse toiduga kaasnevad vee-soola tasakaalu häired, mis põhjustavad dehüdratsiooni, turset ja vererõhu häireid.

Mineraalide olemasolu on seotud erutuvuse (naatrium, kaalium, kloor), luude (kaltsium, fosfor), närvielementide, lihaste kasvu ja arenguga. Need aitavad kaasa südame ja närvisüsteemi normaalsele talitlusele, neid kasutatakse hemoglobiini (raud), maovesinikkloriidhappe (kloori) moodustamiseks.

Lapse kasvades soolade hulk kehas koguneb: vastsündinul moodustavad soolad 2,55% kehakaalust, täiskasvanul - 5%. Kasvava lapse organism vajab eriti paljude mineraalainete lisatarbimist. Lastel on eriti suur vajadus kaltsiumi ja fosfori järele, mis on vajalikud luukoe tekkeks. Suurim vajadus kaltsiumi järele on täheldatud esimesel eluaastal ja puberteedieas. Esimesel eluaastal on kaltsiumi vaja kaheksa korda rohkem kui teisel ja 13 korda rohkem kui kolmandal aastal, siis kaltsiumivajadus väheneb. Koolieelses ja koolieas on kaltsiumi päevane vajadus 0,68-2,36 g.

Täiskasvanutel pestakse kaltsiumi kehasse omastamise vähenemisega luukoest välja verre, tagades selle koostise püsivuse (joonis 12.12). Lastel, kellel on toidus kaltsiumipuudus, seevastu jääb see luukoesse kinni, mis viib selle koguse veelgi suurema vähenemiseni veres.

Riis. 12.12.

sisse ja. Eelkooliealiste laste normaalse luustumise protsessi jaoks peaks kaltsiumi ja fosfori tarbimise suhe olema võrdne ühega. 8-10-aastaselt on kaltsiumi vaja mõnevõrra vähem kui fosforit, vahekorras 1:1,5. Vanemas koolieas muutub see suhe fosforisisalduse suurenemise suunas ja peaks olema võrdne 1:2. Päevane fosforivajadus on 1,5-4,0 g.

Inimestel toodavad kõrvalkilpnäärmed paratüreoidhormoon(PtH), mis reguleerib kaltsiumi ja fosfori vahetust organismis. Kõrvalkilpnäärme alatalitluse korral väheneb kaltsiumisisaldus veres, mis põhjustab jalgade, käte, kere ja näo lihaste krampe, nn. teetania. Need nähtused on seotud neuromuskulaarse koe erutatavuse suurenemisega, mis on tingitud kaltsiumi puudumisest veres ja sellest tulenevalt ka rakkude tsütoplasmas. PTH ebapiisava vabanemise korral muutuvad luud nõrgemaks, luumurrud paranevad halvasti ja hambad murduvad kergesti. Lapsed ja imetavad emad on kõrvalkilpnäärmete hormonaalse funktsiooni puudulikkuse suhtes eriti tundlikud. Kaltsiumi metabolism hõlmab ka sugunäärmete – munasarjade – toodetud östrogeene ja kilpnäärmehormooni kaltsitoniini.

Küsimused ja ülesanded enesekontrolliks

• 1. Räägi meile ainevahetusest ja selle etappidest.
• 2. Milliseid meetodeid keha energiakulude hindamiseks tead?
• 3. Esitage üldvahetuse tunnus. Millised on meeste ja naiste ainevahetuse erinevused?
• 4. Mis on basaalvahetus? Mis on selle tähendus? Millised on hindamismeetodid? Kuidas muutub põhiainevahetuse kiirus vanusega?
• 5. Mida tead energiavahetusest? Kuidas see vanusega muutub?
• 6. Kirjeldage niši spetsiifilist dünaamilist toimet.
• 7. Kuidas muutub oluliste toitainete ainevahetus vanusega?
• 8. Räägi meile vee ja mineraalide vahetusest. Milline on laste ja täiskasvanute veevajadus?
• 9. Kuidas toimub valkude, rasvade, süsivesikute, mineraalide ainevahetuse hormonaalne reguleerimine? Kuidas see vanusega muutub?

Keha vajab pidevalt mitte ainult vett, vaid ka mineraalsoolad. Nad sisenevad kehasse koos toidu ja veega, välja arvatud lauasool, mida lisatakse spetsiaalselt toidule. Kokku leiti loomade ja inimeste organismist umbes 70 keemilist elementi, millest 43 peetakse asendamatuks (essential; ladina essentia - essence).

Organismi vajadus erinevate mineraalide järele ei ole ühesugune. Mõned elemendid nn makrotoitained, viiakse kehasse märkimisväärses koguses (grammides ja kümnendikest grammides päevas). Makroelementide hulka kuuluvad naatrium, magneesium, kaalium, kaltsium, fosfor, kloor. Muud elemendid - mikroelemendid(raud, mangaan, koobalt, tsink, fluor, jood jne) on organismile vajalikud üliväikestes kogustes (mikrogrammides - milligrammi tuhandikes).

Mineraalsoolade funktsioonid:

1) on homöostaasi bioloogilised konstandid;

2) luua ja säilitada osmootset rõhku veres ja kudedes (osmootne tasakaal);

3) säilitada vere aktiivse reaktsiooni püsivus

(pH = 7,36-7,42);

4) osaleda ensümaatilistes reaktsioonides;

5) osaleda vee-soola ainevahetuses;

6) naatriumi-, kaaliumi-, kaltsiumi-, klooriioonid mängivad olulist rolli ergastus- ja inhibeerimisprotsessides, lihaskontraktsioonis, vere hüübimises;

7) on luude (fosfor, kaltsium), hemoglobiini (raud), hormooni türoksiini (jood), maomahla (vesinikkloriidhape) jne lahutamatuks osaks;

8) on kõigi seedemahlade lahutamatud komponendid, mis erituvad suurtes kogustes.

Mõelge lühidalt naatriumi, kaaliumi, kloori, kaltsiumi, fosfori, raua ja joodi vahetusele.

1) Naatrium satub kehasse peamiselt laua(laua)soola kujul. See on ainuke mineraalsool, mida toidule lisatakse. Taimne toit on lauasoola vaene. Täiskasvanu päevane lauasoola vajadus on 10-15 g Naatrium osaleb aktiivselt osmootse tasakaalu ja vedelikumahu hoidmises organismis ning mõjutab organismi kasvu. Koos kaaliumiga reguleerib naatrium südamelihase aktiivsust, muutes oluliselt selle erutatavust. Naatriumipuuduse sümptomid: nõrkus, apaatia, lihastõmblused, lihaste kontraktiilsuse omaduste kadumine.

2) Kaalium siseneb kehasse koos köögiviljade, liha, puuviljadega. Selle päevanorm on 1 g Koos naatriumiga osaleb bioelektrilise membraanipotentsiaali (kaalium-naatriumpump) loomises, hoiab rakusisese vedeliku osmootset rõhku, stimuleerib atsetüülkoliini teket. Kaaliumipuuduse korral täheldatakse assimilatsiooniprotsesside pärssimist (anabolism), nõrkust, unisust, hüporefleksiat (reflekside vähenemist).

3) Kloor siseneb kehasse soola kujul. Kloorianioonid koos naatriumkatioonidega osalevad vereplasma ja teiste kehavedelike osmootse rõhu loomisel. Kloor on ka osa maomahla vesinikkloriidhappest. Inimestel ei esine klooripuuduse sümptomeid.

4) Kaltsium satub organismi koos piimatoodetega, juurviljadega (rohelised lehed). See sisaldub luudes koos fosforiga ja on üks olulisemaid vere bioloogilisi konstante. Kaltsiumisisaldus inimese veres on tavaliselt 2,25-2,75 mmol / l (9-11 mg%). Kaltsiumisisalduse vähenemine põhjustab tahtmatuid lihaskontraktsioone (kaltsium-teetania) ja surma hingamisseiskuse tõttu. Kaltsium on vere hüübimiseks hädavajalik. Päevane kaltsiumivajadus on 0,8 g.

5) Fosfor satub kehasse koos piimatoodete, liha, teraviljaga. Selle päevane vajadus on 1,5 g Koos kaltsiumiga leidub seda luudes ja hammastes, see on osa kõrge energiasisaldusega ühenditest (ATP, kreatiinfosfaat jne). Fosfori ladestumine luudesse on võimalik ainult D-vitamiini juuresolekul. Fosfori puudumisel organismis täheldatakse luude demineraliseerumist.

6) Raud siseneb kehasse liha, maksa, ubade, kuivatatud puuviljadega. Päevane vajadus on 12-15 mg. See on vere hemoglobiini ja hingamisteede ensüümide lahutamatu osa. Inimkeha sisaldab 3 g rauda, ​​millest 2,5 g leidub erütrotsüütides hemoglobiini lahutamatu osana, ülejäänud 0,5 g on osa keharakkudest. Rauapuudus häirib hemoglobiini sünteesi ja põhjustab selle tulemusena aneemiat.

7) Jood kaasas on sellega rikastatud joogivesi läbi kivide voolamisel või joodilisandiga lauasool. Päevane vajadus on 0,03 mg. Osaleb kilpnäärme hormoonide sünteesis. Joodi puudumine organismis põhjustab endeemilist struumat - kilpnäärme suurenemist (mõned Uurali, Kaukaasia, Pamiiri piirkonnad jne).

Mineraalide ainevahetuse rikkumine võib viia haiguseni, mille korral neerukuppudes, vaagnas ja kusejuhades tekivad erineva suuruse, struktuuri ja keemilise koostisega kivid (nefrolitiaas). Samuti võib see aidata kaasa kivide moodustumisele sapipõies ja sapiteedes (sapikivitõbi).