Mineraalisuolojen ja veden vaihto. Veden ja kivennäissuolojen vaihto Kivennäissuolojen vaihto lyhyesti

Vesi aikuisella on 60% ja vastasyntyneellä - 75% kehon painosta. Se on ympäristö, jossa aineenvaihduntaprosessit suoritetaan soluissa, elimissä ja kudoksissa. Jatkuva veden saanti kehoon on yksi tärkeimmistä edellytyksistä sen elintärkeän toiminnan ylläpitämiselle. Noin 70 % kaikesta kehon vedestä on osa solujen protoplasmaa, muodostaen ns solunsisäistä vettä. Solunulkoinen vesi on osa kudosta tai interstitiaalinen neste(noin 25 %) ja veriplasman vesi(noin 5 %). Veden tasapaino koostuu sen kuluttamisesta ja erittymisestä. Ruoan kanssa ihminen saa noin 750 ml vettä päivässä juomien ja puhtaan veden muodossa - noin 630 ml. Noin 320 ml vettä muodostuu aineenvaihduntaprosessissa proteiinien, hiilihydraattien ja rasvojen hapettumisen aikana. Haihdutuksen aikana ihon pinnasta ja keuhkojen alveoleista vapautuu noin 800 ml vettä vuorokaudessa. Sama määrä tarvitaan osmoottisesti aktiivisten aineiden liuottamiseksi munuaisten kautta virtsan suurimmalla osmolaarisella osmolariteetilla. 100 ml vettä erittyy ulosteisiin. Siksi päivittäinen vähimmäistarve on noin 1700 ml vettä.

Veden virtausta säätelee sen tarve, joka ilmenee janon tunteena, joka riippuu nesteiden osmoottisesta pitoisuudesta ja tilavuudesta. Tämä tunne ilmenee, kun hypotalamuksen juomakeskusta stimuloidaan.

Keho tarvitsee jatkuvan veden lisäksi myös kivennäissuoloja (vesi-suola-aineenvaihdunnan säätely kuvataan luvussa 8).

mineraalisuolat.Natrium(Na+) on pääkationi solunulkoisissa nesteissä. Sen pitoisuus solunulkoisessa väliaineessa on 6-12 kertaa suurempi kuin solujen pitoisuus. Natriumia 3-6 g päivässä tulee kehoon ruokasuolana ja imeytyy pääasiassa ohutsuolesta. Natriumin rooli elimistössä on monipuolinen. Se osallistuu happo-emästilan, solunulkoisten ja solunsisäisten nesteiden osmoottisen paineen ylläpitämiseen, osallistuu toimintapotentiaalin muodostumiseen, vaikuttaa lähes kaikkien kehon järjestelmien toimintaan; sillä on suuri merkitys useiden sairauksien kehittymisessä. Erityisesti natriumin uskotaan välittävän valtimoverenpaineen kehittymistä sekä lisäämällä solunulkoisen nesteen tilavuutta että lisäämällä mikrovaskulaarista vastustusta. Natriumtasapainoa elimistössä ylläpitää pääasiassa munuaisten toiminta (ks. luku 8).

Tärkeimmät natriumin lähteet ovat ruokasuola, säilykeliha, juusto, juusto, suolakurkku, tomaatit, hapankaali, suolakala. Pöytäsuolan puutteessa ilmenee kuivumista, ruokahaluttomuutta, oksentelua, lihaskrampit; yliannostus - jano, masennus, oksentelu. Jatkuva ylimääräinen natrium lisää verenpainetta.

kalium(K +) on solunsisäisen nesteen pääkationi. Solut sisältävät 98 % kaliumia. Kalium imeytyy ohutsuolessa ja paksusuolessa. Kalium on erityisen tärkeä sen potentiaalia muodostavan roolin vuoksi lepokalvopotentiaalin ylläpitäjänä. Kalium osallistuu aktiivisesti myös solujen happo-emäs-tasapainon säätelyyn. Se on tekijä osmoottisen paineen ylläpitämisessä soluissa. Sen erittymisen säätely tapahtuu pääasiassa munuaisten kautta (katso luku 8).

Kaliumrikkaimmat perunat kuorineen, valkosipuli, persilja, kurpitsa, kesäkurpitsa, kuivatut aprikoosit, aprikoosit, rusinat, luumut, banaanit, aprikoosit, palkokasvit, liha, kala.

Kaliumin puutteessa esiintyy ruokahaluttomuutta, rytmihäiriöitä, verenpaineen laskua; yliannostuksen yhteydessä - lihasheikkous, sydämen rytmihäiriöt ja munuaisten toiminta.

Kalsium(Ca 2+) on korkea biologinen aktiivisuus. Se on luuston ja hampaiden luiden päärakennekomponentti, jossa on noin 99 % Ca 2+:n kokonaismäärästä. Lapset tarvitsevat paljon kalsiumia luiden intensiivisen kasvun vuoksi. Kalsium imeytyy pääasiassa pohjukaissuolessa fosforihapon yksiemäksisten suolojen muodossa. Noin 3/4 kalsiumista erittyy ruoansulatuskanavan kautta, johon endogeeninen kalsium tulee ruoansulatusrauhasten salaisuuksien mukana, ja */4 - munuaisten kautta. Kalsiumin rooli kehon elintärkeän toiminnan toteuttamisessa on suuri. Kalsium osallistuu toimintapotentiaalin muodostukseen, lihasten supistumisen käynnistämiseen, on välttämätön osa veren hyytymisjärjestelmää, lisää selkäytimen refleksiherkkyyttä ja sillä on sympatotrooppinen vaikutus.

Tärkeimmät kalsiumin toimittajat ovat maito ja maitotuotteet, juusto, maksa, kala, munankeltuainen, rusinat, viljat, taatelit.

Kalsiumin puutteessa ilmenee lihaskouristuksia, kipua, kouristuksia, jäykkyyttä, lapsilla - luun epämuodostumia, aikuisilla - osteoporoosia, urheilijoilla - kouristuksia, tinnitusta, hypotensiota. Yliannostustapauksissa havaitaan ruokahaluttomuutta, painoa, heikkoutta, kuumetta ja ummetusta. Säätely tapahtuu pääasiassa hormonien – tyrokalsitoniinin, lisäkilpirauhashormonin ja Z-vitamiinin – toimesta 3 (katso luku 10).

Magnesium(Mg 2+) sisältyy ionisoituneessa tilassa veriplasmaan, punasoluihin, luukudoksen koostumukseen fosfaattien ja bikarbonaattien muodossa. Magnesiumilla on kouristusta estävä ja verisuonia laajentava vaikutus, se stimuloi suoliston peristaltiikkaa ja lisää sapen eritystä. Se on osa monia entsyymejä, jotka vapauttavat energiaa glukoosista, stimuloivat entsyymien toimintaa, ja sillä on rauhoittava vaikutus sydämeen ja hermostoon.

Magnesiumia löytyy täysjyväleivästä, viljoista (tattari, täysjyväriisi, kaurapuuro), kananmunista, papuista, herneistä, banaaneista, pinaatista. Maidossa ja maitotuotteissa magnesiumia on pieni määrä, mutta se imeytyy hyvin.

Magnesiumin puutteessa havaitaan kouristuksia, lihaskipuja, huimausta, apatiaa ja masennusta. Magnesiumin puute lisää kalsiumpitoisuutta sydämessä ja luustolihaksissa, mikä johtaa sydämen rytmihäiriöihin ja muihin sairauksiin. Yliannostustapauksessa hengitys- ja keskushermoston toiminta estyy.

Kloori(SG) osallistuu mahanesteen muodostumiseen, pääsee ihmiskehoon ruokasuolan koostumuksessa ja yhdessä natriumin ja kaliumin kanssa osallistuu kalvopotentiaalin luomiseen ja hermoimpulssin johtamiseen, ylläpitää happo-emästasapainoa ja edistää hiilidioksidin kuljetusta erytrosyyttien kautta. Kloori pystyy kerääntymään ihoon ja viipymään kehossa liiallisella nauttimisella.

Klooria löytyy pääasiassa ruokasuolasta, lihasäilykkeistä, juustosta, juustosta.

Kloorin puutteessa havaitaan hikoilua, ripulia, mahanesteen erittymistä ja turvotusta. Klooripitoisuuden nousu tapahtuu, kun keho on kuivunut ja kun munuaisten eritystoiminta on heikentynyt.

Fosfori(P) - elintärkeä aine, joka on osa luukudosta ja on pääosa hermoston, erityisesti aivojen, solujen ytimistä. Se osallistuu aktiivisesti proteiinien, rasvojen ja hiilihydraattien aineenvaihduntaan; välttämätön luiden ja hampaiden muodostumiselle, hermoston ja sydänlihaksen normaalille toiminnalle; osallistuu entsyymien, proteiinien ja nukleiinihappojen (DNA ja RNA) synteesiin. Fosforia esiintyy kehon kudoksissa ja elintarvikkeissa fosforihapon ja orgaanisten yhdisteiden (fosfaattien) muodossa.

Fosforia löytyy eläintuotteista: maidosta, raejuustosta, juustosta, maksasta, lihasta, kananmunista; vehnäleseissä, täysjyväleipässä, idätetyssä vehnässä; erilaiset viljat, perunat, palkokasvit, kuivatut hedelmät, pähkinät, auringonkukansiemenet, äyriäiset ja erityisesti kala ovat runsaasti fosforia.

Fosforin puute havaitaan pitkäaikaisen paaston aikana (elimistö kuluttaa kudoksissa olevaa fosforia). Oireet: heikkous, edelleen ruokahaluttomuus, luukipu, aineenvaihduntahäiriöt sydänlihaksessa. Fosforin ylimäärällä veren kalsiumtaso laskee ja sydämen rytmihäiriö on mahdollista. Pulloruokinnassa voi esiintyä ylimääräistä fosforia. Parathormoni ja tyrokalsitoniini ovat mukana asetuksessa (ks. luku 10).

Rikki(S) on osa proteiineja, rustoa, hiuksia, kynsiä, osallistuu kollageenin synteesiin. Se on välttämätön paksusuolesta mädäntymisen seurauksena tulevien myrkyllisten aineiden neutraloimiseksi maksassa.

Tärkein rikin lähde ovat proteiinituotteet: liha, kala, maitotuotteet, munat, palkokasvit.

Päivittäistä tarvetta, puutetta ja yliannostusta ei ole luotettavasti vahvistettu. Uskotaan, että päivittäinen tarve kompensoituu tavallisella ruokavaliolla.

Rauta(Fe) on monien kehon kudosten ja joidenkin entsyymien pääkomponentti. Merkittävä määrä rautaa löytyy punasoluista, noin 70% - hemoglobiinista. Raudan tärkein fysiologinen merkitys on osallistuminen hematopoieesiprosessiin, hapen ja hiilidioksidin kuljettamiseen sekä soluhengityksen järjestämiseen. Rauta voi kertyä elimistöön. Tällaisia ​​hänelle "varastoja" ovat perna, maksa ja luuydin.

Rautaa tarvitaan erityisesti murrosiässä oleville tytöille ja pienille lapsille. Kehon raudanpuute voi johtaa anemian kehittymiseen ja kehon puolustuskyvyn heikkenemiseen. Rautaa löytyy lihasta, maksasta (erityisesti sianlihasta), sydämestä, aivoista, munankeltuaisesta, porcini-sienistä, papuista, herneistä, valkosipulista, piparjuurista, punajuurista, porkkanoista, tomaateista, kurpitsasta, valkokaalista, salaatista, pinaatista.

Raudanpuute vähentää hengitysentsyymien toimintaa, mikä voi johtaa kudoshengityksen häiriintymiseen, raudanpuuteanemian (anemian) kehittymiseen. Monet nopeaan laihtumiseen tähtäävät villitysdieetit johtavat raudanpuutteeseen. Ylimääräinen rauta voi heikentää maksan ja ruoansulatuskanavan toimintaa.

Jodi(I -) osallistuu tyroksiinin - kilpirauhashormonin - muodostumiseen, auttaa alentamaan veren kolesterolitasoa, lisäämään kalsiumin ja fosforin imeytymistä elimistössä.

Suurin määrä jodia löytyy merilevästä (merilevä), merikalasta, kananmunista, lihasta, maidosta, vihanneksista (juurikas, porkkana, salaatti, kaali, peruna, sipuli, selleri, tomaatit), hedelmiä (omenat, luumut, viinirypäleet). On muistettava, että elintarvikkeiden jodia sisältävien tuotteiden pitkäaikaisessa varastoinnissa ja niiden lämpökäsittelyssä jopa 60 % jodista häviää.

Jodin puute kehossa johtaa kilpirauhasen vajaatoimintaan, kilpirauhasen laajentumiseen (struuma), lapsuudessa - kretinismiin (kasvupysähdys ja älykkyyden heikkeneminen). Liiallinen jodi johtaa hypertyreoosiin (toksinen struuma). Ennaltaehkäisyyn otetaan jodioitua suolaa (katso luku 10).

Kupari(Cu) osallistuu useiden entsyymien ja hemoglobiinin muodostumiseen, edistää raudan imeytymistä suolistossa, energian vapautumista rasvoista ja hiilihydraateista; kupari-ionit osallistuvat kehon aineiden hapetusreaktioihin. Kuparin pitoisuus ihmiskehossa liittyy sukupuoleen, ikään, päivittäisiin ja vuodenaikojen lämpötilanvaihteluihin sekä tulehdussairauksiin.

Kuparia löytyy lihasta, maksasta, merenelävistä (kalmari, rapuja, katkarapu), kaikissa vihanneksissa, meloneissa ja palkokasveissa, pähkinöissä, viljoissa (kaurapuuro, tattari, hirssi jne.), sienissä, hedelmissä (omenat, päärynät, aprikoosit, luumut) , marjat (mansikat, mansikat, karpalot, karviaiset, vadelmat jne.).

Kuparin puute tulirokko-, kurkkumätä-, Botkin-taudin ja keuhkotuberkuloosin sairauksissa vaikeuttaa niiden kulkua. Raskaana olevilla naisilla, joilla on kuparin puute, toksikoosia esiintyy useammin. Kuparin puute ruoassa vähentää oksidatiivisten entsyymien toimintaa ja johtaa erilaisiin anemiamuotoihin (anemia). Kuparin yliannostus johtaa myrkytykseen.

Fluori(F -) on pieninä määrinä kaikissa kehon kudoksissa, mutta sen päärooli on osallistuminen dentiinin, hammaskiilteen ja luukudoksen muodostukseen. Tärkein fluorin lähde on juomavesi. Fluoria löytyy riittävästi elintarvikkeista - kalasta, maksasta, lammasta, pähkinöistä, kaurapuurosta, teestä ja hedelmistä. Vihanneksista runsaasti fluoria ovat salaatit, persilja, selleri, perunat, valkokaali, porkkanat ja punajuuret.

Fluorin jyrkkä väheneminen juomavedessä johtaa kariekseen ja hampaiden reikiintymiseen, lisääntynyt pitoisuus lamauttaa kilpirauhasen toimintaa ja johtaa fluoroosin (täplillisten hampaiden vaurioiden) kehittymiseen.

Sinkki(Zn 2+) osallistuu proteiinien, RNA:n synteesiin, useimpien entsyymien muodostukseen ja hematopoieesiin, löytyy luujärjestelmästä, ihosta ja hiuksista, on olennainen osa miessukupuolihormonia - testosteronia, edistää haavojen paranemista , lisää vastustuskykyä, osallistuu solujen jakautumismekanismiin normalisoi hiilihydraattiaineenvaihduntaa. Krooninen psykoemotionaalinen stressi, alkoholi, tupakointi heikentävät sinkin imeytymistä. Sinkin puute ruokavaliossa voi johtaa hedelmättömyyteen, anemiaan, ihosairauksiin, kynsien kasvun hidastumiseen ja hiustenlähtöön, kasvaimen kasvun lisääntymiseen, seksuaalisen kehityksen viivästymiseen ja kasvun hidastumiseen murrosiän aikana.

Sinkin puutteessa haavat paranevat huonosti, ruokahaluttomuutta havaitaan, maku- ja hajuherkkyys heikkenee, haavaumia ilmaantuu suuhun, kieleen ja iholle muodostuu märkärakkuloita. Yliannostus lisää myrkytysriskiä. Suurina määrinä sinkillä on syöpää aiheuttava vaikutus, joten vettä ja ruokaa ei suositella säilytettäväksi galvanoiduissa astioissa.

Sinkkiä löytyy saksanpähkinöistä, merenelävistä, lihasta, siipikarjasta, kaikista vihanneksista, erityisesti valkosipulista ja sipulista, palkokasveista, viljoista (erityisesti kaurapuuroista). Eläintuotteista saatavan sinkin sulavuus on yli 40 % ja kasvisten jopa 10 %.

Useimpien hivenaineiden säätelyä ei käytännössä tutkita.

Mineraaliaineenvaihdunta (suolan aineenvaihdunta) on joukko prosesseja, joissa kehossa esiintyy epäorgaanisten suolojen imeytymistä, jakautumista, muuntumista ja vapautumista.

Suurin osa epäorgaanisista suoloista on klorideja, sulfaatteja ja karbonaatteja, natriumia ja magnesiumia. Mineraaliaineenvaihdunta toimii säätelijänä useissa fysikaalis-kemiallisissa prosesseissa kehossa, esimerkiksi ylläpitää jatkuvasti kehon nesteiden osmoottista painetta, stabiloi veren ja kudosten pH:ta, säätelee solukalvoja jne. Joidenkin suolojen ionit palvelevat aktivaattoreina ja estäjinä (katso). Epäorgaanisten aineiden imeytyminen tapahtuu pääasiassa ohutsuolessa; ne kuljetetaan eri elimiin veren ja imusolmukkeiden välityksellä. Kalsiumin ja magnesiumin päävarasto on luukudos, natrium ja kalium - iho, useimmat suolat -. Epäorgaanisten suolojen vapautuminen kehosta tapahtuu suoliston ja ihon kautta. Kivennäisaineenvaihdunnan rikkominen, esimerkiksi tiettyjen suolojen puutteesta ruoassa, johtaa vakaviin patologisiin ilmiöihin kehossa.

Katso myös Hivenaineet, Mineraalit, Aineenvaihdunta ja energia.

Mineraaliaineenvaihdunta - joukko prosesseja, joissa epäorgaaniset yhdisteet imeytyvät, jakautuvat, muuttuvat ja erittyvät kehosta. Suurin osa näistä yhdisteistä ihmisillä on kaliumin, natriumin, kalsiumin ja magnesiumin kloridi-, sulfaatti-, fosfaatti- ja karbonaattisuoloja. Aikuisilla (paino noin 70 kg) tuhkan kokonaismäärä kehossa on noin 3 kg, josta kalsiumin osuus on 39%, fosforin - 22%, rikin - 4%, kloori - 3%, kaliumin - 5%. natrium - 2 % ja magnesium - 0,7 %. Tuhkan suhteellisen korkea kalsium- ja fosforipitoisuus selittyy sillä, että nämä alkuaineet erilaisten kalsiumfosfaattisuolojen muodossa muodostavat pääosan luurungosta. Edellä mainittujen alkuaineiden pitoisuus kokoveressä on yhtä suuri (mg%): natrium - 175, kalium - 210, kalsium - 5, magnesium - 4,3, kloori - 280, epäorgaaninen fosfori - 3,5, epäorgaaninen rikki - 1; aikuisten veren seerumissa vastaavat arvot ovat yhtä suuret: natrium - 335 ± 10, kalium - 20 ± 2, kalsium - 10 ± 0,3, magnesium - 2,4 ± 0,7, kloori - 365 ± 15, epäorgaaninen fosfori - 3 . 7 ± 0,8, epäorgaaninen rikki - 1,3 ± 0,5. Yllä mainittujen alkuaineiden, joita yleensä kutsutaan makroravinteiksi, lisäksi lähes kaikki muut kemialliset alkuaineet löytyvät ihmiskehosta, mutta niitä on tiheissä kudoksissa ja veressä vain hyvin pieniä määriä (mg %) ja vain pieni osa niistä on todellisia bioelementtejä, eli alkuaineita, jotka ovat välttämättömiä organismin elintärkeiden prosessien normaalille toteuttamiselle. Rauta, kupari, sinkki, mangaani, koboltti, molybdeeni, jodi ja fluori kuuluvat useisiin hivenaineiksi määriteltyihin alkuaineisiin (katso). Muiden (elohopea, arseeni, alumiini, nikkeli, titaani) osalta ei toistaiseksi ole tietoa, joka osoittaisi, että niillä olisi fysiologista merkitystä. Jotkut hivenaineet pääsevät kehoon hengitetyn ilman mukana.

Toisin kuin orgaanisten yhdisteiden vaihdolla, mineraaliaineenvaihdunnalla ei ole energia-arvoa ja sen plastinen arvo (lukuun ottamatta kalsiumin, fosforin ja magnesiumin roolia luuston muodostuksessa) on hyvin rajallinen. Tästä huolimatta eläinten mineraalinälkä eli yhden tai useamman todellisen bioelementin ravinnon puute aiheuttaa nopeasti vakavien patologisten ilmiöiden ilmaantumisen ja sitten eläinten kuoleman. Tämä on seurausta siitä, että kudosten ja kehon nesteiden epäorgaaniset yhdisteet ovat tärkeässä roolissa kehon tärkeimpien aineenvaihduntaprosessien biosäätelijöinä. Joten esimerkiksi natrium-, kalium- ja kloridi-ionit ovat veren, aivo-selkäydinnesteen, imusolmukkeiden, solunulkoisten ja intrasellulaaristen kudosnesteiden osmoottisen paineen pääsäätelijöitä, ja mikä tahansa niiden normaalien suhteiden rikkominen aiheuttaa merkittäviä muutoksia veden jakautumisessa tiheät kudokset ja kehon nesteet. Epäorgaanisten kationien ja anionien kokonaismäärän suhde määrää suurelta osin kudosten ja veren pH:n ja sen mahdollisuuden muuttaa suuntaan tai toiseen erilaisissa patologisissa olosuhteissa. Yhtä tärkeää on se, että kalsiumin, kaliumin, natriumin, mangaanin, magnesiumin jne. ionit ovat tehokkaita aktivaattoreita ja joissakin tapauksissa monien entsyymien estäjiä. Useat hivenaineet (kupari, molybdeeni, sinkki) ovat osa useiden entsyymien aktiivista keskustaa, ja rauta on hemoglobiinien ja sytokromien välttämätön komponentti. Kalsium ja fosfori ovat välttämättömiä luutumisprosesseille; lisäksi epäorgaaninen fosfori on tärkein lähde adenosiinitrifosforihapon (ATP) ja monien orgaanisten fosforiyhdisteiden muodostumiselle, jotka ovat tärkeimpiä energian kantajia, ja epäorgaaninen rikki on lähde useiden rikkipitoisten orgaanisten yhdisteiden muodostumiselle. .

Näin ollen epäorgaanisten yhdisteiden vakiopitoisuuden ylläpitäminen elimissä ja kudoksissa on välttämätön edellytys orgaanisten yhdisteiden normaalille vaihdolle.

Katso myös Aineenvaihdunta ja energia.

rasva-aineenvaihdunnan säätely.

Veren glukoosipitoisuuden lisääminen vähentää lipidien hajoamista ja aktivoi niiden synteesiä. Veren glukoosipitoisuuden lasku päinvastoin estää lipidien synteesiä ja lisää niiden hajoamista. Siten rasvan ja hiilihydraattien aineenvaihdunnan välinen suhde tähtää elimistön energiatarpeiden tyydyttämiseen.

Lisämunuaisen ydinhormoni adrenaliini, somatotrooppinen aivolisäkehormoni, kilpirauhashormoni tyroksiini pitkäaikaisella vaikutuksella rasvavarasto vähenee.

Aineenvaihduntaan vaikuttavat sympaattinen hermosto (se estää lipidien synteesiä ja tehostaa niiden hajoamista) ja parasympaattinen hermosto (edistää rasvan kertymistä).

Hypotalamus hallitsee hermostovaikutuksia rasva-aineenvaihduntaan.

Vesi on olennainen osa kaikkia ihmisen soluja ja kudoksia. Vettä on aikuisella 60% ruumiinpainosta ja vastasyntyneellä 75%. Se on ympäristö, jossa aineenvaihduntaprosessit suoritetaan soluissa, elimissä ja kudoksissa. Jatkuva veden saanti kehoon on yksi tärkeimmistä edellytyksistä sen elintärkeän toiminnan ylläpitämiselle.

Suurin osa – 71 % kaikesta kehon vedestä – on osa solujen protoplasmaa, muodostaen sen solunsisäinen vesi.

Solunulkoinen vesi on osa kudosnestettä(noin 21 %) ja veriplasman vesi (noin 8 %).

Vesivarasto - ihonalainen kudos.

Veden tasapaino koostuu sen kuluttamisesta ja erittymisestä. Ruoan kanssa ihminen saa noin 750 ml vettä päivässä juomien ja puhtaan veden muodossa - noin 630 ml. Noin 320 ml vettä muodostuu aineenvaihduntaprosessissa proteiinien, hiilihydraattien ja rasvojen hapettumisen aikana. Haihdutuksen aikana ihon pinnasta ja keuhkojen alveoleista vapautuu noin 800 ml vettä vuorokaudessa. Ulosteiden mukana erittyy 100 ml vettä. Siksi päivittäinen vähimmäistarve on noin 1700 ml vettä.

Veden virtausta säätelee sen tarve, joka ilmenee janon tunteena. Tämä tunne ilmenee, kun hypotalamuksen juomakeskusta stimuloidaan.

Keho tarvitsee jatkuvan veden lisäksi myös mineraalisuolat. Tärkeimmät ovat natrium, kalium ja kalsium.

Natrium (Na+) on solunulkoisten nesteiden pääkationi. Sen pitoisuus solunulkoisessa väliaineessa on 6-12 kertaa suurempi kuin solujen pitoisuus. Natriumia 3-6 g päivässä tulee kehoon NaCl:n muodossa ja imeytyy pääasiassa ohutsuolesta. Natriumin rooli elimistössä on monipuolinen. Se osallistuu solunulkoisten ja solunsisäisten nesteiden osmoottisen paineen ylläpitämiseen, osallistuu toimintapotentiaalin muodostukseen ja vaikuttaa lähes kaikkien kehon järjestelmien toimintaan. Natriumtasapainoa elimistössä ylläpitää pääasiassa munuaisten toiminta.

kalium (K+) on solunsisäisen nesteen pääkationi. Solut sisältävät 98 % kaliumia. Päivittäinen kaliumtarve on 2-3 g. Pääasiallinen kaliumin lähde elintarvikkeissa ovat kasviperäiset tuotteet. Kalium imeytyy suolistossa. Kaliumilla on suuri merkitys organismin elämässä, koska se ylläpitää kalvopotentiaalia ja synnyttää toimintapotentiaalia. Se osallistuu myös happo-emästasapainon säätelyyn ja ylläpitää osmoottista painetta soluissa. Sen erittymisen säätely tapahtuu pääasiassa munuaisten kautta.

Kalsium (Ca2+) on korkea biologinen aktiivisuus. Se on luuston ja hampaiden luiden päärakenneosa, joka sisältää noin 99 % kaikesta kalsiumista. Aikuisen tulisi saada 800-1000 mg kalsiumia päivässä ruoan kanssa. Lapset tarvitsevat paljon kalsiumia luiden intensiivisen kasvun vuoksi. Kalsium imeytyy pääasiassa pohjukaissuolesta. Noin ¾ kalsiumista erittyy ruoansulatuskanavan kautta ja ¼ munuaisten kautta. Kalsium osallistuu toimintapotentiaalien muodostukseen, osallistuu lihasten supistumiseen, on välttämätön osa veren hyytymisjärjestelmää, lisää selkäytimen refleksiherkkyyttä.

Myös pieninä määrinä olevilla alkuaineilla on merkittävä rooli kehossa. Niitä kutsutaan hivenaineet. Näitä ovat: rauta, kupari, sinkki, koboltti, molybdeeni, seleeni, kromi, nikkeli, tina, pii, fluori, vanadiini. Useimmat biologisesti merkittävät hivenaineet ovat osa entsyymejä, vitamiineja, hormoneja.

Vesi ja kivennäissuolat eivät ole energianlähteitä, mutta niiden normaali saanti ja erittyminen elimistöstä on edellytys sen normaalille toiminnalle. Ne luovat kehon sisäisen ympäristön, koska ne ovat veriplasman, imusolmukkeen ja kudosnesteen pääkomponentti. Kaikki aineiden muutokset kehossa tapahtuvat vesiympäristössä. Vesi liuottaa ja kuljettaa elimistöön joutuneita liuenneita ravintoaineita. Yhdessä mineraalien kanssa se osallistuu solujen rakentamiseen ja moniin aineenvaihduntareaktioihin. Vesi osallistuu kehon lämpötilan säätelyyn; haihtuessaan se jäähdyttää kehoa ja suojaa sitä ylikuumenemiselta. Ihmiskehossa vesi jakautuu solujen ja solujen välisten tilojen välillä (taulukko 12.8).

Vesi imeytyy ruoansulatuskanavassa. Vähimmäisvedentarve 70 kg painavalle on 2-2,5 litraa päivässä. Näistä vain 350 ml muodostuu oksidatiivisissa prosesseissa, noin 1 litra pääsee kehoon ruoan kanssa ja noin 1 litra - juomasi nesteen kanssa. Noin 60 % vedestä erittyy elimistöstä munuaisten kautta, 33 % ihon ja keuhkojen kautta, 6 % suoliston kautta ja vain 2 % nesteestä jää kiinni.

Vastasyntyneen ruumis sisältää suhteellisen paljon vettä (kuva 12.11; taulukko 12.9). Vauvalla se on 75% kehon painosta ja aikuisella - 50-60%. Iän myötä solunsisäisen nesteen tilavuus kasvaa, kun taas solujen välisessä aineessa olevan veden määrä vähenee. Lapsen kehon suuremman pinta-alan ja aikuisen voimakkaamman aineenvaihdunnan vuoksi vesi erittyy keuhkojen ja ihon kautta lapsilla voimakkaammin kuin aikuisilla. Esimerkiksi lapsi, joka painaa 7 kg päivässä, vapauttaa 1/2 solunulkoisesta nesteestä ja aikuinen - 1/7. Lasten suolistossa oleva vesi imeytyy paljon nopeammin kuin aikuisilla. Alikehittyneen janon tunteen ja osmoreseptorien alhaisen herkkyyden vuoksi lapset ovat alttiimpia nestehukkaan kuin aikuiset.

Antidiureetti aivolisäkkeen takahormoni (ADH) tehostaa veden imeytymistä primaarisesta virtsasta

Taulukko 12.8

Nesteen jakautuminen aikuisen kehossa

Nesteen jakautuminen eri-ikäisten lasten kehossa,

% kehon painosta

Riisi. 12.11.Veden määrä (in% kehon painosta) ihmiskehossa eri ikäisinä

Taulukko 12.9

munuaisten tubuluksissa (jonka seurauksena virtsan määrä vähenee) ja vaikuttaa myös veren suolakoostumukseen. Kun ADH:n määrä veressä vähenee, kehittyy diabetes insipidus, jossa virtsaa erittyy jopa 10-20 litraa päivässä. Yhdessä lisämunuaiskuoren hormonien kanssa ADH säätelee vesi-suola-aineenvaihduntaa kehossa.

Veteen liukenevat suolat ovat välttämättömiä puskurijärjestelmien ja ihmiskehon nesteiden pH:n ylläpitämiselle. Tärkeimmät niistä ovat natriumin, kaliumin, kalsiumin ja magnesiumin kloridit ja fosfaatit. Tiettyjen suolojen, erityisesti natriumin ja kaliumin, puute tai ylimäärä ruoassa aiheuttaa vesi-suolatasapainon häiriöitä, mikä johtaa kuivumiseen, turvotukseen ja verenpainehäiriöihin.

Mineraalien esiintyminen liittyy kiihtyvyysilmiöön (natrium, kalium, kloori), luiden (kalsium, fosfori), hermoelementtien, lihasten kasvuun ja kehitykseen. Ne edistävät sydämen ja hermoston normaalia toimintaa, niitä käytetään hemoglobiinin (rauta), mahalaukun suolahapon (kloori) muodostamiseen.

Lapsen kasvaessa suolojen määrä kehossa kertyy: vastasyntyneellä suolat muodostavat 2,55% kehon painosta, aikuisella - 5%. Kasvavan lapsen keho tarvitsee erityisesti monien kivennäisaineiden lisäsaannin. Erityisen suuri lapsilla on kalsiumin ja fosforin tarve, jotka ovat välttämättömiä luukudoksen muodostumiselle. Suurin kalsiumin tarve havaitaan ensimmäisen elinvuoden ja murrosiän aikana. Ensimmäisenä elinvuotena kalsiumia tarvitaan kahdeksan kertaa enemmän kuin toisena ja 13 kertaa enemmän kuin kolmantena vuonna, jolloin kalsiumin tarve vähenee. Esikoulu- ja kouluiässä kalsiumin vuorokausitarve on 0,68-2,36 g.

Aikuisilla, kun kalsiumin saanti kehoon vähenee, se huuhtoutuu luukudoksesta vereen, mikä varmistaa sen koostumuksen pysyvyyden (kuva 12.12). Lapsilla, joilla on kalsiumin puute ruoassa, päinvastoin, luukudos säilyttää sen, mikä johtaa sen määrän vähenemiseen veressä.

Riisi. 12.12.

ja. Esikouluikäisten lasten normaalissa luutumisprosessissa kalsiumin ja fosforin saannin suhteen tulee olla yhtä suuri. 8-10-vuotiaana kalsiumia tarvitaan jonkin verran vähemmän kuin fosforia, suhteessa 1:1,5. Vanhemmassa kouluiässä tämä suhde muuttuu fosforipitoisuuden kasvun suuntaan ja sen tulisi olla 1:2. Päivittäinen fosforin tarve on 1,5-4,0 g.

Ihmisillä lisäkilpirauhaset tuottavat lisäkilpirauhashormoni(PtH), säätelee kalsiumin ja fosforin vaihtoa kehossa. Lisäkilpirauhasten vajaatoiminnassa veren kalsiumpitoisuus laskee, mikä johtaa jalkojen, käsivarsien, vartalon ja kasvojen lihasten kouristukseen, ns. tetania. Nämä ilmiöt liittyvät hermo-lihaskudoksen kiihottumisen lisääntymiseen veren kalsiumin puutteen vuoksi ja siten solujen sytoplasmassa. PTH:n riittämättömällä vapautumisella luut heikkenevät, murtumat paranevat huonosti ja hampaat katkeavat helposti. Lapset ja imettävät äidit ovat erityisen herkkiä lisäkilpirauhasten hormonaalisen toiminnan puutteelle. Kalsiumaineenvaihduntaan liittyy myös sukupuolirauhasten – munasarjojen – tuottamia estrogeenejä ja kilpirauhashormonia, kalsitoniinia.

Kysymyksiä ja tehtäviä itsehillintään

• 1. Kerro meille aineenvaihdunnasta ja sen vaiheista.
• 2. Mitä menetelmiä kehon energiakustannusten arvioimiseksi tiedät?
• 3. Anna yleisen vaihdon ominaisuus. Mitä eroja on miesten ja naisten aineenvaihdunnassa?
• 4. Mikä on perusvaihto? Mikä sen merkitys on? Mitkä ovat arviointimenetelmät? Miten perusaineenvaihdunta muuttuu iän myötä?
• 5. Mitä tiedät energianvaihdosta? Miten se muuttuu iän myötä?
• 6. Kuvaile markkinaraon erityistä dynaamista toimintaa.
• 7. Miten välttämättömien ravintoaineiden aineenvaihdunta muuttuu iän myötä?
• 8. Kerro meille veden ja mineraalien vaihdosta. Mikä on lasten ja aikuisten vedentarve?
• 9. Miten proteiinien, rasvojen, hiilihydraattien ja kivennäisaineiden aineenvaihdunnan hormonaalinen säätely suoritetaan? Miten se muuttuu iän myötä?

Keho tarvitsee jatkuvan veden lisäksi myös mineraalisuolat. Ne tulevat kehoon ruoan ja veden kanssa, lukuun ottamatta ruokasuolaa, jota lisätään erityisesti ruokaan. Kaiken kaikkiaan eläinten ja ihmisten kehosta löydettiin noin 70 kemiallista alkuainetta, joista 43 katsotaan välttämättömäksi (essential; lat. essentia - essence).

Kehon eri kivennäisaineiden tarve ei ole sama. Jotkut elementit ns makroravinteet, joutuu elimistöön merkittävässä määrin (grammoina ja gramman kymmenesosina päivässä). Makroelementtejä ovat natrium, magnesium, kalium, kalsium, fosfori, kloori. Muut elementit - hivenaineet(rautaa, mangaania, kobolttia, sinkkiä, fluoria, jodia jne.) elimistö tarvitsee erittäin pieninä määrinä (mikrogrammoina - milligramman tuhannesosat).

Mineraalisuolojen tehtävät:

1) ovat homeostaasin biologisia vakioita;

2) luoda ja ylläpitää osmoottista painetta veressä ja kudoksissa (osmoottinen tasapaino);

3) ylläpitää veren aktiivisen reaktion pysyvyyttä

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

4) osallistua entsymaattisiin reaktioihin;

5) osallistua vesi-suola-aineenvaihduntaan;

6) natrium-, kalium-, kalsium-, kloori-ioneilla on tärkeä rooli viritys- ja estoprosesseissa, lihasten supistumisessa, veren hyytymisessä;

7) ovat olennainen osa luita (fosfori, kalsium), hemoglobiini (rauta), tyroksiinihormoni (jodi), mahaneste (suolahappo) jne.;

8) ovat olennaisia ​​​​komponentteja kaikissa ruuansulatusmehuissa, joita erittyy suuria määriä.

Harkitse lyhyesti natriumin, kaliumin, kloorin, kalsiumin, fosforin, raudan ja jodin vaihtoa.

1) Natrium joutuu kehoon pääasiassa ruokasuolana. Se on ainoa kivennäissuola, jota lisätään ruokaan. Kasviruoat sisältävät vähän ruokasuolaa. Aikuisen ruokasuolan päivittäinen tarve on 10-15 g Natrium osallistuu aktiivisesti kehon osmoottisen tasapainon ja nestetilavuuden ylläpitämiseen ja vaikuttaa elimistön kasvuun. Yhdessä kaliumin kanssa natrium säätelee sydänlihaksen toimintaa ja muuttaa merkittävästi sen kiihtyneisyyttä. Natriumin puutteen oireet: heikkous, apatia, lihasten nykiminen, lihasten supistumisominaisuuksien menetys.

2) kalium tulee kehoon vihannesten, lihan, hedelmien kanssa. Sen päivittäinen normi on 1 g. Yhdessä natriumin kanssa se osallistuu biosähköisen kalvopotentiaalin (kalium-natriumpumpun) muodostumiseen, ylläpitää solunsisäisen nesteen osmoottista painetta ja stimuloi asetyylikoliinin muodostumista. Kaliumin puutteella havaitaan assimilaatioprosessien estymistä (anabolia), heikkoutta, uneliaisuutta, hyporefleksiaa (refleksien vähenemistä).

3) Kloori pääsee kehoon suolan muodossa. Kloorianionit yhdessä natriumkationien kanssa osallistuvat veriplasman ja muiden kehon nesteiden osmoottisen paineen luomiseen. Kloori on myös osa mahanesteen suolahappoa. Ihmisillä ei ole oireita kloorin puutteesta.

4) Kalsium tulee kehoon maitotuotteiden, vihannesten (vihreiden lehtien) kanssa. Sitä on luissa fosforin ohella ja se on yksi veren tärkeimmistä biologisista vakioista. Ihmisveren kalsiumpitoisuus on normaalisti 2,25-2,75 mmol/l (9-11 mg%). Kalsiumin väheneminen johtaa tahattomiin lihasten supistuksiin (kalsiumtetaniaan) ja kuolemaan hengityspysähdyksen vuoksi. Kalsium on välttämätön veren hyytymiselle. Päivittäinen kalsiumin tarve on 0,8 g.

5) Fosfori tulee kehoon maitotuotteiden, lihan, viljan kanssa. Päivittäinen tarve on 1,5 g. Yhdessä kalsiumin kanssa sitä löytyy luista ja hampaista, se on osa korkeaenergisiä yhdisteitä (ATP, kreatiinifosfaatti jne.). Fosforin laskeutuminen luihin on mahdollista vain D-vitamiinin läsnä ollessa. Fosforin puutteessa elimistössä havaitaan luun demineralisoitumista.

6) Rauta tulee kehoon lihan, maksan, papujen, kuivattujen hedelmien kanssa. Päivittäinen tarve on 12-15 mg. Se on olennainen osa veren hemoglobiinia ja hengityselinten entsyymejä. Ihmiskehossa on 3 g rautaa, josta 2,5 g on punasoluissa kiinteänä osana hemoglobiinia, loput 0,5 g on osa kehon soluja. Raudanpuute häiritsee hemoglobiinin synteesiä ja johtaa anemiaan.

7) Jodi mukana tulee juomavettä, joka on rikastettu kivien läpi virrattaessa, tai pöytäsuolalla jodia lisättynä. Päivittäinen tarve on 0,03 mg. Osallistuu kilpirauhashormonien synteesiin. Jodin puute kehossa johtaa endeemiseen struumaan - kilpirauhasen lisääntymiseen (jotkin Uralin alueet, Kaukasus, Pamirs jne.).

Kivennäisaineenvaihdunnan häiriintyminen voi johtaa sairauteen, jossa munuaisten kuppiin, lantioon ja virtsanjohtimiin muodostuu erikokoisia, rakenteellisia ja kemiallisia kiviä (munuaiskivet). Se voi myös edistää kivien muodostumista sappirakossa ja sappitiehyissä (sappikivitauti).