Składniki mineralne
W organizmie człowieka występuje około 60 pierwiastków w postaci wielu różnych związków chemicznych. Stanowią one około 4% masy ciała dorosłego człowieka. Biorąc pod uwagę zawartość w organizmie człowieka oraz dzienne zapotrzebowanie składniki mineralne dzielą się na:
makroelementy (dzienne zapotrzebowanie przekracza 100 mg/osobę) i są to: Ca, P, Mg, K, Na, Cl, S
mikroelementy (dzienne zapotrzebowanie poniżej100 mg/osobę) - Fe, Zn, Cu, F, J, Se, Ch.
Wszystkie makroelementy są niezbędnymi składnikami odżywczymi, które muszą być dostarczane do organizmu wraz z pożywieniem. Natomiast nie wszystkie mikropierwiastki są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania.
Rola soli mineralnych w organizmie:
stanowią materiał budulcowy: kości, zębów, skóry i włosów (Ca, P, Mg, S, F)
wchodzą w skład związków o podstawowym znaczeniu dla funkcjonowania organizmu, np.: hemoglobiny, mioglobiny (Fe), tyroksyny (J), witaminy B12 (Co), ATP, ADP (P) oraz enzymów (Zn, Mn)
odgrywają podstawową rolę w gospodarce wodno - elektrolitowej (Na, K, Cl) oraz w utrzymaniu równowagi kwasowo - zasadowej i pobudliwości nerwowo-mięśniowej.
W organizmie dorosłego człowieka znajduje się przeciętnie:
1200g wapnia |
60 - 80 mg miedzi |
700 - 900 g fosforu |
10 - 20 mg manganu |
25 - 35 g magnezu |
3000 - 4000 mg fluoru |
120 - 200 g siarki |
9 - 16 mg molibdenu |
90 - 100 g sodu |
25 - 50 mg jodu |
110 - 140 g potasu |
6 - 21 mg selenu |
90 - 100 g chloru |
1 - 6 mg chromu |
3500 - 4500 mg żelaza |
1,1 - 1,5 mg kobaltu |
1600 - 2300 mg cynku |
|
Makroelementy
WAPŃ (Ca)
Podstawowy składnik kości i zębów, tylko około 1% tego pierwiastka z puli znajdującej się w organizmie spełnia inne niż budulcowe funkcje.
Wapń odpowiada m. in. za:
kurczliwość mięśni
przewodzenie bodźców nerwowych
przepuszczalność błon komórkowych
regulację pobudliwości nerwów
krzepliwość krwi
Wchodzi w skład wielu enzymów m. in. lipazy oraz ATP-azy niezbędnej do uwalniania energii z ATP.
HIPOKALCEMIA (niedobór Ca)
Długotrwały niedobór wapnia w diecie, a także niedobór wit. D może doprowadzić do obniżenia stężenia Ca we krwi. Objawy tego stanu dotyczą głównie układu nerwowego tzw. tężyczka (mrowienie warg, języka, palców lub nóg, uogólnione bóle mięśni oraz kurcze mięśni rąk, stóp i twarzy). U dzieci może pojawić się krzywica, polegająca na nieprawidłowym uwapnieniu rosnących kości i przyrostu chrząstek nasadowych, natomiast u dorosłych - osteomalacja, czyli demineralizacja prowadząca do rozmiękania i deformacji kości. W starszym wieku dochodzi do osteoporozy, czyli utraty masy kości (składników mineralnych i matrycy białkowej). Złamania kości są tym częstsze, im mniejsza jest gęstość kości osiągnięta w okresie rozwojowym.
HIPERKALCEMIA (nadmiar Ca)
Przy prawidłowym żywieniu nie występuje, ale może być skutkiem przedawkowania wit. D u małych dzieci, a także stosowania przez ludzi dorosłych preparatów farmaceutycznych zawierających wapń w dawkach powyżej 3 - 4 g/dzień.
Objawy: jadłowstręt, nudności i wymioty oraz zaparcia, może dojść do zwapnień w nerkach. Zapotrzebowanie zależy od tempa wzrostu i jest największe w okresie maksymalnego wzrostu (okres niemowlęcy i dojrzewania). W wieku rozwojowym kości powiększają swoje rozmiary, a potem przez około 10 lat (do 25 roku życia) wapń odkładany jest w nich dla osiągnięcia jak największej masy tzw. szczytowej masy kości. W całym tym okresie bilans Ca powinien być dodatni. Przez kolejne 10 - 20 lat masa kości utrzymywana jest na stałym poziomie i wtedy wapń dostarczany z dietą potrzebny jest tylko na pokrycie strat z moczem, kałem i potem. W wieku 40 - 45 lat zaczyna ubywać nam masy kości w tempie 0,2 - 0,5% na rok, u kobiet straty te mogą przez pewien czas wynosić 2 - 5%. W tym okresie konieczne jest zwiększenie zawartości Ca w racji pokarmowej aby nie powodować dodatkowego odpływu wapnia z kości.
Zalecane dzienne spożycie - 900 do 1200 mg
ŻRÓDŁO WAPNIA
sery podpuszczkowe ok. 800 mg/100g
mleko i napoje mleczne, ser twarogowy ok. 100 mg/100g
sardynki, śledzie 85 - 110 mg/100g
jarmuż ok. 250 mg/100g
fasola ok. 150mg/100g
Aby zwiększyć spożycie wapnia i poprawić niekorzystny stosunek Ca : P (stosunek molowy 1:1, wagowy 1,3:1) dodaje się ten pierwiastek do: mąki, makaronu, pieczywa, ryżu, napojów mlecznych, serów twarogowych, a ostatnio do soków owocowych. Zarówno przy wzbogacaniu produktów spożywczych, jak i stosowaniu preparatów farmaceutycznych należy brać pod uwagę możliwość obniżenia (tylko przy zwiększonych dawkach wapnia) poziomu wchłaniania żelaza, cynku i magnezu.
FOSFOR (P)
Około 85% fosforu w organizmie człowieka jest zdeponowana w kościach i zębach, reszta wchodzi w skład kwasów nukleinowych i tkanki mózgowej, błon komórkowych, związków wysokoenergetycznych, koenzymów.
Fosfor bierze udział w:
utrzymaniu odpowiedniego pH krwi
utrzymaniu stałego odczynu tkanek i cieczy ustrojowych
przemianach węglowodanów, tłuszczów i białek
HIPOFOSFATEMIA (niedobór P)
Nie zdarzają się przy spożywaniu zwyczajowej diety, mogą dotyczyć osób nadużywających alkoholu lub stosujących leki zobojętniające nadmiar kwasu solnego w żołądku. Są one przyczyną spadku syntezy ATP i trudności oddawaniu tlenu tkankom.
HIPERFOSFATEMIA (nadmiar P)
Zwykle zawartość fosforu jest wyższa niż zalecają normy żywieniowe. Powoduje to przejściowy nadmiar fosforu, przy którym następuje obniżenie wchłaniania wapnia. Chroniczna hiperfosfatemia może prowadzić do nadczynności przytarczyc i być przyczyną utraty masy kostnej.
Zalecane dzienne spożycie - 700 do 1200 mg
ŹRÓDŁA FOSFORU
sery podpuszczkowe ok. 500 mg/100g
fasola, groch ok. 400 mg/100g
sery twarogowe, jaja ok. 200 mg/100g
mięso, ryby 150 - 200 mg/100g
ciemne pieczywo 100 - 300 mg/100g
Fosfor w produktach spożywczych występuje naturalnie, ale może być do nich dodawany jako tzw. substancje dodatkowe konieczne do przeprowadzenia procesu technologicznego lub poprawy cech organoleptycznych (smak, zapach itp.)czy funkcjonalnych. Dodatki te stosuje się w produkcji: wędlin, serów topionych, koncentratów zup i deserów w proszku oraz napojów typu cola.
MAGNEZ (Mg)
Ponad połowa magnezu w organizmie człowieka występuje w kościach (55 - 60%), około 40 - 45% w komórkach tkanek miękkich, głównie mięśni, a tylko 1% w płynach pozakomórkowych.
Najważniejsze funkcje magnezu to:
udział w procesach syntezy i rozpadu ATP
biosynteza i utrzymanie struktury kwasów nukleinowych i chromosomów
biosynteza białek
przemiany węglowodanów i tłuszczów
przewodnictwo nerwowe
kurczliwość mięśni
termoregulacja
HIPOMAGNEZEMIA (niedobór Mg)
Niedobory występują najczęściej przy niedostatecznej podaży tego pierwiastka z pożywieniem, w wyniku przewlekłych biegunek oraz w przypadku niektórych schorzeń (np. diabetycy). Również wzrost stężenia hormonów tarczycy jaki ma miejsce w czasie stresu powoduje nadmierne wydalanie magnezu z moczem. Biorąc pod uwagę, że niedobór Mg potęguje reakcje stresowe, konieczne jest w takiej sytuacji podawanie preparatów magnezowych.
HIPERMAGNEZEMIA (nadmiar Mg)
Występuje przy niewydolności nerek oraz w wyniku przedawkowania preparatów magnezowych. Powoduje upośledzenie przewodnictwa nerwowo-mięśniowego, czyli porażenie mięśni szkieletowych i mięśnia serca.
ZAPOTRZEBOWANIE
Obliczono, że na przyrost 1 kg mięśni potrzeba około 200 mg magnezu, a na przyrost każdego kg masy ciała 300 mg.
Zalecane dzienne spożycie - mężczyźni 370 mg, kobiety 300 mg.
Sportowcy nawet ponad 1000 mg
ŹRÓDŁA MAGNEZU
kakao ok. 420 mg/100g
kasza gryczana 220 mg/100g
groch, fasola, orzechy 100 - 185 mg/100g
płatki kukurydziane i owsiane129 mg/100g
ciemne pieczywo 100 - 120 mg/100g
makarony ok. 65 mg/100g
soja 250 mg/100g
banany 27 mg/100g
SÓD (Na), CHLOR (Cl), POTAS (K)
Pierwiastki te stanowią główny składnik płynów komórkowych. Około 40% zasobów sodu i około 8% potasu zmagazynowana jest w kościach. Wszystkie trzy pierwiastki wydalane są z moczem i potem, w niewielkim stopniu z kałem. Podczas wysiłku fizycznego i przy wysokiej temperaturze otoczenia znacznie zwiększa się wydzielanie potu. Jeden dm3 potu zawiera:460 - 1800 mg sodu, 160 - 300 mg potasu, 700 - 2100 mg chloru. W trakcie zawodów lub podczas intensywnego treningu straty te sięgają około 3 litrów. Dlatego zalecane jest podawanie sportowcom napojów zawierających 0,1 - 0,2% NaCl.
Pierwiastki te uczestniczą w :
gospodarce wodnej organizmu i regulacji kwsowo-zasadowej
czynnościach komórek nerwowych i mięśniowych
regulacji transportu glukozy, magazynowanie glikogenu (K)
HIPOKALIEMIA (niedobór K)
Może występować przy biegunkach, wymiotach, anoreksji i zaburzeniach równowagi kwasowo-zasadowej oraz może być następstwem stosowania środków przeczyszczających i moczopędnych (alkohol i kawa wzmagają wydalanie potasu). Hipokaliemia powoduje: Upośledzenie ośrodkowego układu nerwowego, zwiotczenie mięśni szkieletowych, porażenie mięśni gładkich i zaburzenie rytmu serca. W takich przypadkach stosuje się preparaty farmaceutyczne.
HIPERKALIEMIA (nadmiar K)
Jest wynikiem chorób nerek i objawia się: zwolnieniem akcji serca, spadkiem siły mięśniowej, mrowieniem kończyn i ust.
HIPONARTEMIA (niedobór NaCl)
Nadmierne straty chlorku sodowego związane są z jego niską podażą lub/i dużymi stratami, np.: przy silnym poceniu się, biegunki, wymioty, stosowanie środków moczopędnych. Jeżeli straty sodu są duże pojawia się: osłabienie fizyczne i psychiczne, utrata łaknieniem mdłości i wymioty
HIPERNARTEMIA (nadmiar NaCl)
Zjawisko to występuje o wiele częściej i związane jest z przyzwyczajeniem do smaku słonego. Pojawia się obrzęk, nerwowość, przyspieszone oddychanie.
ZAPOTRZEBOWANIE
Niezbędne ilości Na i Cl nie są dokładnie określone, w dużym stopniu zależą od temperatury i wilgotności otoczenia, od aktywności fizycznej oraz od wieku. Natomiast zapotrzebowanie na potas zależy od tempa wzrostu.
Zalecane dzienne spożycie: sód - 575 do 625 mg, potas - 3500 mg, chlor - 750 do 800 mg
ŻRÓDŁA Na
sól kuchenna
ryby solone 1000 mg/100g
wędliny i wędzonki 700 - 1000 mg/100g
konserwy mięsne 700 - 800 mg/100g
sery podpuszczkowe 750 mg/100g
pieczywo 350 - 500 mg/100 g
ŻRÓDŁA Cl
sól kuchenna
wędliny 1000 - 1700 mg/100g
sery podpuszczkowe 1300 mg/100g
Spożycie soli kuchennej nie powinno przekraczać 6g/dzień, tymczasem przeciętne spożycie soli w Polsce wynosi (o zgrozo) 15 g/ osobę. Można je zmniejszyć stosując sól niskosodową, przyprawy lub po prostu nieco mniej dodawać jej do przygotowania potraw i przy stole.
ŻRÓDŁA K
rośliny strączkowe 1000 - 1700 mg/100g
orzechy 500 - 700 mg/100g
ziemniaki 400 mg/100g
ryby ok. 400 mg/100g
banany, porzeczki 300 mg/100g
mięso 200 - 300 mg/100g
produkty zbożowe (całe ziarna) 100 - 400 mg/100g
Diety, które zawierają mało warzyw, a dużo produktów przemysłowo przetworzonych dostarczają mniej potasu, natomiast diety wegetariańskie zwykle obfitują w ten pierwiastek.
SIARKA (S)
Pierwiastek ten wchodzi w skład aminokwasów siarkowych (metioniny i cysteiny) oraz włosów, skóry, paznokci i chrząstek. Jest również składnikiem: koenzymu A, tiaminy, biotyny, kwasu liponowego, hormonów przedniego płata przysadki, insuliny i glutationu.
Siarka bierze udział w:
integracji tkanki łącznej, zwłaszcza w czasie wzrostu i leczenia jej uszkodzeń
detoksykacji związków obcych
Zapotrzebowanie na siatkę nie jest ustalone, nie są znane również objawy jej niedoboru.
MIKROELEMENTY
ŻELAZO (Fe)
W żywności żelazo występuje w formie hemowej i niehemowej. Pierwiastek ten wchłaniany jest dzięki witaminie C i kwasowi solnemu, który zawarty jest w soku żołądkowym. Przyswajanie go zwiększają kwas askorbinowy (wit. C), niektóre aminokwasy oraz tzw. meat factor - występujący w białkach mięśniowych (mięso, drób, ryby), a utrudniają m. in. wapń, niektóre białka roślinne, fosforany i szczawiany.
Żelazo jest:
składnikiem hemoglobiny, mioglobiny i wielu enzymów
niezbędny do transportu i magazynowania tlenu
transportu elektronów
i bierze udział w detoksykacji związków obcych.
Żelazo jest wychwytywane przez komórki szpiku kostnego i zużywane do "produkcji" hemoglobiny, a reszta magazynowana jest w wątrobie, śledzionie i szpiku.
NIEDOBORY Fe
Przy niedostatecznym spożyciu żelaza w pierwszej kolejności rozwija się niedokrwistość z niedoboru żelaza (obniżenie stężenia hemoglobiny). Następnie pojawiają się zmiany w śluzówce takie jak: zmniejszenie grubości nabłonka, zmiany zapalne, zanik brodawek językowych, biegunki. Występujące niedotlenienie tkanek powoduje obniżenie sprawności fizycznej, zaburzenia regulacji temperatury ciała, rozwoju psychmotorycznego i intelektualnego, zakłócenia snu i obniżenie odporności organizmu.
Zalecane dzienne spożycie: mężczyźni - 15 mg, kobiety - 18 do 19 mg u sportowców nawet do 40 mg.
ŹRÓDŁA ŻELAZA
wątroba wieprzowa 18,7 mg/100g |
soja 8,9 mg/100g |
wątroba wołowa 9,4 mg/100g |
pietruszka zielona 5 mg/100g |
wątroba z kurczaka 9,5 mg/100g |
orzechy pistacjowe 6,7 mg/100g |
kiszka 16,9 mg/100g |
pestki dyni 15 mg/100g |
otręby pszenne 14,9 mg/100g |
kakao 10,7 mg/100g |
płatki kukurydziane 14 mg/100g |
|
Najlepiej przyswajalne jest żelazo hemowe zawarte w produktach pochodzenia zwierzęcego.
CYNK (Zn)
Mięśnie szkieletowe i kości zawierają prawie 90% całej puli cynku zawartej w organizmie.
Pierwiastek ten jest:
niezbędny do syntezy białka i kwasów nukleinowych
bierze udział w produkcji testosteronu, insuliny i tyroksyny
pomaga w odczuwaniu smaku i zapachu
niezbędny w metabolizmie alkoholu.
NIEDOBORY Zn
U dorosłych występują: zmiany skórne, wypadanie włosów, zaburzenia smaku, utrudnione gojenie ran, kurzą ślepotę.
Biodostępność cynku z diety zależy od jej składu. Przyswajanie ułatwiają: białko zwierzęce, kwas cytrynowy i niektóre aminokwasy. Natomiast żelazo niehemowe (pochodzenia roślinnego) i miedź obniżają wchłanianie. Zalecane dzienne spożycie: mężczyźni_ 16 mg, kobiety 13 mg
ŻRÓDŁA CYNKU
mięso 1,7 - 7,5 mg/100g
wątroba, sery podpuszczkowe 4,5 mg/100g
fasola, groch 4 mg/100g
kasza gryczana 3,5 mg/100g
orzechy 1,8 - 3,2 mg/100g
pieczywo, makarony 0,6 - 4,1 mg/100g
MIEDŹ (Cu)
Pierwiastek ten:
jest składnikiem wielu enzymów
bierze udział w przemianach energetycznych
chroni komórki przed wolnymi rodnikami
jest niezbędny do gospodarki żelazem
tworzy wiązania w kolagenie i elastynie
NIEDOBÓR MIEDZI
Pierwszym objawem jest anemia spowodowana utrudnionym transportem żelaza do tkanek oraz skróceniem czasu przeżycia czerwonych krwinek wskutek uszkodzenia ich błon komórkowych przez wolne rodniki. Inne objawy to: pękanie naczyń krwionośnych, zwiększona łamliwość kości (zaburzenia usieciowania elastyny i kolagenu), podniesienie poziomu cholesterolu, brak pigmentacji skóry.
Zalecane dzienne spożycie: 2 do 2,5 mg
ŹRÓDŁA MIEDZI
orzechy 0,28 - 1,29 mg /100g
wątroba 0,6 mg /100g
groch, fasola 0,5 mg /100g
kasza gryczana, pieczarki 0,4 mg /100g
makarony, pieczywo 0,35 mg /100
ryby 0,05 - 0,33 mg /100g
Wchłanianie miedzi obniżają żelazo i cynk oraz fruktoza i wit. C.
MANGAN (Mn)
Pierwiastek ten kumuluje się głównie w wątrobie, nerkach i kościach. Ważny jest dla:
tworzenia tkanki łącznej i kości
funkcji mózgu i trzustki.
Jego rola fizjologiczna oraz skutki niedoboru są mało poznane. Wywołany eksperymentalnie niedobór wywołał: podniesienie poziomu cholesterolu, zmniejszoną tolerancję glukozy oraz "przejście" wapnia i fosforu z kości do krwi.
Zalecane dzienne spożycie: 2 do 5 mg
ŻRÓDŁA MANGANU:
orzechy 3,6 - 4,2 mg /100g
ciemne pieczywo 2,4 - 4,5 mg /100g
czarne jagody 3,4 mg /100g
fasola, groch 2 mg /100g
czekolada 0,7 mg /100g
herbata-napar 0,3 mg /100g
FLUOR (F)
Najważniejsze funkcje:
składnik kości i zębów
przeciwdziała powstawaniu próchnicy
zwiększa gęstość kości
NADMIAR FLUORU w wodzie pitnej powoduje rozwój próchnicy w młodym wieku, a przy ciężkiej fluorozie u dorosłych występują zmiany kostne.
Zalecany bezpieczny poziom spożycia: 1,5 - 4 mg /100g
ŹRÓDŁA FLUORU:
woda (twarda)
ryby 0,1 - 0,75 mg /100g
soja 0,5 mg /100g
wątroba 0,2 mg /100g
herbata 1 szklanka ok. 0,2 mg
JOD (J)
Pierwiastek ten jest szybko i prawie całkowicie wchłaniany z pożywienia, może być również przyswajany z powietrza przez błony śluzowe układu oddechowego i przez skórę.
Jod jest niezbędny do:
produkcji hormonów tarczycy
regulacji podstawowej przemiany materii i procesów cieplnych
warunkuje prawidłowy rozwój oraz funkcjonowanie mózgu i układu nerwowego.
NIEDOBÓR JODU
niedoczynność tarczycy (powstawanie wola tarczycy)
opóźnienie rozwoju fizycznego i psychicznego
spowolnienie umysłowe, kretynizm, i inne.
Jod występuje w znacznym stężeniu tylko w wodzie morskiej, dlatego im dalej od morza tym ryzyko niedoboru jest większe.
Zalecane dzienne spożycie 160 ľg
ŻRÓDŁA JODU:
sól kuchenna jodowana
ryby morskie 27 - 290 mg /100g
Wykorzystanie jodu z diety utrudniają tzw. substancje wolotwórcze zawarte w: kapuście, brokułach, kalafiorze, orzeszkach ziemnych i roślinach strączkowych (groch, fasola, soja, bób).