Роль минеральных веществ и микроэлементов в сохранении здоровья человека

ROLE OF MINERALS AND MICROELEMENTS IN HUMAN HEALTH MAINTENANCE



В.С. Новиков
Е.Б. Шустов
V.S. Novikov
Ye.B. Shustov
raen.vsn@mail.ru
shustov-msk@mail.ru
вице-президент РАЕН, председатель Секции междисциплинарных проблем науки и образования, лауреат Государственной премии РФ в области науки и техники, Заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор, академик
главный научный сотрудник института токсикологии ФМБА России, лауреат Государственной премии РФ в области науки и техники, доктор медицинских наук, профессор, академик РАЕН
vice-president of the Russian Academy of Natural Sciences, chairperson of the section of Interdisciplinary problems of science and education of Russian Academy of Natural Sciences, a recipient of the State Prize in Science and Engineering, Honored Science Worker, member of the Russian Academy of Natural Sciences, Doctor of Medicine, professor
chief researcher, the Institute of Toxicology, a recipient of the State Prize in Science and Engineering, member of the Russian Academy of Natural Sciences, Doctor of Medicine, professor
г. Санкт-Петербург
г. Санкт-Петербург
St. Petersburg
St. Petersburg

Ключевые слова:

  • минеральные вещества
  • микроэлементы
  • микроэлементозы
  • здоровье человека
  • физиологические механизмы
  • дефицит макро- и микроэлементов
  • рацион питания
  • медико-биологическая проблема
  • Keywords:

  • minerals
  • microelements
  • microelementosis
  • human health
  • physiological mechanisms
  • deficiency of macro and microelements
  • food ration
  • medical-biological problem
  • В статье проанализирована роль минеральных элементов, необходимых для сохранения здоровья человека, включая воспроизводство генофонда. Рассмотрено значение минеральных веществ и микроэлементов в физиологических процессах организма. Показана значимость дефицита макро- и микронутриентов в организме человека при развитии многих заболеваний. Выявлена конкретная роль важнейших макро- и микроэлементов в реализации базовых функций организма в норме и патологии.

    We analyze the role of minerals essential for human health maintenance, including the gene pool reproduction. We consider the role of minerals and microelements in physiological processes in the human body. We show the significance of the deficiency of macro and micronutrients in the human body when developing numerous diseases. We reveal the role of essential macro and microelements in the basic body functions under normal condition and pathology.

    Обзор статьи

    В состав организма входит большое количество минеральных веществ, которые абсолютно необходимы для обеспечения всех жизненных функций, включая воспроизводство генофонда. Химический состав тела человека включает конституционные элементы, макро- и микроэлементы. Приблизительный состав «стандартизированного» человеческого организма с массой тела 70 кг приведен в таблице. Выявленные в настоящее время дефициты жизненно необходимых элементов являются чрезвычайно серьезной медико-биологической проблемой. По статистике ВОЗ, в мире насчитывается более 2 млрд человек, страдающих от дефицита железа, около 1,5 млрд человек – от дефицита йода, около половины населения – от дефицита кальция. Дефицит макро- и микронутриентов в организме людей является причиной роста многих заболеваний, которые 30–40 лет назад встречались гораздо реже. В их числе – гипертоническая болезнь, анемии, атеросклероз, диабет, болезни опорно-двигательного аппарата, желудочно-кишечные и эндокринные заболевания, болезни обмена веществ и др. [6].
    В настоящее время к микроэлементозам относят патологические процессы, обусловленные дефицитом, избытком или дисбалансом микроэлементов в организме [11]. Среди них можно выделить гипо- и гипермикроэлементозы экзогенного и эндогенного происхождения. Наибольшую распространенность имеют экзогенные эндемические гипомикроэлементозы, которые связаны не только с аномальным содержанием микроэлементов в окружающей среде, но и с недостаточным поступлением их из пищи. В последнее время наблюдается рост вторичных микроэлементозов, возникающих при различных заболеваниях. Вследствие резко возросшего загрязнения окружающей среды наблюдается значительное увеличение ареалов техногенных гипермикроэлементозов в индустриально развитых регионах и мегаполисах, вокруг промышленных комплексов, в местах техногенных катастроф.
    Содержание металлов и микроэлементов в организме человека в основном определяется их пищевым потреблением, процессами всасывания и интенсивностью выделения. Так, вегетарианские диеты могут привести к дефициту цинка и железа, и поступление в организм вегетарианцев этих микроэлементов может потребовать их дополнительного введения в виде средств функционального питания или БАДов. Хронические воспалительные заболевания кишечника (энтероколиты, колиты),
    кишечные инфекции (бактериальные, протозойные), глистные инвазии сопровождаются снижением всасывания цинка, меди, кобальта, железа, селена. Употребление алкоголя снижает всасывание цинка.
    Важно учитывать, что высокая физическая нагрузка также влияет на обмен микроэлементов [4]. Она усиливает высвобождение из тканевых депо и выведение из организма с потом и мочой хрома, железа, кобальта. Длительное интенсивное потоотделение будет способствовать потере калия, натрия, магния. В балансовых исследованиях взрослых спортсменов высокой квалификации в зимний период тренировки установлено, что в день кроссового бега на 30 км содержание железа, меди и марганца находилось на нижней границе физиологической нормы. Под воздействием большой физической нагрузки выделение микроэлементов через кишечник и почки значительно превышало их поступление с пищей. Баланс всех трех микроэлементов был отрицательным. За три дня отдыха после пробега на фоне недостаточного по микроэлементам питания потери железа и меди не компенсировались. Обогащение рационов комплексом микроэлементов сопровождалось значительной задержкой железа, меди и марганца в организме спортсменов.
    Детальный анализ роли ряда минеральных веществ и микроэлементов в сохранении здоровья человека и переносимости им различных нагрузок представлен в работах В.С. Новикова, В.Н. Каркищенко, Е.Б. Шустова [5], Е.А. Стаценко [9], В.А. Тутельяна с соавт. [10], E. Kara, M. Gunay, I. Cicioglu [12], H.C. Lukaski [13], S.L. Volpe [15]. В данной статье нами рассмотрена физиологическая роль основных макро- и микроэлементов для поддержания здорового статуса организма человека и коррекции дезадаптационных состояний.
    Алюминий. Название происходит от латинского alumen – квасцы. В организм человека алюминий поступает с пищей и водой, а также с атмосферным воздухом. В желудочно-кишечном тракте усваивается 2–4% поступившего алюминия, причем лучше всасываются растворимые соли. Оптимальная суточная интенсивность поступления алюминия в организм человека соответствует уровню 20-100 мкг/сутки или, учитывая степень его всасывания, 5–50 мг/сутки. Период полувыведения алюминия из организма человека составляет 100 суток. Депонируется алюминий в костях, печени, легких, сером веществе головного мозга. Физиологическая роль алюминия определяется его участием в образовании фосфатных и белковых комплексов, в процессах регенерации костной, соединительной и эпителиальной ткани. В зависимости от концентрации в тканях он может оказывать тормозящее или активирующее влияние на пищеварительные ферменты и функцию паращитовидных желез.

    Список использованной литературы

    1. Каркищенко Н.Н., Уйба В.В., Каркищенко В.Н., Шустов Е.Б., Котенко К.В., Люблинский С.Л. Очерки спортивной фармакологии. Т. 4. Векторы энергообеспечения / под ред. Н.Н. Каркищенко, В.В. Уйбы. М.–СПб.: Айсинг, 2014. 296 с.
    2. Мазо В.К., Гмошинский И.В., Скальный А.В., Сысоев Ю.А. Цинк в питании человека: фактическое потребление и критерии обеспеченности // Вопросы питания. 2002. № 5. С. 38–43.
    3. Микронутриенты и здоровье детей. М., 1999. 148 с.
    4. Новиков В.С., Каркищенко В.Н., Шустов Е.Б. Функциональное питание спортсменов: принципы инновационного конструирования // Вестник образования и развития науки Российской академии естественных наук. 2016. № 4. С. 5–15.
    5. Новиков В.С., Каркищенко В.Н., Шустов Е.Б. Функциональное питание человека при экстремальных воздействиях. СПб.: Политехника-принт, 2017. 346 с.
    6. Покровский В.И., Романенко Г.А., Княжев В.А., Герасименко Н.Ф., Онищенко Г.Г., Тутельян В.А., Позняковский В.М. Политика здорового питания: федеральный и региональный уровни. Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2002. 344 с.
    7. Свиридов С.В., Ягубян Р.С., Кочергин В.Г., Федоров С.В. Микроэлементы / Парэнтеральное и энтеральное питание: Национальное руководство / под ред. М.Ш. Хубутия, Т.С. Поповой, А.И. Салтанова. М.: Геотар-Медиа, 2014. С. 116–128.
    8. Скальный А.В. Физиологические аспекты применения макро- и микроэлементов в спорте. Оренбург: РИК ОГУ, 2006. 206 с.
    9. Стаценко Е.А. Сравнение витаминно-минеральных комплексов для фармакологической поддержки антиоксидантного статуса юных спортсменов. Минск: ГУ «НИИ физической культуры и спорта Республики Беларусь», 2011. 24 с.
    10. Тутельян В.А., Спиричев В.Б., Суханов Б.П. Микронутриенты в питании здорового и больного человека. М.: Колос, 2002. 423 с.
    11. Элементный статус населения России. Ч. 1. Общие вопросы. Современные методические подходы к оценке элементного статуса индивидуума и популяции / под ред. А.В. Скального, М.Ф. Киселева. СПб.: Медкнига «Элби-СПб», 2010. 416 с.
    12. Kara E., Gunay V., Ciciogiu I. Effect of zinc supplementation on antioxidant activity in young wrestlers // Biol Trance Elem Res. 2010. V. 134. P. 55–63.
    13. Lukaski H.C. Vitamin and mineral status: effects on physical performance // Nutrition. 2004. V. 20. № 7–8. P. 632–644.
    14. Prasad A.S. Zinc an overview // Nutr. 1995. V. 11. P. 93–99.
    15. Volpe S.L. Micronutrient requirements for athletes // Clin Sports Med. 2007. V. 26. № 1. Р. 119–130.

    РФ, Ленинградская область, г. Гатчина, ул. Рощинская, д. 5 к.2