Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Макроелемени
|
|
6.1.1. Натрій(Na)
Натрій– основний електроліт позаклітинної рідини. В орга-нізмі він зазвичай зв’язаний із хлоридами у вигляді NaCl та гідрокарбонатами – NaНСО3.
Поширення у природі та добова потреба
Натрійшироко розповсюджений у природних продуктах, у більшій мірі в їжі тваринного походження, ніж у рослинах. Основним джерелом натрію у нашому раціоні залишається кухонна сіль, яка повністю забезпечує потреби організму в цьому мінералі. Зазвичай доросла людина вживає від 5 до 15 г натрію за добу. У раціоні людей, що проживають у розвинених країнах, вміст натрію зазвичай підвищений.
Джерела:
· продукти тваринного походження: сир, вершкове масло, м'ясо краба, яловичина, мозок, нирки, шинка, солонина;
· продукти рослинного походження: морква, буряк, приправи.
Добова потреба у натрії становить:
· дорослі: 1, 0 – 3, 5 г;
· новонароджені: 0, 1 – 0, 5 г;
· діти: 0, 3 – 2, 5 г.
Додаткове надходження Na необхідне після інтенсивних фізичних тренувань, під час важкої фізичної праці, при високій зовнішній температурі, роботі в гарячих цехах, значному потовиділенні, заняттях спортом у жаркі дні, блюванні, проносах, а також при вживанні рослинної їжі, багатої калієм.
Метаболізм
Всмоктування натрію відбувається у кишечнику шляхом активного транспорту за участю Na+-К+- АТФ-ази. Натрійтакож реабсорбується у нирах за аналогічним механізмом. Іони Na+дифундують у клітини з просвіту кішківника, його активний транспорт спряжений із перенесенням глюкози та амінокислот.
Нормальна концентрація Na+ у плазмі крові – 135 – 145 ммоль/л.
Поширення у тканинах. Загальний вміст натрію в організмі людини становить 3150 ммоль. Основна кількість йогозосереджена у позаклітинній рідині – 2900 ммоль, у внутрішньоклітинній – 250 ммоль.
Екскреція. В основному натрій виводиться з сечею. Близько 25000 ммоль його фільтрується у нирках упродовж доби, але завдяки канальцевій реабсорбції екскретується менше 1 %, тобто 100–200 ммоль/добу. Близько 70 % Na+ реабсорбується у проксимальній частині ниркових канальців, 20–30 % – у висхідній частині петлі Генле. Крім того, натрій виділяється з організму з фекаліями (2–5 г) та потом (5 г).
Біологічна роль Na+
· Підтримання балансу рідини в організмі. Метаболізм натрію тісно пов’язаний із обміном води. Натрійпідтримує осмотичний тиск позаклітинної рідини та сприяє збережен-ню води в організмі.
· Na+ поряд з іншими катіонами бере участь у нервово-м'язовому збудженні.
· Підтримання кислотно-лужного балансу. Натрій– компо-нент буферних систем крові. Іони Na+ обмінюються на Н+ у канальцях нирок, останній екскретується з сечею, підкислюючи її.
· Регулювання в'язкості крові. Солі натрію з білками крові водорозчинні. Натрійразом із калієм підтримують ступінь гідратації протеїнів крові.
· Утворення потенціалу спокою та потенціалу дії.
Причини та ознаки гіпер- та гіпонатріємії
Частіше спостерігається гіпер-, ніж гіпонатріємія. Підвищен-ня концентрації Na+ у крові – гіпернатріємія, не завжди пов′ язана із загальним збільшенням його в організмі. При втраті організмом води відбувається відносне збільшення концентрації натрію у позаклітинній рідині.
Гіпернатріємія виникає при:
· Дегідратації організму внаслідок надмірної втрати води через піт без адекватного її поповнення.
· Нецукровому діабеті за рахунок зниження секреції антидіуретичного гормону гіпофізом, або зміни чутливісті нирок до дії вазопресину.
· Осмотичному навантаженні у випадку, коли нирки повин-ні екскретувати велику кількість водорозчинних речовин, таких, як глюкоза, сечовина, амінокислоти. Осмотичний ефект цих речовин призводить до виділення з організму великого об'єму води і відносно невеликої кількості натрію.
· Надмірному споживанні натрію з їжею або введення великої кількості NaНСО3 при лікуванні ацидозу.
· Терапії стероїдами. Мінералокортикоїди збільшують кон-центрацію натрію в крові шляхом підвищення його тубулярної реабсорбції. При синдромі Кона, деяких видах пухлин надниркових залоз спостерігається гіперпродукція альдостерону, яка призводить до гіпернатріємії.
Ознаки гіпернатріємії. Підвищене споживання натрію викликає накопичення рідини в організмі, набряки, артеріальну гіпертензію, ішемічну хворобу серця, інфаркт, інсульт.
Гіпонатріємія може розвинутися внаслідок:
· Використання діуретиків. Це є основною причиною зниження концентрації Na+ у крові. Дія більшості діуретиків, які сьогодні використовуються у медицині, спрямована на виведення надлишків води з організму, але вони також сприяють виділенню Na+ . Гіпонатріємія спостерігається при серцевій недостатності, хронічних захворюваннях нирок, гіпертензії.
· Інтенсивного потовиділення. Втрата води Na+ та Cl- при потовиділенні та заміщенні їх вживанням води без солей.
· Захворювання нирок. При дисфункції нирок зменшується реабсорбція Na+ у канальцях, збільшується його виділення з сечею.
· Гіпофункції кори надниркових залоз, серцевої недостат-ністі, довготривалої діареї, блювання, великих опіків, обмороження.
Ознаки недостатності натрію: спазми м'язів живота, відсутність апетиту (анорексія), нудота, блювання, втрата орієнтації, порушення координації рухів, зневоднення, депре-сія, запаморочення, стомлюваність, галюцинації, головний біль, прискорене серцебиття, знижений поріг смакових відчут-тів, сонливість, знижений артеріальний тиск, ослаблення пам'яті, м'язова слабість, повторювані інфекції, втрата ваги.
6.1.2. Калій (К)
На відміну від натрію калій– основний внутрішньоклітин-ний іон, натрій навпаки – основний позаклітинний іон. Взаємодія цих іонів підтримує ізотонічність клітин.
Поширення у природі та добова потреба
Калій поширений у рослинних продуктах. При нормальному харчовому раціоні добова потреба у калії повністю задоволь-няється за рахунок їжі. Існують сезонні коливання надходження К+ – весною близько 3 г/добу, восени – 5–6 г/добу.
Джерела:
· продукти рослинного походження: цитрусові, листові овочі, листя м′ яти, буряк, кабачки, гарбуз, помідори, банани, кура-га, чорнослив, смородина, виноград, сливи, груші, бобові, насіння соняшнику, томатний, яблучний, апельсиновий соки, печена картопля, порошок какао;
· продукти тваринного походження: риба, яловичина, телятина.
Добова потреба у калії не встановлена. Рекомендована доза для дорослої людини становить 2, 0 – 3, 0 г/добу, для дитини – 16–30 мг/кг маси тіла. Мінімальна кількість К+, яка має бути присутня у їжі, 1г.
Для нормального метаболізму співвідношення між К+ та Na+ у добовому раціоні повинно бути – 1: 2. У зв'язку з тим, що у сучасному світі відмічено тенденцію до збільшення вживання солі, зростає потреба у калії, який може нейтралізувати згубний вплив натрію на організм людини.
Додаткове споживання калію рекомендується при недостат-ності серцевого м'яза, порушеннях ритму серця, затримці рідини в організмі, гіпертонічній хворобі.
Метаболізм
Всмоктування. Калій легко всмоктується у кишечнику та надходить у клітини.
Нормальна концентрація К+ у сироватці крові дорівнює 3, 4 – 5, 3 ммоль/л. Зазвичай вона відображає загальний вміст калію в організмі людини. При порушеннях кислотно-лужної рівноваги, кахексії, підвищенні проникності клітинних мембран та ін. рівень калію у крові не відображає його загальної кількості в організмі.
Поширення у тканинах. Калій значно поширений у рідинах та тканинах організму, близько 98 % його зосереджено всере-дині клітин. Середній вміст калію в організмі дорівнює 3, 6 моль, але ця кількість залежить від маси клітин і може змінюватися залежно від віку, статі, конституції людини. У цільній крові кон-центрація калію становить 200 мг/дл, у плазмі – 20 мг/дл, у клі-тинах – 440/100 г, у м'язах – 250-400 мг/100 г, у нервовій тканині – 530 мг/100 г.
Внутрішньоклітинний вміст К+ еквівалентний позаклітинній концентрації Na+. Ця концентраційна рівновага підтримується роботою натрієвого насоса - Na+-К+ -АТФ-ази.
Розподіл калію в тканинах організму регулюється альдо-стероном, секрецією інсулінута тонусом симпатичної нервової системи.
Екскреція. Калій екскретується з організму з сечею. Виді-лення його залежить від споживання натрію. Чим більше Na+ надходить з їжею, тим більше К+ виводиться. Калій безперервно фільтрується у клубочках нирок, реабсорбується клітинами зви-тих проксимальних канальців та петлі Генле, секретуюється у дистальних канальцях в обмін на натрій.
Калій екскретується через ШКТ, виділяється у складі слини, шлункового соку, жовчі, підшлункового та кишкового соку. За добу виділяється стільки калію, скільки його надходить у екстрацелюлярну рідину.
Біологічна роль
Функції калію в організмі скоординовані з функціями натрію і полягають у такому:
· необхідний для м′ язового скорочення;
· бере участь у підтриманні кислотно-лужного балансу;
· важливий для підтримання нормального функціонування серцевого м'яза, регуляції ритму серця;
· є кофактором деяких ензимів (піруваткіназа);
· бере участь у нервово-м'язовому збудженні та проведенні нервових імпульсів.
Причини та ознаки гіпер- та гіпокаліємії
У нормі механізм виведення калію з організму настільки ефективний, що отримати гіперкаліємію шляхом надмірного споживання практично неможливо. Гіперкалієміязустрічається рідше, ніж гіпокаліємія, але є дуже небезпечною для організму.
Гіперкаліємія виникає при:
· Внутрішньовенному введенні надмірної кількості солей калію.
· Нирковій недостатності зі зниженням екскреції калію з сечею.
· Швидкому вивільненні калію з внутрішньоклітинної рідини, яке спостерігається при різних захворюваннях. Іноді такий стан супроводжується нирковою недостатністю.
· Анурії – повному припиненні функцій нирок.
· Синдромі роздавлювання та масивному гемолізі, які призво-дять до вивільнення К+ з тканин.
· Інтенсивному м'язовому скороченні, яке супроводжується виходом калію з клітин і швидким підвищенням вмісту його у крові, наприклад, гіперкаліємія при епілепсії.
· Хворобі Аддісона, яка характеризується гіпонатріємією та гіперкаліємією. Через зниження секреції альдостеронунад-нирковими залозами збільшується виведення натрію і калійзатримується в організмі.
· Цукровому діабеті. Кетоацидоз, який може розвинутися, призводить до виснаження внутрішньоклітинних депо калію, гіперкалієміїчерез активацію Na+-К+ АТФ-ази, зниження вмісту інсулінута гіпертонічність позаклітинної рідини.
Ознаки гіперкаліємії. Підвищення концентрації калію в ор-ганізмі призводить до зниження збудливості і провідності серце-вого м'яза, фізичного та розумового збудження, паралічу кінцівок.
Гіпокаліємія розвивається принедостатності К+ у їжі чи надмірному виведенні його нирками та через ШКТ. Причини гіпокаліємії:
· Втрата К+ через шлунково-кишковий тракт під час дов-готривалої діареї чи блювання, при зловживанні проносними засобами, за наявності К+-секретуючих пухлин кишечнику.
· Втрата К+ з сечею спостерігається при:
o первинному та вторинному гіперальдостеронізмі;
o у хворих із застійною серцевою недостатністю;
o використанні тіазидних діуретиків;
o синдромі Кушинга– гіперпродукції стероїдних гормонів корою надниркових залоз;
o ектопічній секреції АКТГ;
o вживанні алкогольних напоїв, кави, цукру. Зазвичай у людей, які зловживають солодощами та вживанням кави, спостерігається гіпокаліємія, яка може призвес-ти до проблем із серцевим ритмом.
· Перехід екстрацелюлярного калію всередину клітин, яке спостерігається при парентеральному харчуванні, гострому алкалозі, введенні інсулінупри лікуванні цукрового діабету.
· Інші причини гіпокаліємії:
o лікування кетоацидозу при цукровому діабеті;
o гіпомагніємія;
o нирковий канальцевий ацидоз, синдром Фанконі;
o лікування стероїдними гормонами - тестостероном, кортизоном, диоксикортикостероном;
o псевдогіперальдостеронізм – отруєння лакрицею;
o гіпоглікемія, емоційний, фізичний стрес;
o голодування, низьковуглеводна дієта, муковісцидоз;
o надмірна втрата К+ з потом без його заміщення.
Ознаки недостатності калію: загальна слабкість, сухість шкіри, безсоння та сонливість, депресія, апатія, м'язова слаб-кість, тремор кінцівок, артеріальна гіпотонія, порушення сер-цевого ритму, непрохідність та атонія кишечника, нудота, блювання, затримка води в організмі, набряки, анурія, нефро-патія з порушенням концентраційної функції нирок.
6.1.3. Кальцій(Са)
Кальційосновний мінеральний компонент кісток і зубів, в яких він знаходиться у вигляді кристалів гідроксиапатитуі є мінеральною основою скелету.
Поширення у природі та добова потреба
Кальційшироко розповсюджений у харчових продуктах, але доступність його неоднакова. Кальцій з молочних продуктів зас-воюється лише на 30 %, а з рослинної їжі – на 50%.
Джерела:
· продукти тваринного походження: молоко, сир, молочні проти, жовток яйця, сардини, лосось;
· продукти рослинного походження: насіння кунжуту, квасоля, чечевиця, горіхи, арахіс, насіння соняшника, інжир, зелені овочі, капуста.
Одним із джерел є питна вода, яка вміщує від 350–500 г/л Са, залежно від жорсткості.
Добова потреба у кальції для дорослої людини становить близько 1 г/добу і залежить від віку та стану організму.
Рекомендована норма споживання кальцію:
· дорослі 19-70 років: 1, 0–1, 3 г;
· новонароджені: 0, 400 г;
· діти 6 міс. – 1 року: 0, 600 г;
· діти 1–3 років: 0, 700 г;
· діти 4–8 років: 1, 000 г;
· підлітки: 1, 300 г;
· жінки у період вагітності та лактації 1, 0–1, 3 г.
Додаткове надходження Сa необхідне у період вагітності та лактації, інтенсивного росту. Потреба підвищується у жінок у клімактеричному періоді, при травмах та переломах кісток.
Метаболізм
Всмоктування. Кальційнадходить з їжею головним чином у формі фосфатів, карбонатів, тартратів. На відміну від натрію та калію, які легко абсорбуються у кишечнику, кальцій погано всмоктується. Близько 40 % Са++ їжі всмоктується у 12-палій кишці та верхніх відділах кишечнику проти електро- та концент-раційного градієнтів.
Розрізняють два механізми абсорбції кальцію у кишечнику:
- проста дифузія;
- активний транспорт за участі енергозалежного Са++ насоса.
Обидва процеси залежать від кальцитріолу– 1, 25-(ОН)2-D3, який регулює синтез Са-зв′ язувальних протеїнів, Са++ – залежної АТФ-ази і транспорт кальцію.
Фактори, які впливають на абсорбцію Са у кишечнику:
1. рН середовища. У кислому середовищі Са++ краще засво-юється, оскільки його фосфати та карбонати добре розчинні у кислих розчинах. У лужному середовищі всмоктування знижується через утворення нерозчинного Са3(РО4)2.
2. Склад їжі. Продукти харчування містять речовини, які сприяють або перешкоджають абсорбції кальцію.
- Багата білками дієта сприяє засвоєнню кальцію з їжі, оскільки амінокислоти, особливо Ліз і Арг, підвищують розчинність солей Са. Низькобілкова дієта знижує зас-воєння Са з 15 % до 5 %.
- Жирні кислоти знижують засвоєння Са++. Вони утворю-ють нерозчинні кальцієві мила, які виділяються з калом.
- Цукри та органічні кислоти. Органічні кислоти, які утворюються з цукрів мікрофлорою кишечнику, підви-щують розчинність кальцієвих солей і сприяють його засвоєнню.
- Фітинова кислота(інозитол-6-фосфат), яка міститься у злаках, погіршує всмоктування Са.
- Оксалати, що є в овочах (капусті, салаті, шпинаті) утво-рюють нерозчинні оксалати кальцію, останні виводяться з фекаліями, засвоєння кальцію з їжі погіршується.
- Волокна. Наявність у їжі надмірної кількості волокон перешкоджає засвоєнню кальцію.
- Мінеральні речовини. Наявність у дієті значної кількос-ті магнію і фосфатів погіршує засвоєння Са. Оптимальне співвідношення Са: Р повино бути 1: 1, зміна цієї рівнова-ги призводить до зниження доступності кальцію з їжі. Наявність залізау дієті, навпаки, покращує всмоктування кальцію. Fe3+ зв′ язує фосфат у нерозчинну сіль Fe3РО4, тим самим збільшуючи співвідношення Са: Р до опти-мального.
- Вітамін D сприяє засвоєнню Са.
3. Стан здоров′ я і вік людини. У здорових людей абсорбуєть-ся близько 40 % Са, який надходить з їжею. Після 60-ти років здатність до його засвоєння поступово знижується. При захворюваннях ШКТ – мальабсорбції, спру – надход-ження Са з кишечнику зменшується.