Основные минералы

Основными минералами являются кальций, фосфор, магний, сера, калий, натрий и хлор.

• Кальций

Кальций - один из наиболее изученных' минералов в организме человека. Кальций составляет около 40 % общего количества всех минеральных веществ. 99 % кальция содержится в костях и зубах, а оставшийся 1 % распределен во внеклеточных жидкостях, внутриклеточных структурах, клеточных мембранах и различных мягких тканях.

Основные функции кальция следующие:

• костный метаболизм;
• свертывание крови;
• нервно-мышечная возбудимость;
• клеточная адгезия;
• передача нервных импульсов;
• сохранение и функции клеточных мембран;
• активная реакция ферментов и секреция гормонов.

Гомеостаз кальция. Уровень кальция в сыворотке в диапазоне 2,2-2,5 ммоль-кг контролируется паратиреодным гормоном (ПТГ), витамином D и кальцитонином. Если уровень кальция падает ниже нормы, ПТГ усиливает синтез кальцитриола в почках, в результате чего происходят следующие явления:

• повышение реабсорбции кальция в почках;
• повышение абсорбции кальция в кишечнике;
• усиление активности остеокластов в костях (высвобождение кальция в систему кровообращения).

Если уровень кальция в сыворотке выше нормы, кальцитонин вызывает следующие явления:

• повышенную екскрецию кальция почками;
• уменьшение абсорбции кальция кишечником;
• пониженную активность остеокластов.

Среднее потребление кальция. Женщины обычно потребляют кальция меньше, чем мужчины.

Половина всех девочек-подростков потребляет меньше 2/3 рекомендованной дозы.

Половина взрослых женщин потребляют меньше 70 % рекомендованной дозы.

Средняя норма кальция для женщин 20-29 лет 778 мг в день.

Для женщин старше 65 лет 600 мг в день является обычной дневной нормой.

Если человек физически активен, потребление кальция ниже нормы приведет к негативным эффектам в организме, так как кальций выводится с потом и мочой. Приложение содержит стандарты по кальцию.

Рекомендации для физически активных лиц. физически активные лица должны потреблять, по крайней мере, стандартную норму кальция. Если человек сильно потеет и/или тренируется в условиях повышенных температур, то потребность в кальции для него будет выше имеющихся стандартов, так как много кальция выводится с потом.

Источники. Молочные продукты содержат наибольшее количество кальция. Если человек не потребляет достаточного количества кальция с пищей, то самыми лучшими добавками будут цитрат или карбонат кальция. Следует избегать кальциевых добавок, содержащих костную муку, раковины устриц и акулий хрящ из-за высокого содержания в них свинца, что может вызвать токсическое действие на организм. Кальциевые добавки лучше всего абсорбируются, если принимать их по 500 мг или меньше в перерывах между приемом пищи. У людей старшего возраста, которые могут страдать от ахлоргид-рии, карбонат кальция лучше всего потребляется с пищей. Цитрат кальция не требует желудочной кислоты для оптимальной абсорбции, поэтому его считают лучшей кальциевой добавкой для женщин пожилого возраста.

Факторы, воздействующие на абсорбцию кальция. Ряд факторов может тормозить или усиливать абсорбцию кальция. Высокобелковая и натриевая диеты вызывают увеличение выделения кальция с мочой. Хотя фосфор может сократить потери кальция с мочой, его высокий уровень может привести к гиперпаратиреоидизму и потере костной ткани. Пищевые волокна и кофеин имеют слабое негативное влияние на потери кальция; чашка кофе дает потерю 3,5 мг кальция, что можно компенсировать добавлением молока. Фитины, однако, сильно уменьшают абсорбцию кальция, а оксалаты сильно сокращают его бионаличие. И наоборот, витамин D, лактоза, глюкоза, а также здоровая система пищеварения и высокая потребность в пище (например, беременность) - усиливают абсорбцию кальция .

• Фосфор

Фосфор является вторым наиболее распространенным минералом в организме человека. Около 85 % его количества находится в костях, в основном в виде кристаллов гидро-ксиапатита. Фосфор имеет большое значение для минерализации костной ткани как у животных, так и у людей. Даже при наличии высокого содержания кальцитриола, при недостатке фосфора у людей может возникнуть рахит. Хотя фосфор необходим для роста костей, избыток его может вызвать нарушения в скелетной ткани, особенно если потребление кальция низкое. Избыток фосфора и белка находится в отрицательной корреляции с плотностью минералов в лучевой кости.

Большое потребление фосфора уменьшает содержание кальция в сыворотке, особенно , при малом его потреблении, поскольку фосфор участвует в переносе кальция в мягкие ткани. В результате гипокальциемия активирует секрецию ПТГ, что увеличивает потерю кальция костной ткани (ресорбция) для поддержания гомеостаза кальция в сыворотке. Большое потребление фосфора может также уменьшить продукцию витамина D, продолжая воздействовать на абсорбцию кальция и порождая вторичный гиперпаратиреои-дизм . Оптимальное потребление. В Приложении представлены стандарты для фосфора. Потребление фосфора обычно превышает рекомендованные стандарты. Имеются данные, что для женщин 20-29 лет среднее потребление фосфора составляет 1137 мг в день.

Рекомендации для физически активных лиц. Большинство людей потребляют достаточное количество фосфора с пищей, особенно с безалкогольными напитками, которые содержат много фосфатов и обычно заменяют молоко. Избыточное потребление фосфора становится предметом беспокойства. Ретроспективные исследования Wyshak et al. свидетельствуют, что спортсмены, употребляющие карбонатные напитки, чаще страдают от переломов, чем те, кто употребляют их редко или совсем не употребляют. Так, отмечаемое в последние три десятилетия 300 %-е увеличение потребления карбонатных напитков в сочетании с уменьшением потребления молока может привести к серьезным осложнениям в здоровье людей.

Другой путь избыточного потребления фосфора спортсменами - "фосфатная нагрузка". Полагают, что эта нагрузка уменьшает образование ионов водорода, количество которых увеличивается во время выполнения упражнений, оказывающих вредное влияние на генерацию энергии. Результаты исследования фосфатной нагрузки в качестве эрго-генного воздействия весьма сомнительны; однако интенсивно тренирующиеся спортсмены могут извлечь пользу, подобрав соответствующую дозу. Длительных негативных последствий фосфатной нагрузки на плотность минералов в костях не задокументировано. Наибольшее количество фосфора - в белковой.

• Магний

Около 60-65 % всего магния, находящегося в организме человека, приходится на кости, примерно 27 % - на мышцы, 6-7 % - на другие клетки и 1 % содержится во внеклеточной жидкости. Магний играет важную роль в ряде метаболических процессов, таких, как функции митохондрий, синтез белка, липидов и углеводов, процессах передачи энергии и нейромускульной координации. В Приложении приведены стандарты для магния.

Рекомендации для физически активных лиц. Выделение магния с мочой и потом у тренирующихся людей может быть повышено. Теннисистке, страдающей от недостатка магния, давали в день 500 мг глюкона-та магния, и он снимал у нее спазмы мышц [96]. Спортсмены, интенсивно тренирующиеся каждый день, особенно в жару, и потребляющие неадекватное количество килокалорий, теряют с потом большое количество магния. Клинические признаки дефицита магния - спазмы мышц - следует держать под контролем. Тем не менее, недостаток магния во время физических нагрузок является, скорее, исключением, чем нормой. В табл. 5.6 приведены некоторые пищевые источники магния.

• Сера

Сера в организме человека находится в неионной форме и является компонентом некоторых витаминов (например, тиамин и биотин), аминокислот (например, метионин и цистин) и белков. Она также участвует в поддержании кислотно-основного равновесия. Если белковые потребности удовлетворены, то потребностей в специальной диете для серы нет, так как она содержится в белковой пище.

Рекомендации для физически активных лиц. Данные о влиянии серы на показатели или потерях ее при физических нагрузках отсутсвуют. Источники. Сера присутствует в пищевых продуктах, богатых белком.

• Калий

Будучи одним из трех основных электролитов, калий является наиболее важным внутриклеточным катионом. Общее количество калия в организме человека составляет примерно 3000-4000 ммоль (1 г равняется 25 ммоль). Поддержание внутриклеточной ионной силы и трансмембранного ионного потенциала - две основные роли калия в организме.

Оптимальное потребление. Для калия нет ни РДН, ни стандартов. Оценочные минимальные потребности 1989 г. используются до настоящего времени и составляют 2000 мг в день.

Рекомендации для физически активных лиц. Проведен ряд исследований, касающихся электролитного баланса калия. После бега на 42,2 км концентрация калия в плазме крови бегунов значительно повысилась, что объясняется переносом калия из внутриклеточного пространства во внеклеточное. Кроме того, Zjungberg et al. сообщали о существенном повышении концентрации калия в слюне марафонцев, в которой восстанавливался исходный его уровень через час после марафона. Millard-Stafford et al. обнаружили также, что у женщин-бегуний увеличение концентрации калия в сыворотке выше, чем у мужчин-бегунов после 40 км бега в жарких и влажных условиях. Поэтому сывороточный калий перемещается во внеклеточное пространство, по-видимому, во время физической нагрузки и непосредственно после нее. Однако это перемещение, вероятно, временное, так как большинство исследователей свидетельствуют о восстановлении исходного уровня концентрации внеклеточного сывороточного калия через час или более после физической нагрузки. Временное перемещение калия может вызвать более высокое потребление его физически активными лицами, чем рекомендовано. Если в организме человека имеется излишек или недостаток калия, может произойти нарушение функций клеток. Поэтому, если перемещение калия не является временным, это может вызвать серьезные последствия. Однако поскольку калий встречается во всех пищевых продуктах, потребление его дополнительного количества не требуется. Более того, при небольшой физической нагрузке (ходьба, работа в саду, разминочный бег) значительных сдвигов в концентрации сывороточного калия не происходит.

[1], [2]