Минеральные вещ-ва

Введение

Слова «витамины - источник здоровья» знакомы нам с детства, и мы настолько привыкли к ним, что перестаем придавать им значение. А напрасно! Ведь на самом деле без витаминов обеспечить полноценное здоровье совершенно невозможно. Кто весной не испытывал быструю утомляемость и сонливость?

Наверное, многие замечали, что в этот период люди чаще страдают от головных болей, головокружений, простудных заболеваний, болезней желудочно-кишечного тракта (например, язвенных). Все это в значительной мере обусловлено недостатком весной некоторых витаминов, особенно витамина С, который в значительных количествах содержится в свежих овощах и фруктах.

За лето и осень организм в определенной степени насыщается витаминами (например, запас витамина С в печени может сохраняться и расходоваться в течение 2-6 месяцев). За зимние месяцы, если не было необходимого дополнительного поступления, эти запасы истощаются и наступает так называемый гиповитаминоз, т.е. недостаточность одного или нескольких витаминов в организме человека.

Витамины играют очень важную роль в процессах усвоения пищевых веществ и во многих биохимических реакциях организма. Большая часть витаминов поступает с пищей, некоторые из них синтезируются микробной флорой кишечника и всасываются в кровь, поэтому даже при отсутствии таких витаминов в пище организм не испытывает в них потребности.

Цель работы: раскрыть понятие минерального обмена и рассмотреть значение витаминов для формирования организма ребенка в период роста и развития. Для выполнения работы поставлены следующие задачи:

1.      раскрыть понятие минерального обмена;

2.      изучить литературу о роли витаминов в формирования организма ребёнка в период роста и развития.

13

Минеральный обмен

Минеральный обмен - совокупность процессов всасывания, усвоения, превращения и выведения веществ, находящихся в организме преимущественно в виде неорганических (минеральных) соединений. Функционально эти вещества в организме связаны с белками, углеводами, липидами и др. Минеральные вещества играют определяющую роль в поддержании кислотно-щелочного равновесия, осмотического давления клеточных и внеклеточных жидкостей, определяют состояние водно-солевого обмена, свертывающей системы крови, участвуют в мышечном сокращении, многочисленных ферментативных реакциях  и т. д. Нарушения Минеральный обмен приводят к развитию тяжелых патологических состояний - остеопорозу, остеомаляции, фосфат-диабету, рахиту, повышению нервно-мышечной возбудимости и др. Концентрация многих минеральных веществ в крови и моче является существенным диагностическим признаком ряда заболеваний.

Основную часть минеральных веществ в организме составляют хлориды, фосфаты и карбонаты калия, кальция, натрия, магния; существенную роль в минеральном обмене играют хлор и фосфор, а также микроэлементы. В водных средах организма минеральные соединения находятся в частично или полностью ионизированном состоянии, однако в организме присутствуют и нерастворимые минеральные вещества (напр., минеральные компоненты костной, хрящевой и соединительной тканей, в которых сосредоточено около 99% всего кальция, 87% фосфора и 50% магния).

Всасываясь в желудочно-кишечном тракте, минеральные вещества попадают в кровь. Многие из них соединяются там с так наз. транспортными белками (напр., трансферринами, церулоплазмином, альбуминами и др.) и в виде таких комплексов переносятся к местам активного обмена или депонирования. Из организма растворимые в воде минеральные вещества выводятся большей частью с мочой и потом, нерастворимые - с калом.

Функции каждого минерального вещества или группы минеральных веществ в организме специфичны, что обусловливает многообразие механизмов регуляции Минеральный обмен Водно-солевой обмен, тесно связанный с обменом натрия, хлора и калия, регулируется гормонами минераглюкортикоидами, вазопрессином, ренин-ангиотензинной системой и альдостероном. Фосфорно-кальциевый обмен регулируется паратгормоном, витамином D  и кальцитонином. Паратгормон и витамин D способствуют повышению концентрации ионов Са2+в крови и тканях. Так, паратгормон стимулирует резорбцию костной ткани с выходом освободившихся ионов Са2+ в кровь. В почках под его действием повышается обратное всасывание (реабсорбция) ионов Са2+, а реабсорбция фосфора понижается, т. о. под влиянием паратгормона выведение кальция с мочой уменьшается, а фосфора - увеличивается. В тонкой кишке под влиянием паратгормона усиливается всасывание кальция, поступающего с пищей. Скорость секреции и выброс в кровь паратгормона в свою очередь регулируются концентрацией ионов Са2+ в крови по принципу обратной связи. Витамин D участвует в регуляции переноса кальция и фосфора через клеточную мембрану эпителиальных клеток слизистой оболочки тонкой кишки в процессе их всасывания, а также в использовании кальция, поступившего в кровь в результате рассасывания предобразованной костной ткани. Витамин D регулирует также обратное всасывание фосфора и кальция в почечных канальцах.

13

Значение витаминов для формирования организма ребенка в период роста и развития

Витамины и эссенциальные микроэлементы необходимы организму в очень небольших количествах. Вместе с тем значимость их для жизнедеятельности человека, особенно детей, трудно преувеличить. Дефицит даже одного из них способен запустить каскад нарушений обмена веществ и серьезно угрожает здоровью ребенка.

Потребность человека в витаминах и микроэлементах зависит от возраста, особенностей биологического состояния, обмена веществ и конкретного периода жизни, пола, физической активности, наличия хронических заболеваний и других факторов. Наиболее подвержены риску развития дефицитных состояний дети в критические периоды роста и развития, испытывающие повторные стрессы, проживающие в районах экологического неблагополучия, ослабленные недостаточным питанием, повторными острыми и хроническими заболеваниями, из семей с низким социально-экономическим статусом.

По данным Института питания РАМН, число детей с разной степенью выраженности витаминной и минеральной недостаточности колеблется от 40 до 70%.

Данные научных исследований последних лет свидетельствуют о том, что недостаточная обеспеченность витаминами и минералами повышает риск патологических клеточных мутаций, вызываемых ксенобиотиками, отрицательно отражается на обмене веществ, энергетическом статусе, заболеваемости, уровне возрастного развития, работе нервной и иммунной системы.

Витамины и микроэлементы входят в состав ферментных систем, которые участвуют в обмене белков, жиров, углеводов, образовании энергии, имеют значение для синтеза, функционирования многих биологически значимых веществ и программирования процессов обмена веществ в антенатальном и постнатальном периоде.

Выделяют витамины и минералы, имеющие эссенциальную роль для реализации генетической программы роста ребенка. К витаминам, имеющим значение для роста, относят витамины А, D, К, В6, аскорбиновую кислоту, к микронутриентам – в основном цинк.

Известно, что витамин А обеспечивает деление и дифференцировку всех клеток органов и систем, в том числе костной ткани. О значении витамина А для линейного роста свидетельствуют многочисленные клинические и эпидемиологические исследования. С одной стороны, доказано, что дети, которые потребляют недостаточно витамина А, имеют более низкие темпы роста в анте - и  постнатальном периоде. С другой стороны, многочисленные публикации свидетельствуют о том, что устранение дефицита витамина А в рационе сопровождается восстановлением темпов линейного роста у ребенка.

Витамину D уделяется особое внимание, так как доказано, что его активный метаболит – кальцитриол – является гормоном и имеет рецепторы более чем в 30 органах и системах, в том числе в кишечнике и почечных канальцах. Последнее во многом определяет его участие в обеспеченности организма кальцием – главным структурным компонентом кости. Известно, что дефицит витамина D сопровождается снижением всасывания кальция, увеличением его почечных потерь, уменьшением минерализации и роста костей скелета.

Доказано, что витамин К участвует в процессах дифференцировки и пролиферации остеобластов – клеток, отвечающих за костный рост. Витамины В6 и С необходимы для образования коллагена, который составляет основу неорганического матрикса костной ткани.

Если роль кальция, фосфора и магния для скелета известна давно, то данные о значимости цинка для его формирования и линейного роста представлены преимущественно в зарубежной литературе. В многочисленных зарубежных исследованиях установлено, что цинк регулирует и контролирует процессы роста внутриутробно и после рождения ребенка. Эти важные свойства микроэлемента связаны с тем, что цинк входит в состав изофермента, костная щелочная фосфатаза участвует в метаболизме белков, образовании инсулиноподобного фактора роста-1, гормона роста. Есть данные о том, что в условиях дефицита цинка снижается чувствительность рецепторов к гормону роста. Отмечается, что недостаточная обеспеченность беременной женщины цинком значимо увеличивает риск рождения детей с задержкой внутриутробного развития и недоношенных детей, отрицательно отражается на длине тела ребенка после рождения. Например, длина тела детей, матери которых не получали достаточного количества цинка во время гестации, была к году в среднем на 10 см меньше, чем у детей, матери которых получали достаточное количество цинка с рационом или витаминно-минеральными комплексами (ВМК).

Витамины и микроэлементы необходимы для формирования, развития и функционирования мозга. Это связано с тем, что витамины участвуют в обмене веществ, входят в состав многих ферментов, отвечают за синтез и функционирование белков мозга, имеющих структурное и функциональное значение для центральной нервной системы (ЦНС). Кроме того, известно, что витамины С (аскорбиновая кислота), А (ретинол), Е (токоферол) осуществляют регуляцию антиоксидантного баланса в ЦНС. Витамин В1 (тиамин) влияет на проведение нервного импульса, В6 непосредственно участвует в биосинтезе важнейших нейромедиаторов (дофамина, адреналина, норадреналина, гистамина и др.).

Установлено уникальное свойство йода, железа и цинка влиять на развитие и функционирование ЦНС. Из общего числа микронутриентов, важных для структурно-функционального созревания мозга, особое место занимает йод. Это связано с тем, что йод является субстратом для синтеза гормонов щитовидной железы. Последние контролируют процессы деления нейробластов, нейрональной миграции, созревания и дифференциации нейронов, пролиферации нейрональных отростков, формирование скелета астроцитов, выработку нейротрофинлов и образование рецепторов к ним, синаптогенез, миелинизацию нервных волокон, апоптоз нейронов и др.

Дефицит йода ведет к недостаточному образованию гормонов щитовидной железы, которые эссенциальны для мозга. В условиях низкой обеспеченности организма йодом образуется меньше тироксина (Т4). Это в свою очередь ведет к снижению концентрации трийодтиронина (Т3) в тканях мозга, что сопровождается недостаточным синтезом ряда специфических белков, входящих в состав тканей мозга. Снижение уровня Т3 в мозге также ослабляет экспрессию некоторых нейрональных генов, которые важны для синтеза некоторых нейроспецифических белков (изотубулины, калбидин, синапсин, фактор роста нервов, RC-протеин и др.) и, таким образом, нарушает естественные процессы развития и работы ЦНС.

Железо также является микроэлементом, важным для развития мозга. При дефиците потребления железа снижается его концентрация в тканях мозга, нарушается метаболизм серотонина, образование миелина, развивается гипоксия. Это ведет к нарушению когнитивных функций, процессов образного мышления. Кроме того, известно, что у детей с дефицитом железа отмечаются вялость, сонливость, трудности усвоения навыков, нарушения речевого развития. Постоянный дефицит потребления железа может сопровождаться повышенной тревожностью, по-явлением чувства страха, снижением эмоционального тонуса. У детей с железодефицитной анемией все показатели по шкале Бейли ниже средних, отмечаются снижение кратковременной памяти, трудности усвоения новой информации. У школьников ухудшается успеваемость, особенно по точным дисциплинам (физике, математике).

Большое значение для развития и работы мозга у детей имеет цинк. Снижение концентрации цинка в тканях мозга приводит к ослаблению стабильности мембран нейронов, нарушению структурно-фукциональной активности и нейроэндокринных связей в ЦНС, передачи сигнала в нервных клетках с помощью глутамата, снижению активности нейронов гиппокампуса, нарушению миелинизации нервных волокон. Дефицит цинка чаще проявляется у детей, которые проживают в условиях социальной депривации.

Есть ряд рандомизированных плацебо-контролируемых двойных слепых исследований (n=2468, 2006 г.), в которых выявлено, что применение цинка в качестве монотерапии (10 мг/сут) значительно улучшает рост детей, применение железа (10 мг/сут) улучшает рост и психомоторное развитие. При комбинации данных микроэлементов не выявлены статистически значимые изменения этих показателей (T.Lind, 2004; F.Wieringa, 2007).

Из всех микронутриентов цинк играет наиболее важную роль в иммунных процессах. Он участвует в контроле за динамикой клеточной репопуляции и клеточных циклов в иммунной системе, влияет на развитие тимуса и дифференцировку Т-клеток в вилочковой железе, участвует в трансформации тимулина в активную форму, поддерживает активность нормальных киллеров (NK), влияет на структуру, метаболизм, количество, функцию Т- и В-клеток и иммунорегуляторный индекс, способствует трансформации В-клеток в плазматические и синтезу специфических антител (АТ), регулирует функцию суперантигенов. Этот уникальный микроэлемент поддерживает необходимый синтез специфических антител классов IgG, IgA, IgM, контролирует экспрессию гена главного комплекса гистосовместимости на макрофагах, повышает активность различных молекул адгезии, тормозит высвобождение гистамина из базофилов и тучных клеток, обладает антиоксидантной активностью, контролирует соотношение субпопуляций Т-хелперов типа 1 и 2, а также имеет значение для синтеза главного комплекса гистосовместимости, ТСR. Цинк важен для поддержания функциональной активности Т- и В-клеток, а также участвует в создании системы секреторного иммунитета, влияет на активность комплемента, нейтрофильный, макрофагальный фагоцитоз и другие факторы неспецифической защиты.