Метаболізм вітамінів і мінеральних речовин (стр. 22 )

Всмоктування магнію. За добу в організм людини надходить близько 200–300 мг магнію. Основним джерелом його є зелені овочі, в яких Mg++ міститься у складі зеленого рослин-ного пігменту, магнійпорфірину – хлорофілу. Лише ⅓ магнію, що надходить з їжею, всмоктується у тонкому кишечнику, решта – екскретується з фекаліями.

Фактори, які впливають на абсорбцію Mg++ у кишечнику:

· кількість магнію у їжі прямо пропорційна його абсорбції. Коли надходження подвоюється, всмоктування теж збільшу-ється вдвічі і навпаки.

· Кальцій їжі інгібує засвоєння магнію у зв'язку з тим, що обидва іони використовують загальний транспортний меха-нізм для переміщення через мембрану кишечнику. Оптимальне співвідношення (Са: Mg = 1: 0,7).

· Стан ШКТ. При ушкодженні слизової оболонки кишечнику або порушенні його функцій всмоктування магнію знижується.

· Гормони. Паратгормон, соматотропін та вітамін D сприяють абсорбції магнію з кишечнику.

· Інші фактори:

o білкова дієта сприяє засвоєнню Mg++ з їжі;

o жирні кислоти, фосфати зменшують абсорбцію Mg++.

Нормальна концентрація Mg++ у сироватці крові колива-ється від 0,65 – 1,2 ммоль/л і підтримується строго у межах норми. Вміст магнію у крові не відображає його загальної кількість в організмі.

Поширення у тканинах. Загальна концентрація магнію в організмі людини становить 1000 ммоль. Дві третини його зосереджено в кістках, 1 % – у позаклітинній рідині, залишок – у м′яких тканинах. Приблизно 15 % усього Mg++ постійно обмінюється з тканинами. У м′язах міститься 20 % «мобільного» магнію, у кістках – лише 2 %, але Mg++ із кісток може швидко мобілізуватися за необхідності.

Екскреція. Основна кількість магнію, близько 60–80 %, виділяється з організму з фекаліями, незначна – з потом, решта – з сечею.

Фактори, які впливають на реабсорбцію Mg++ у нирках:

· збільшення вживання Са++ з їжею підвищує екскрецію Mg++ із сечею;

· гормони, що збільшують виведення Mg++, – антидіуретич-ний гормон, соматотропін, альдостерон, тиреоїдні гормони;

· паратгормон, навпаки, знижує екскрецію магнію шляхом безпосереднього впливу на реабсорбцію іона у ниркових канальцях;

· вживання алкоголю збільшує виділення Mg++ вдвічі, тому хронічні алкоголіки страждають на гіпомагніємію.

Біологічна роль Mg++

Магній є важливим регулятором біохімічних та фізіологіч-них процесів в організмі людини:

· підтримує активність ферментів. Магній – кофактор більш ніж 300 ензимів: креатинкінази, аденілатциклази, лужної фосфатази, пептидаз, рибонуклеаз, кокарбоксилаз, ферментів гліколізу, синтезу білків, трансмембранного транспорту;

· бере участь у нервово - м′язовому збудженні. Магній взаємодіє з Са, впливає на збудливість клітинних мембран і їх електричні властивості. Високий рівень Mg++знижує нер-вову провідність, низький – викликає гіперзбудливість і тетанію.

o Магній є фізіологічним антагоністом Са. В організмі ці два іони повинні знаходитися у певній рівновазі.

o У кардіоміоцитах магній бере участь у спряжених процесах «збудження-скорочення-розслаблення», ви-казуючи дію, протилежну Са.

· є складовою частиною кісток і зубів – більше 70 % магнію зосереджено у кістках у вигляді апатиту, у складі зубної емалі та дентину.

Гіпермагніємія

Надлишок магнію спостерігається значно рідше, ніж його недостатність, оскільки він ефективно відфільтровується нир-ками. Гіпермагніємія може розвинутися внаслідок зневоднення, неконтрольованого цукрового діабету, недостатності кори надниркових залоз, гіпотиреозу, прогресуючої та гострої ниркової недостатності.

Ознаки гіпермагніємії – спрага, почервоніння шкіри, параліч дихання, зупинка серця.

Гіпомагніємія

Терміном «магнієвий дефіцит» позначається загальна недостатність магнію в організмі. У зв'язку з тим що звичайна їжа містить недостатньо магнію, дефіцит його характерний для населення всього світу. Гіпомагніємія – зниження концентрації магнію у крові. Зазвичай зниження кількості Mg++ у крові свідчить про недостатність його у всьому організмі. Постійна нестача магнію викликає значні функціональні порушення в усіх органах. Зниження вмісту магнію на 50 % від норми призводить до зупинення серця та смерті людини.

Причиною нестачі магнію може бути порушення харчування (вживання алкоголю, надмірної кількості чорного чаю, кофе, солодощів, солоних страв), умови життя, а також такі хвороби, як: мальабсорбція, гіпотермія, Квашіоркор, гіпертиреоз, хроні-ний алкоголізм, цироз печінки, біла гарячка, захворювання нирок, первинний альдостеронізм. Вагітність та лактація, гор-мональна контрацепція, стрес, фізичне перенавантаження, довготривале використання діуретиків, антибіотиків, цитоста-тиків також призводять до розвитку магнієвого дефіциту.

Ознаки недостатності магнію:

· психічні та неврологічні прояви:

o синдром «хронічної втоми», який супроводжується слабкістю, дратівливістю, нездужанням, зниженням фізичної активності;

o послаблення концентрації уваги та розумової актив-ності, депресія, страх, головний біль, галюцинації, безсоння;

· серцево-судинні прояви:

o порушення кровообігу та тенденція до тромбоутво-рення, підвищення артеріального тиску, тахікардія, серцева аритмія;

· м′язові прояви:

o судоми скелетних м′язів, тремтіння, підвищення скорочення м′язів матки, що призводить до передчасних пологів, викиднів;

· інші прояви:

o випадіння волосся, ламкість нігтів, карієс;

o розвиток токсикозу та патології вагітності;

o бронхоспазм, нудота, блювання, спазми кишечнику, проноси, запори та ін.

6.1.5. Фосфор (Р)

Фосфор – незамінний елемент, який бере участь у багатьох біохімічних та фізіологічних процесах нашого організму.

Поширення у природі та добова потреба

В організм людини фосфор надходить з рослинною і тварин-ною їжею у вигляді фосфоліпідів, фосфопротеїнів, фосфатів. Біодоступність Р із тваринної їжі вище, ніж із рослинної. Засвоєн-ня фосфору з їжі залежить від багатьох факторів (див. абсорбція Са). Для всмоктування Р також має значення співвідношення у продуктах Са:Р. Вважається, що для дітей різного віку воно коливається від 1:1 до 1:1,5, для дорослих людей кількість Са повинна вдвічі перевищувати вміст Р.

Джерела:

· продукти тваринного похо­дження: сир, молочні продукти, яйця, м'ясо, м'ясні субпродукти, риба, птиця;

· продукти рослинного похо­дження: бобові, горіхи, насіння соняшника, зернові культури.

Добова потреба у фосфорі становить 0,9–1,6 г.

Рекомендоване добове споживання:

· дорослі: 0,9 – 1,6 г;

· новонароджені (від 0 – 3 міс.) 0,3 г;

· діти ( 7 – 12 міс.) 0,5 г;

· діти ( 1 – 3 років): 0,8 г;

· діти ( 4 – 17 років): 1,4 – 1,8 г;

· вагітні: 1,3 г;

· жінки в період лактації: 1,8 г.

Максимальне споживання фосфору спостерігається у період інтенсивного росту організму.

Всмоктування. У шлунку та кишечнику фосфорна кислота відщеплюється від органічних сполук. Близько 90 % фосфору, що надходить у складі дієти, всмоктується у тонкій кишці у вигляді вільних ортофосфатів. Абсорбція фосфору з кишечнику здійснюється трьома механізмами:

а) зв′язаний з Са вітамінD-залежний транспорт;

б) не зв'язаний з Са вітамінD-залежний транспорт;

в) не зв'язаний з Са вітамін D-незалежний транспорт.

Всмоктування фосфору залежить від кількості фосфатів у порожнині кишечнику, активності лужної фосфатази, пара-тиреоїдного гормону, вітаміну D, співвідношення Са:Р у їжі. Зниження концентрації фосфатів у крові стимулює транспорт Р з кишечнику. Кількість фосфору, що всмоктується у кишечнику, пропорційна збільшенню його вмісту у їжі, у той час як абсорбція Са обмежена. Паратиреоїдний гормон і вітамін D стимулюють абсорбцію фосфору.

Нормальний вміст фосфору у плазмі крові дорослої людини дорівнює 1,0 – 1,5 ммоль/л. У зв'язку з тим що Р є внутрішньоклітинним іоном, рівень його у сироватці крові не відображає загальну кількість у всьому організмі.

В організмі людини відбувається постійний обмін фосфору між кістковою тканиною та кров’ю. Скелет є резервуаром неорганічного фосфору. При зниженні його концентрації у плазмі крові Р вивільняється з кісток і навпаки – відкладається у скелеті при збільшенні його кількості у крові.

У крові фосфор міститься у вигляді неорганічного фосфату, органічних фосфорних ефірів, гексозофосфатів, тріозо-фосфатів, фосфоліпідів та у складі вільних нуклеотидів.

Поширення у тканинах. Фосфор, що всмоктується у кишечнику, надходить до печінки, де бере участь у процесах фосфорилюваня або відкладається у вигляді мінеральних солей. Фосфор мобілізується з печінки у кров і надходить до тканин, де в подальшому використовується.

Загальний вміст фосфору в організмі людини становить приблизно 700 г. Більше 85 % його зосереджено у кістках і зубах, де він разом з кальцієм є основою твердої речовини кістки, 15 % - у м′яких тканинах, 1 % – у позаклітинній рідині. У кістках фосфор знаходиться переважно у вигляді важкорозчинного Са3(РО4)2, близько ⅓ представлена розчинними сполуками.

Гормональна регуляція обміну фосфору.

· Паратиреоїдний гормон знижує рівень фосфору у сироватці крові за рахунок пригнічення його реабсорбції у прокси-мальних та дистальних канальцях нирок, сприяє виведенню його з сечею.

· Кальцитонін має гіпофосфатемічний ефект за рахунок зниження реабсорбції та підсилення екскреції.

· 1,25-(ОН)2-D3 (кальцитріол) підвищує концентрацію фосфа-тів у крові через активацію абсорбції у кишечнику, а також сприяє фіксації фосфорно-кальцієвих солей у кістках. Вміст фосфатів у сироватці крові є основним регулятором активності кальцитріолу. Підвищення активності 1,25-(ОН)2-D3 збільшує абсорбцію фосфатів, зниження активності – зменшує їх всмоктування.

· Інсулін має гіпофосфатемічний ефект, стимулює транспорт фосфатів у клітини.

· Соматотропний гормон збільшує реабсорбцію фосфатів.

· Вазопресин сприяє виділенню Р із сечею.

Реабсорбція фосфору у нирках залежить від метаболізму натрію. Реабсорбція фосфатів у нирках збільшується при зменшенні споживання з їжею Р, під контролем ПТГ.

Обмін фосфору тісно пов′язаний із метаболізмом Са. Гіперкальціємія знижує виділення ПТГ і тим самим стимулює реабсорбцію фосфатів. Фосфати, з’єднуючись із Са, сприяють відкладенню останнього у тканинах, що призводить до гіпокаль-ціємії.

Екскреція. Фосфор виводиться з організму через кишечник і нирки у вигляді фосфатів. У нирках фосфати ефективно фільтруються, але 85–90 % їх знову реабсорбується у канальцях. Із сечею виділяється ⅔ розчинних одно - та двозаміщених фосфатів натрію та калію, ⅓ фосфатів кальцію та магнію. За умов змішаного повноцінного харчування з сечею за 1 добу виділяється близько 1г фосфору. Ця кількість змінюється залежно від характеру харчування. При ацидозі виділення однозаміщених фосфатів збільшується у 50 разів, при алкалозі переважають двозаміщені фосфати.

Біологічна роль фосфору

· Фосфор є складовим компонентом кісток і зубів.

· Компонент макроергічних сполук, бере участь у перенесенні та збереженні енергії. Енергія, що вивільняється у екзергонічних процесах, може бути акумульована у вигля-ді високоенергетичних фосфатів АТФ, креатинфосфату та ін.

· Регуляція кислотно-лужного балансу. Фосфатна буферна система складається з однозаміщеного (NaH2PO4) та двозаміщеного фосфату натрію (Na2HPO4), разом із нирками ефективно підтримує кислотно-лужний стан крові.

· Реакції фосфорилювання/дефосфорилювання та фосфоро-лізу проходять за участі фосфатів.

· Активність ферментів. Фосфати у складі таких коензимів, як НАДН·Н+, ТДФ залучаються у ферментативні реакції.

· Фосфор – компонент фосфоліпідів, нуклеотидів і нуклеїно-вих кислот, ліпопротеїнів, фосфопротеїнів.

Фосфор у достатній кількості міститься у продуктах харчу-вання, тому елементарна недостатність спостерігається рідко.

Гіпофосфатемія розвивається внаслідок:

· зниження споживання фосфатів під час голодування, маль-абсорбції, блювання;

· підвищеного захоплення фосфатів клітинами під час вживання збагаченої вуглеводами дієти, при захворюваннях печінки;

· збільшеного виведення під час використання діуретиків, гіпомагніємії, гіперпаратиреоїдизмі.

Ознаки гіпофосфатемії. У зв'язку з тим, що обмін фосфору і кальцію тісно пов′язані, основними проявами елементарної недостатності фосфору, як кальцію чи вітаміну D, є рахіт і остеомаляція. Гіпофосфатемія проявляється втратою апетиту, нездужанням, м’язовою слабкістю, болем у кістках, апатією, депресією.

Гіперфосфатемія.

Проблема надлишкового вживання Р спостерігається у населення багатьох економічно розвинених країн та в окремих етнічних групах. Частіше за все співвідношення Са:Р у їжі сучасних людей відрізняється від оптимального і досягає від 1:3 до 1:7,5.