В рациональном питании большое значение имеет оптимальное содержание в пищевых рационах минеральных веществ. Минеральные вещества принимают участие в пластических процессах, построении тканей организма, особенно костной, где Са и Р являются основными структурными компонентами. Минеральные вещества поддерживают кислотно-щелочное равновесие в организме; нормальный солевой состав крови; осмотическое давление; участвуют в нормализации водно-солевого обмена. Велика их роль в функции эндокринных желез и большинства ферментных систем.

Все минеральные вещества пищевых продуктов делятся на минеральные элементы щелочного (Ca, Mg, K, Na) и кислотного характера (Р, S, Cl).

Кальций является необходимым элементом матрикса костной ткани, выступает регулятором нервной системы, участвует в нервном сокращении. Дефицит кальция приводит к деминерализации костей, повышает риск развития остеопороза, формирования болезней костно-мышечной системы. Среднее потребление в России составляет 500-750 мг/сут. Потребность в минеральных веществах у женщин возрастает в период беременности и грудного вскармливания.

                                                                                            Таблица. Нормы физиологической потребности в минеральных компонентах

Фосфор принимает участие во многих физиологических процессах, включая энергетический обмен (в виде высокоэнергетического АТФ). Фосфор регулирует кислотно-щелочное равновесие, входит в состав фосфолипидов и нуклеиновых кислот, участвует в клеточной регуляции путем фосфорелирования ферментов, необходим для минерализации костей и зубов.

Магний входит в состав многих ферментов, участвует в синтезе белков, нуклеиновых кислот, необходим для поддержания гомеостаза кальция, калия и натрия. Недостаток магния повышает риск развития гипертонии, болезней сердца, внезапной смерти. Среднее потребление магния в разных странах составляет от 200 до 350 мг/сут, в России - 300 мг/сут.              Калий является основным внутриклеточным ионом, играет ведущую роль в водном, кислотном и электролитном балансе, необходим для мышечной деятельности, в частности миокарда; проведения нервных импульсов; регуляции давления. "Калиевые" диеты назначают при гипертонической болезни, недостаточности кровообращения; почечной патологии. Среднее потребление калия в разных странах составляет 2650-4140 мг/сут., в России - 3100 мг/сут. Физиологическая потребность для взрослых - 2500 мг/сут..

Натрий. Природное содержание натрия в пищевых продуктах не велико.

В основном натрий поступает в организм за счет хлорида натрия, добавляемого в произвольных количествах в пищу. Натрий - основной внеклеточный ион, принимает участие в переносе воды, глюкозы крови, передаче нервных импульсов, мышечном сокращении.

Витамины. Важным условием рационального питания является витаминная обеспеченность пищевого рациона. Только достаточное поступление витаминов в организм обеспечивает оптимальные условия для обмена веществ (катализаторы биохимических процессов) и функционирования всех органов и систем (построение гормонов, ферментов).

Таблица 1 Нормы физиологической потребности в витаминах

Потребность в витаминах зависит от возраста, пола, физической активности человека, климатических условий, физиологического состояния организма и других факторов. Потребность в витаминах возрастает в условиях холодного климата, недостаточной инсоляции, при усиленной умственной и нервно-психической деятельности. Физиологическая потребность в витаминах возрастает у женщин в период беременности и грудного вскармливания (табл.1). Существенный ущерб витаминной обеспеченности наносит бесконтрольное частое использование антибиотиков, сульфаниламидов и других лекарственных веществ.                                                                                                                              Потребность в витаминах в основном должна удовлетворяться за счет продуктов питания. Витаминные препараты следует использовать в зимне-весенний период, когда продукты питания обедняются витаминами. Большое значение имеет сбалансированность витаминов.

Все витамины можно разделить на жирорастворимые и водорастворимые.

Витамин С. Аскорбиновая кислота в организме человека, морской свинки и обезьяны не синтезируется. В организме взрослого здорового человека содержится около 5000 мг/сут витамина С.                                                                                         Наибольшее количество аскорбиновой кислоты содержат ткани надпочечников, гипофиза, хрусталика, меньше - ткани селезенки, поджелудочной и щитовидной железы, печени, яичников, мозга, лейкоциты крови. Еще меньше витамина С содержится в мышцах. Аскорбиновая кислота играет важную роль в окислительно-восстановительных процессах в организме, оказывает специфическое действие на стенки капилляров. Аскорбиновая кислота способствует образованию предшественника коллагена - проколлагена и переходу его в коллаген; участвует в образовании опорного белка - хондромукоида, межклеточного вещества хряща, дентина и костей. Поэтому недостаток аскорбиновой кислоты увеличивает проницаемость сосудистой стенки, нарушает целостность опорных тканей - фиброзной, хрящевой, костной, дентина.

Витамин С регулирует обмен белков, через симпатоадреналовую систему влияет на обмен углеводов, процессы регенерации, обмен липоидов и холестерина, снижает его уровень.

Витамину С принадлежит значительная роль в поддержании иммунитета. Высокое содержание витамина С в надпочечниках, гипофизе, гонадах подчеркивает его значимость в обмене гормонов. При стрессе содержание витамина С в тканях надпочечников уменьшается.

Причины нарушения обмена витаминов многообразны. Выделяют две группы факторов: экзогенные (недостаток поступления с пищей, нарушение режима питания и др.) и эндогенные (нарушение всасывания; заболевания желудка, сопровождающиеся понижением кислотности желудочного сока; кишечника и др.).

При гиповитаминозе С понижается общий тонус организма, снижается иммунитет. Первым клиническим проявлением является гингивит (кровоточащие десны). Это соответствует 50 % обеспеченности организма витамином С. Появляются единичные петехии на коже.

При развившемся авитаминозе отмечаются перифолликулярный гиперкератоз, боли в ногах, петехиальная сыпь, кровоизлияния в области волосяных фолликулов, особенно в области голеней, стоп, вокруг коленных суставов. Появляются подкожные и внутримышечные серозно-геморрагические выпоты, чаще в коленные суставы, плевральную полость.            Суточная физиологическая потребность зависит от возраста, физиологической активности человека, среды обитания. Потребность в витамине С возрастает у женщин в период беременности и кормления грудью до 100- 120 мг/сут, при интенсивных физических нагрузках, стрессовых состояниях, при действии высоких и низких температур, при инфекционных заболеваниях. Верхний допустимый уровень потребления витамина С - 2000 мг/сут.

Источником витамина С являются преимущественно продукты растительного происхождения: фрукты, ягоды, овощи.

Витамин Р - группа растительных пигментов флавоноидов. Биологическая роль Р-активных веществ выяснена еще далеко не полностью, в естественных условиях они всегда сопровождают витамин С, вследствие чего симптомы недостаточности этих витаминов сочетаются. Установлено, что Р-активные вещества повышают резистентность капилляров, уменьшают их проницаемость и хрупкость. Витамин Р повышает активность аскорбиновой кислоты, способствует ее накоплению в организме, предохраняя от окисления.

Витамин РР (никотинамид, ниацин, противопеллагригеский фактор) регулирует моторную функцию желудка, секреторную функцию железистого аппарата, состав секрета поджелудочной железы, обусловливает антитоксическую функцию печени и регулирует трофику всех видов эпителия. Источниками витамина РР являются преимущественно продукты животного происхождения. Суточная потребность составляет 15 мг, примерно 50 % от этого количества синтезируется организмом.

Нормальное содержание витамина РР в крови 0,4-0,8 мг %. В сутки с мочой выделяется около 5 мг. Снижение выделения до 1 мг - признак гиповитаминоза. Пеллагра - это нарушение функции почти всего организма (три "Д": дерматит, диарея и, как следствие длительного гиповитаминозного состояния, деменция).

Витамины группы В. Тиамин (витамин В_:) интенсивно влияет на углеводный обмен, участвует в расщеплении кетокислот, является фактором передачи нервных импульсов, необходим для деятельности центральной нервной системы (ЦНС).

При нормальном питании потребности организма в витамине В₁ обеспечиваются прежде всего хлебом, крупами, картофелем.

Витамин В₂ (рибофлавин). Рибофлавин представляет собой желтый фермент, состоящий из соединения сахара с красящим веществом. Физиологическая роль рибофлавина сводится к ферментации окислительно-восстановительных процессов обмена углеводов и белков. При его недостатке в организме некоторые аминокислоты выводятся с мочой, в частности триптофан, гистидин, фенилаланин и др. Рибофлавин участвует в механизме зрения, оказывает влияние на пластические процессы тканевого дыхания в ЦНС. Суточная потребность в витамине В2 составляет 2-3 мг %. Наибольшее содержание витамина В₂ - в дрожжах (2-4 мг %); яичном белке (0,52 мг %); молоке (0,2 мг %); тканях печени, почек, а также в мясе и рыбе.

Витамин В₆ (пиридоксин) представляет группу веществ, состоящую из трех витаминов: пиридоксила, пиридоксаля и пиридоксамина, способных взаимно превращаться одно в другое. Пиридоксин принимает активное участие в обмене белков, способствуя расщеплению аминокислот, образованию глютаминовой кислоты, которая играет большую роль в метаболических процессах головного мозга, связанных с механизмами возбуждения и торможения. Недостаток его в ткани мозга усиливает возбудимость коры и проявляется в виде эпилептиформных припадков у детей, которые проходят после введения пиридоксина. Суточная потребность в витамине В6 составляет 1,5-3,0 мг.

Витамин В6 находится в небольших количествах в различных продуктах животного и растительного происхождения. Наиболее богаты этим витамином яичный желток (1,0-1,5 мг %), рыба (до 4 мг %), зеленый перец (до 8 мг %), дрожжи (до 5 мг %).

Витамин В₁₂ (цианокобаламин) представляет собой сложное соединение, содержащее в своем составе кобальт.

Основная физиологическая роль его состоит в обеспечении нормального гемопоэза путем активации созревания красных кровяных шариков. При недостатке витамина В₁₂ возникает мегалобластический тип кроветворения, развивается анемия Аддисона - Бирмера. Вместе с фолиевой кислотой цианокобаламин принимает участие в синтезе гемоглобина, оказывает влияние на ЦНС, повышая возбудимость коры головного мозга, стимулирует рост, обладает также липотропным действием. Суточная потребность организма в витамине В₁₂ равняется 10-15 мкг при приеме внутрь или 1-2 мкг - при парентеральном введении.

Основным поставщиком витамина В12 являются продукты животного происхождения: печень и почки, свежее мясо (1-3 мкг %), яичный желток (1,4 мкг %), молоко (0,2-0,3 мкг %) и ряд других продуктов.

К жирорастворимым витаминам относятся витамины А, D и токоферолы.

Витамин А (ретинол) необходим для осуществления процессов роста человека и животных. Ретинол необходим для обеспечения нормальной дифференциации эпителиальной ткани. При его недостаточности наблюдается так называемая кератинизация, развивается сухость кожи и слизистых. Именно сухостью слизистых объясняется поражение глаз, известное под названием ксерофтальмии и кератомаляции.

Большое значение витамин А имеет для обеспечения нормального зрения, так как принимает участие в образовании зрительного пурпура - родопсина, обеспечивающего сумеречное зрение. Если запасы витамина А в организме не восполняются, то развивается гемералопия - "куриная слепота", характеризующаяся ухудшением зрения c наступлением сумерек и ночью на фоне нормального дневного зрения. Ретинол участвует также в обеспечении цветного зрения, особенно на синий и желтый цвета (синтез йодопсина).

Суточная потребность человека в витамине А равна 1,5-2 мг или 5000-6600 МЕ, или ИЕ.

Среди продуктов животного происхождения наиболее богаты витамином А жир печени морских животных и рыб (до 19 мг %), содержится он также в печени крупного рогатого скота и свиней (6-15 мг %), в молоке и молочных продуктах,

Витамин D (кальциферол) регулирует фосфорно-кальциевый обмен в организме и тем самым способствует процессу костеобразования, улучшает усвоение магния, ускоряет выведение свинца из организма.

При недостаточности витамина D нарушается обмен веществ, и прежде всего минеральный. Кальций и фосфор усваиваются в малых количествах или совсем не усваиваются. У детей это приводит к рахиту. У взрослых может наступить остеопороз - изменение структуры костей.

Суточная потребность человека в витамине D составляет около 500 МЕ при одновременном введении соответствующего количества кальция и фосфора.

Источником витамина D является в основном жир различных видов рыбы и морских животных (от 200 до 60 000 МЕ), молоко, масло, яйца, рыба (0,2-10 МЕ).

Токоферолы (витамин Е). Основное физиологическое значение токоферолов заключается в охранении от окисления структурных липидов, входящих в мембрану клеток митохондрий. Активны в организме только циркулирующие токоферолы. При появлении избыточной подкожно-жировой клетчатки они быстро депонируются и их антиокислительная функция прекращается. Токоферолы оказывают нормализующее действие на мышечную систему.

При недостатке токоферолов в первую очередь страдают высокоорганизованные клетки (клетки крови, клетки половой сферы). Ориентировочная потребность - 20-30 мг/сут.