חילופי מים ומלחים חשובים. חילוף החומרים של מינרלים ומים-מלח בגוף האדם. ויטמינים וחשיבותם

מים ומלחי מינרלים אינם מקורות אנרגיה, אך צריכתם והפרשתם התקינה מהגוף היא תנאי לתפקודו התקין. הם יוצרים את הסביבה הפנימית של הגוף, בהיותם המרכיב העיקרי של פלזמת דם, לימפה ונוזל רקמות. כל התמורות של חומרים בגוף מתרחשות בסביבה המימית. מים ממיסים ומעבירים חומרים מזינים מומסים שנכנסו לגוף. יחד עם מינרלים, הוא לוקח חלק בבניית תאים ובתגובות מטבוליות רבות. מים מעורבים בוויסות טמפרטורת הגוף; מתאדה, זה מקרר את הגוף, מגן עליו מפני התחממות יתר. בגוף האדם, המים מפוזרים בין תאים וחללים בין-תאיים (טבלה 12.8).

מים נספגים במערכת העיכול. דרישת המים היומית המינימלית לאדם השוקל 70 ק"ג היא 2-2.5 ליטר. מתוכם נוצרים רק 350 מ"ל בתהליכי חמצון, כ-1 ליטר נכנס לגוף עם האוכל, וכ-1 ליטר - עם הנוזל שאתם שותים. כ-60% מהמים מופרשים מהגוף על ידי הכליות, 33% דרך העור והריאות, 6% דרך המעיים ורק 2% מהנוזלים נשמרים.

גופו של יילוד מכיל כמות גדולה יחסית של מים (איור 12.11; טבלה 12.9). אצל תינוק זה 75% ממשקל הגוף, ובמבוגר - 50-60%. עם הגיל, נפח הנוזל התוך תאי גדל, בעוד שכמות המים בחומר הבין תאי יורדת. בשל שטח הפנים הגדול יותר של גוף הילד וחילוף החומרים האינטנסיבי יותר מזה של מבוגר, מים מופרשים דרך הריאות והעור באופן אינטנסיבי יותר בילדים מאשר אצל מבוגרים. לדוגמה, ילד השוקל 7 ק"ג ליום משחרר 1/2 מהנוזל החוץ תאי, ואדם מבוגר - 1/7. מים במעיים אצל ילדים נספגים הרבה יותר מהר מאשר אצל מבוגרים. בשל תחושת הצמא הלא מפותחת והרגישות הנמוכה של האוסמרצפטורים, ילדים נוטים יותר להתייבשות מאשר מבוגרים.

נוגד משתןהורמון יותרת המוח האחורי (ADH) מגביר את ספיגת המים מחדש מהשתן הראשוני

טבלה 12.8

פיזור הנוזל בגופו של מבוגר

חלוקת הנוזלים בגוף של ילדים בגילאים שונים,

% ממשקל הגוף

אורז. 12.11.כמות המים (ב% ממשקל הגוף) בגוף האדם בגילאים שונים

טבלה 12.9

באבוביות של הכליות (כתוצאה מכך כמות השתן יורדת), ומשפיעה גם על הרכב המלח של הדם. עם ירידה בכמות ה-ADH בדם, מתפתחת סוכרת אינספידוס, בה מופרשים עד 10-20 ליטר שתן ביום. יחד עם ההורמונים של קליפת האדרנל, ADH מווסת את חילוף החומרים של מים-מלח בגוף.

מלחים המסיסים במים חיוניים לשמירה על מערכות חיץ ו-pH של נוזלי גוף האדם. החשובים שבהם הם כלורידים ופוספטים של נתרן, אשלגן, סידן, מגנזיום. עם חוסר או עודף במזון של מלחים מסוימים, במיוחד נתרן ואשלגן, יש הפרות של מאזן מים-מלח, מה שמוביל להתייבשות, בצקת והפרעות בלחץ הדם.

נוכחות של מינרלים קשורה לתופעה של ריגוש (נתרן, אשלגן, כלור), צמיחה והתפתחות של עצמות (סידן, זרחן), יסודות עצבים, שרירים. הם תורמים לתפקוד תקין של הלב ומערכת העצבים, משמשים ליצירת המוגלובין (ברזל), חומצה הידרוכלורית בקיבה (כלור).

ככל שהילד גדל, כמות המלחים בגוף מצטברת: ביילוד מלחים מהווים 2.55% ממשקל הגוף, אצל מבוגר - 5%. גוף של ילד גדל זקוק במיוחד לצריכה נוספת של מינרלים רבים. גבוה במיוחד אצל ילדים הצורך בסידן ובזרחן, הנחוצים ליצירת רקמת עצם. הצורך הגדול ביותר בסידן מופיע בשנה הראשונה לחיים ובמהלך ההתבגרות. בשנה הראשונה לחיים נדרש סידן פי שמונה מאשר בשנה השנייה, ופי 13 מאשר בשנה השלישית, ואז הצורך בסידן יורד. בגיל הגן ובית הספר, הדרישה היומית לסידן היא 0.68-2.36 גרם.

אצל מבוגרים, עם ירידה בצריכת הסידן לגוף, הוא נשטף מרקמת העצם לדם, מה שמבטיח את קביעות הרכבו (איור 12.12). בילדים עם חוסר סידן במזון, להיפך, הוא נשמר על ידי רקמת העצם, מה שמוביל לירידה גדולה עוד יותר בכמותו בדם.

אורז. 12.12.

ב ו. לתהליך התאבנות תקין בילדים בגיל הגן, היחס בין צריכת הסידן והזרחן צריך להיות שווה לאחד. בגיל 8-10 שנים נדרש סידן מעט פחות מזרחן, ביחס של 1:1.5. בגיל בית הספר הבוגר, יחס זה משתנה בכיוון של הגדלת תכולת הזרחן וצריך להיות שווה ל-1:2. הצורך היומי לזרחן הוא 1.5-4.0 גרם.

בבני אדם, בלוטות הפאראתירואיד מייצרות הורמון יותרת התריס(PtH), מסדיר את חילופי הסידן והזרחן בגוף. עם תת-תפקוד של בלוטות הפאראתירואיד, מתרחשת ירידה בתכולת הסידן בדם, מה שמוביל להתכווצויות עוויתיות של שרירי הרגליים, הזרועות, הגו והפנים, הנקראים טטניה.תופעות אלו קשורות לעלייה בריגוש של הרקמה העצבית-שרירית עקב מחסור בסידן בדם, וכתוצאה מכך, בציטופלזמה של תאים. עם שחרור לא מספיק של PTH, העצמות הופכות פחות חזקות, שברים נרפאים בצורה גרועה והשיניים נשברות בקלות. ילדים ואמהות מניקות רגישות במיוחד לאי ספיקה של התפקוד ההורמונלי של בלוטות הפאראתירואיד. חילוף החומרים של סידן כולל גם אסטרוגנים המיוצרים על ידי בלוטות המין - השחלות, והורמון בלוטת התריס קלציטונין.

שאלות ומשימות לשליטה עצמית

• 1. ספר לנו על חילוף החומרים ושלביו.
• 2. אילו שיטות להערכת עלויות האנרגיה של הגוף אתם מכירים?
• 3. תן את המאפיין של החילוף הכללי. מהם ההבדלים בחילוף החומרים בין גברים לנשים?
• 4. מהו החלפה בזאלית? מה המשמעות שלו? מהן שיטות ההערכה? כיצד משתנה קצב חילוף החומרים הבסיסי עם הגיל?
• 5. מה אתה יודע על חילופי אנרגיה? איך זה משתנה עם הגיל?
• 6. תאר את הפעולה הדינמית הספציפית של הנישה.
• 7. כיצד משתנה חילוף החומרים של רכיבי תזונה חיוניים עם הגיל?
• 8. ספר לנו על חילופי מים ומינרלים. מהי דרישת המים לילדים ולמבוגרים?
• 9. כיצד מתבצע הוויסות ההורמונלי של חילוף החומרים של חלבונים, שומנים, פחמימות, מינרלים? איך זה משתנה עם הגיל?

גוף האדם הוא 60% מים. רקמת השומן מכילה 20% מים (מהמסה שלה), עצמות - 25%, כבד - 70%, שרירי שלד - 75%, דם - 80%, מוח - 85%.

לתפקוד תקין של אורגניזם שחי בסביבה משתנה, הקביעות של הסביבה הפנימית של האורגניזם חשובה מאוד. הוא נוצר על ידי פלזמה בדם, נוזל רקמות, לימפה, שחלקו העיקרי הוא מים, חלבונים ומלחים מינרלים. מים ומלחי מינרלים אינם משמשים כחומרי הזנה או מקורות אנרגיה. אבל בלי מים, תהליכים מטבוליים לא יכולים להמשיך. מים מבצעים את הפונקציות החשובות הבאות בגוף: 1) משמשים כממס למזון ולמטבוליזם; 2) מעביר חומרים מומסים בו; 3) מחליש את החיכוך בין משטחי המגע בגוף האדם; 4) משתתף בוויסות טמפרטורת הגוף עקב מוליכות תרמית גבוהה, חום אידוי גבוה.

ללא מים, אדם יכול לחיות לא יותר מ 7-10 ימים, בעוד ללא מזון, 30-40 ימים. מים מוסרים יחד עם שתן דרך הכליות (1700 מ"ל), עם זיעה דרך העור (500 מ"ל) ועם אוויר נשוף דרך הריאות (300 מ"ל).

היחס בין צריכת הנוזל הכוללת לסך הנוזל המופרש נקרא מאזן מים .

מים נכנסים לגוף האדם ב"צורה טהורה" וכחלק ממוצרים שונים, איתם הם גם מקבלים את האלמנטים הדרושים להם. צורך יומיומי של האדם למים משאיר 2.0 - 2.5 ליטר. הצורך היומיומי של גוף האדם לכמה יסודות קורט הוא כדלקמן: אשלגן 2.7 - 5.9 גרם, נתרן 4 - 5 גרם, סידן 0.5 גרם, מגנזיום 70 - 80 מ"ג, ברזל 10 - 15 מ"ג, מנגן - עד 100 מ"ג, כלור 2-4 גרם, יוד 100 - 150 מ"ג.

נהוג לחלק מים לתאיים, תוך תאיים (72%) וחוץ-תאיים, חוץ-תאיים (28%). מים תאיים ממוקמים בתוך מיטת כלי הדם (בהרכב של דם, לימפה, נוזל מוחי) ובמרחב הבין-תאי.

עם עודף מים בגוף, נצפית היפרhydration כללית (הרעלת מים), עם חוסר מים, חילוף החומרים מופרע. איבוד של 10% מים מוביל למצב של התייבשות (התייבשות), עם איבוד של 20% מים, מתרחש מוות.

מינרלים הם חלק מהשלד, המבנה של חלבונים, הורמונים, אנזימים. הכמות הכוללת של כל המינרלים בגוף היא בערך 4-5% ממשקל הגוף. אדם מקבל את החלק העיקרי של המינרלים עם מזון ומים. עם זאת, התוכן שלהם באוכל לא תמיד מספיק. רוב האנשים צריכים להוסיף, למשל, נתרן כלורי (NaCL - מלח שולחן) למזון ב-10 - 12 גרם ליום. מחסור כרוני במינרלים במזון עלול להוביל להתמוטטות בתפקודי הגוף.

נתרןמבטיח את קביעות הלחץ האוסמוטי של הנוזל החוץ-תאי, משתתף ביצירת פוטנציאל ממברנה ביו-אלקטרי, בוויסות מצב חומצה-בסיס.

אֶשׁלָגָןמספק לחץ אוסמוטי של נוזל תוך תאי, מגרה את היווצרות אצטילכולין. המחסור ביוני אשלגן מעכב תהליכים אנבוליים בגוף.

כְּלוֹרהוא גם האניון החשוב ביותר של הנוזל החוץ תאי, המבטיח את קביעות הלחץ האוסמוטי.

סידן וזרחןנמצאים בעיקר ברקמת העצם (מעל 90%). תכולת הסידן בפלזמה ובדם היא אחד הקבועים הביולוגיים, שכן גם שינויים קלים ברמת היון הזה עלולים להוביל לתוצאות קשות על הגוף. ירידה ברמות הסידן בדם גורמת להתכווצויות שרירים לא רצוניות, עוויתות ומוות מתרחש עקב עצירת נשימה. עלייה בתכולת הסידן בדם מלווה בירידה בריגוש של רקמות העצבים והשרירים, הופעת פארזיס, שיתוק והיווצרות אבנים בכליות. סידן נחוץ לבניית עצמות, ולכן יש לספק לו בכמות מספקת בגוף עם מזון.

זַרחָןמשתתף בחילוף החומרים של חומרים רבים, שכן הוא חלק מתרכובות עתירות אנרגיה (למשל, ATP). חשיבות רבה היא לשקיעה של זרחן בעצמות.

בַּרזֶלהוא חלק מהמוגלובין, מיוגלובין, האחראי על נשימת רקמות, כמו גם בהרכב האנזימים המעורבים בתגובות חיזור. צריכה לא מספקת של ברזל בגוף משבשת את הסינתזה של המוגלובין. ירידה בסינתזה של המוגלובין מובילה לאנמיה (אנמיה). דרישת הברזל היומית למבוגר היא 10--30 מק"ג.

יוֹדבגוף כלול בכמות קטנה. עם זאת, המשמעות שלו גדולה. זאת בשל העובדה כי יוד הוא חלק מהורמוני בלוטת התריס, אשר משפיעים באופן בולט על כל התהליכים המטבוליים, הצמיחה וההתפתחות של הגוף.

ויטמינים (lat. vita - חיים). חשיבותם של ויטמינים נעוצה בעובדה שבהיותם נוכחים בגוף בכמויות זניחות, הם מווסתים תגובות מטבוליות. עם מחסור בוויטמינים בגוף, מתפתח מצב הנקרא hypovitaminosis.

מחלה המתרחשת בהיעדר ויטמין מסוים נקראת בריברי.

עד כה התגלו יותר מ-20 חומרים הקשורים לוויטמינים:

ויטמיןעם avitaminosis A, תהליכי הגדילה של הגוף מתעכבים, חילוף החומרים מופרע, וכן נצפית מחלת עיניים מיוחדת הנקראת xerophthalmia (עיוורון לילה).

ויטמין דינקרא הוויטמין האנטי-רכיטי. המחסור בו מוביל להפרעה בחילוף החומרים של זרחן וסידן.

ויטמין Bהיעדר ויטמינים אלה מוביל להפרעות מטבוליות, הפרעות במערכת העצבים המרכזית. זה מפחית את עמידות הגוף למחלות זיהומיות.

ויטמין סישנקרא אנטי-סקורבוטיק. עם מחסור בו במזון (ובעיקר הוא נמצא בפירות וירקות טריים), מתפתחת מחלה ספציפית - צפדינה, בה החניכיים מדממות, והשיניים מתרופפות ונושרות. חולשה פיזית, עייפות, עצבנות מתפתחת.

ויטמין E ו-K- חשובים לגוף וידועים ויטמינים.

הגוף זקוק לאספקה ​​מתמדת של לא רק מים, אלא גם מלח מינרלי. הם נכנסים לגוף עם מזון ומים, למעט מלח שולחן, המוסף במיוחד למזון. בסך הכל נמצאו בגוף של בעלי חיים ובני אדם כ-70 יסודות כימיים, מתוכם 43 נחשבים הכרחיים (חיוניים; lat. essentia - מהות).

הצורך של הגוף במינרלים שונים אינו זהה. כמה אלמנטים נקראים מאקרו-נוטריינטים, מוכנסים לגוף בכמות משמעותית (בגרמים ועשיריות הגרם ליום). מאקרו-אלמנטים כוללים נתרן, מגנזיום, אשלגן, סידן, זרחן, כלור. אלמנטים אחרים - יסודות קורט(ברזל, מנגן, קובלט, אבץ, פלואור, יוד ועוד) דרושים לגוף בכמויות קטנות במיוחד (במיקרוגרם - אלפיות המיליגרם).

פונקציות של מלחים מינרלים:

1) הם קבועים ביולוגיים של הומאוסטזיס;

2) ליצור ולשמור לחץ אוסמוטי בדם וברקמות (איזון אוסמוטי);

3) לשמור על קביעות התגובה הפעילה של הדם

(pH=7.36 - 7.42);

4) להשתתף בתגובות אנזימטיות;

5) להשתתף במטבוליזם של מים-מלח;

6) נתרן, אשלגן, סידן, יוני כלור ממלאים תפקיד חשוב בתהליכי עירור ועיכוב, התכווצות שרירים, קרישת דם;

7) הם חלק בלתי נפרד מהעצמות (זרחן, סידן), המוגלובין (ברזל), ההורמון תירוקסין (יוד), מיץ קיבה (חומצה הידרוכלורית) וכו';

8) הם מרכיבים אינטגרליים של כל מיצי העיכול, המופרשים בכמויות גדולות.

שקול בקצרה את החלפת נתרן, אשלגן, כלור, סידן, זרחן, ברזל ויוד.

1) נתרןנכנס לגוף בעיקר בצורת מלח שולחן (שולחן). זהו המלח המינרלי היחיד שמוסיפים למזון. מזון צמחי דל במלח שולחן. הדרישה היומית למלח שולחני למבוגר היא 10-15 גרם. נתרן מעורב באופן פעיל בשמירה על איזון אוסמוטי ונפח נוזלים בגוף, ומשפיע על צמיחת הגוף. יחד עם אשלגן, נתרן מווסת את פעילות שריר הלב, ומשנה באופן משמעותי את ההתרגשות שלו. תסמינים של מחסור בנתרן: חולשה, אדישות, עוויתות שרירים, אובדן תכונות התכווצות השרירים.

2) אֶשׁלָגָןנכנס לגוף עם ירקות, בשר, פירות. הנורמה היומית שלו היא 1 גרם. יחד עם נתרן הוא משתתף ביצירת פוטנציאל קרום ביו-אלקטרי (משאבת אשלגן-נתרן), שומר על הלחץ האוסמוטי של הנוזל התוך תאי וממריץ את היווצרות אצטילכולין. עם חוסר אשלגן, נצפתה עיכוב של תהליכי הטמעה (אנבוליזם), חולשה, נמנום, היפו-רפלקסיה (ירידה ברפלקסים).

3) כְּלוֹרנכנס לגוף בצורה של מלח. אניוני כלור, יחד עם קטיוני נתרן, מעורבים ביצירת הלחץ האוסמוטי של פלזמה בדם ונוזלי גוף אחרים. כלור הוא גם חלק מהחומצה ההידרוכלורית של מיץ הקיבה. אין תסמינים של מחסור בכלור בבני אדם.

4) סִידָןנכנס לגוף עם מוצרי חלב, ירקות (עלים ירוקים). הוא כלול בעצמות יחד עם זרחן והוא אחד הקבועים הביולוגיים החשובים ביותר של הדם. תכולת הסידן בדם האדם היא בדרך כלל 2.25-2.75 ממול לליטר (9-11 מ"ג%). ירידה בסידן מובילה להתכווצויות שרירים לא רצוניות (סידן טטני) ומוות עקב עצירת נשימה. סידן חיוני לקרישת הדם. הדרישה היומית לסידן היא 0.8 גרם.

5) זַרחָןנכנס לגוף עם מוצרי חלב, בשר, דגנים. הדרישה היומית לו היא 1.5 גרם, יחד עם סידן הוא נמצא בעצמות ובשיניים, הוא חלק מתרכובות עתירות אנרגיה (ATP, קריאטין פוספט ועוד). שקיעת זרחן בעצמות אפשרית רק בנוכחות ויטמין D. עם חוסר זרחן בגוף, נצפית דה-מינרליזציה של העצם.

6) בַּרזֶלנכנס לגוף עם בשר, כבד, שעועית, פירות יבשים. הדרישה היומית היא 12-15 מ"ג. זהו חלק בלתי נפרד מהמוגלובין בדם ואנזימי נשימה. גוף האדם מכיל 3 גרם ברזל, מתוכם 2.5 גרם נמצאים באריתרוציטים כחלק בלתי נפרד מההמוגלובין, 0.5 גרם הנותרים הם חלק מתאי הגוף. מחסור בברזל משבש את הסינתזה של המוגלובין וכתוצאה מכך מוביל לאנמיה.

7) יוֹדמגיע עם מי שתייה מועשרים בהם בעת זרימה דרך סלעים או במלח שולחני בתוספת יוד. הדרישה היומית היא 0.03 מ"ג. משתתף בסינתזה של הורמוני בלוטת התריס. חוסר יוד בגוף מוביל לזפק אנדמי - עלייה בבלוטת התריס (חלק מהאזורים של אוראל, הקווקז, הפמיר וכו').

הפרה של חילוף החומרים המינרלים עלולה להוביל למחלה שבה נוצרות אבנים בגדלים שונים, במבנה ובהרכב כימי שונים בכוסות הכליה, באגן ובשופכנים (נפרוליתיאזיס). זה יכול גם לתרום להיווצרות אבנים בכיס המרה ובדרכי המרה (כוללית).

כל התמורות של חומרים בגוף מתרחשות בסביבה המימית. מים ממיסים את אבות המזון הנכנסים לגוף. יחד עם מינרלים, הוא לוקח חלק בבניית תאים ובתגובות מטבוליות רבות.

מים מעורבים בוויסות טמפרטורת הגוף; אידוי, מקרר את הגוף, מגן עליו מפני התחממות יתר; מוביל חומרים מומסים.

מים ומלחי מינרלים יוצרים בעיקר את הסביבה הפנימית של הגוף, בהיותם המרכיב העיקרי בפלסמת הדם, הלימפה ונוזל הרקמה. הם מעורבים בשמירה על לחץ אוסמוטי ובתגובה של פלזמה ונוזל רקמות בדם. חלק מהמלחים המומסים בחלק הנוזלי של הדם מעורבים בהובלת גזים בדם.

מים ומלחי מינרלים הם חלק ממיצי העיכול, מה שקובע במידה רבה את חשיבותם לתהליך העיכול. ולמרות שלא מים ולא מלחים מינרליים הם מקורות אנרגיה בגוף, כניסתם לגוף והוצאתם משם הם תנאי מוקדם לפעילותו התקינה.

איבוד מים על ידי הגוף מוביל להפרעות קשות מאוד. למשל, במקרה של הפרעות עיכול אצל תינוקות, המסוכן ביותר הוא התייבשות, מה שמוביל לעוויתות, אובדן הכרה וכו'. ההתייבשות החדה של הגוף עקב איבוד נוזלים היא שגורמת למהלך כה חמור של זיהומי שכזה. מחלה כמו כולרה. מניעת מים למשך מספר ימים היא קטלנית לבני אדם.

החלפת מים

חידוש הגוף במים מתרחש ללא הרף עקב ספיגתם ממערכת העיכול. אדם צריך 2-2.5 ליטר מים ביום עם תזונה רגילה וטמפרטורת סביבה תקינה. כמות מים זו מגיעה מהמקורות הבאים: א) מי שתייה (כ-1 ליטר); ב) מים הכלולים במזון (כ-1 ליטר); ג) מים, הנוצרים בגוף במהלך חילוף החומרים של חלבונים, שומנים ופחמימות (300-350 מ"ל).

האיברים העיקריים שמוציאים מים מהגוף הם הכליות, בלוטות הזיעה, הריאות והמעיים. הכליות מוציאות 1.2-1.5 ליטר מים מהגוף ביום כחלק מהשתן. בלוטות הזיעה מסירות 500-700 מ"ל מים ליום דרך העור בצורה של זיעה. בטמפרטורה ולחות רגילה משתחררים כ-1 מ"ג מים לכל 1 ס"מ של העור כל 10 דקות. במדבריות של חצי האי ערב, לעומת זאת, אדם מאבד מדי יום כ-10 ליטר מים באמצעות זיעה. במהלך עבודה אינטנסיבית משתחררים גם נוזלים רבים בצורה של זיעה: למשל, בשני חצאים של משחק כדורגל מותח, שחקן כדורגל מאבד כ-4 ליטר מים.

הריאות בצורת אדי מים מסירות 350 מ"ל מים. כמות זו עולה בחדות עם העמקה והאצת הנשימה, ולאחר מכן ניתן לשחרר 700-800 מ"ל מים ליום.

דרך המעיים עם צואה מופרשים 100-150 מ"ל מים ביום. עם הפרעה בפעילות המעי עם צואה, כמות גדולה של מים יכולה להיות מופרשת (עם שלשול), מה שיכול להוביל לדלדול הגוף עם מים. לתפקוד תקין של הגוף, חשוב שצריכת המים תכסה לחלוטין את צריכתו.

היחס בין כמות המים הנצרכת לכמות שהוקצתה הוא מאזן מים.

אם יותר מים מופרשים מהגוף ממה שהם נכנסים, אז יש תחושה צָמָא. כתוצאה מהצמא, אדם שותה מים עד להחזרת מאזן המים התקין.

חילופי מלח

עם הדרה של מינרלים מן החי מהתזונה, מתרחשות הפרעות קשות בגוף ואפילו מוות. נוכחות של מינרלים קשורה לתופעת ההתרגשות - אחת התכונות העיקריות של יצורים חיים. הצמיחה וההתפתחות של עצמות, אלמנטים עצביים, שרירים תלויים בתכולת המינרלים; הם קובעים את התגובה של הדם (pH), תורמים לתפקוד תקין של הלב ומערכת העצבים, משמשים ליצירת המוגלובין (ברזל), חומצה הידרוכלורית של מיץ קיבה (כלור).

מלחים מינרליים יוצרים לחץ אוסמוטי מסוים, הנחוץ כל כך לחיי התאים.

בתזונה מעורבת, מבוגר מקבל את כל המינרלים הדרושים לו בכמות מספקת. רק מלח שולחני מתווסף למזון האדם במהלך העיבוד הקולינרי שלו. גוף של ילד גדל זקוק במיוחד לצריכה נוספת של מינרלים רבים.

הגוף מאבד כל הזמן כמות מסוימת של מלחים מינרלים בשתן, בזיעה ובצואה. לכן, מלחים מינרלים, כמו מים, חייבים להיכנס כל הזמן לגוף. התוכן של אלמנטים בודדים בגוף האדם אינו זהה (טבלה 13).

ויסות חילוף החומרים של מים-מלח

קביעות הלחץ האוסמוטי של הסביבה הפנימית של הגוף, הנקבעת על ידי תכולת המים והמלחים, מווסתת על ידי הגוף.

עם מחסור במים בגוף, הלחץ האוסמוטי של נוזל הרקמה עולה. זה מוביל לגירוי של קולטנים מיוחדים הממוקמים ברקמות - אוסמורצפטורים. דחפים מהם נשלחים לאורך עצבים מיוחדים אל המוח למרכז הוויסות של חילוף החומרים במים-מלח. משם נשלחת העירור לבלוטה האנדוקרינית - בלוטת יותרת המוח, המשחררת לזרם הדם הורמון מיוחד הגורם לאצירת שתן. הפחתת הפרשת המים בשתן מחזירה את האיזון המופרע.

דוגמה זו מראה בבירור את האינטראקציה של מנגנונים עצביים והומוראליים של ויסות פונקציות פיזיולוגיות. הרפלקס מתחיל בעצבנות עם אוסמורצפטורים, ואז מופעל המנגנון ההומורלי - כניסת הורמון מיוחד לדם.

מרכז הוויסות של חילוף החומרים של מים-מלח שולט בכל דרכי הובלת המים בגוף: הפרשתם עם שתן, זיעה ודרך הריאות, חלוקה מחדש בין איברי הגוף, ספיגה ממערכת העיכול, הפרשתם וצריכת מים. חשובים במיוחד בהקשר זה הם חלקים מסוימים של הדיאנצפלון. אם אלקטרודות מוכנסות לאזורים אלה של בעל חיים, ואז המוח מגורה עם זרם חשמלי דרכם, אז החיות מתחילות לשתות מים ברוגז. במקרה זה, כמות המים ששותים יכולה לעלות על 40% ממשקל הגוף. כתוצאה מכך, ישנם סימנים של הרעלת מים הקשורים לירידה בלחץ האוסמוטי של פלזמת הדם ונוזל הרקמה. בתנאים טבעיים, מרכזים אלו של ה-diencephalon נמצאים בהשפעה השולטת של קליפת המוח.

מנגנון ויסות מאזן המים חשוב מאוד בחיים המעשיים. במקרים בהם יש לחסוך במים, אסור בשום מקרה לשתות אותם בלגימה אחת, אלא תמיד בלגימות קטנות מאוד. אתה תרגיש שאתה שיכור, למרות ששתית מעט מים. הידע על התכונות של ויסות חילוף החומרים של מים-מלח חשוב במקרה אחד נוסף. במזג אוויר חם, אתה בדרך כלל צמא מאוד, ולא משנה כמה מים אתה שותה, אתה עדיין צמא. אבל כדאי במודע לסבול קצת, למרות תחושת הצמא, וזה עובר. לכן אסור לשתות הרבה בחום, בטיול וכו'. הטקטיקה הנכונה כאן היא כזו: בידיעה שיש לך טיול קשה או שהייה ארוכה בשמש, עדיף לשתות מים "במילואים ” מראש, בתקופה שבה עדיין לא מתחשק לשתות . במקרה זה, אז אין תחושת צמא חזקה כל כך כאילו התחלת לשתות בחום.

עוד שני עצות מעשיות. לפני היציאה לטיול יש לשתות מים מינרלים או מלוחים או לאכול אוכל מלוח במידה - גבינת פטה, גבינה מלוחה וכו' - ולשתות היטב עם מים. העובדה היא שהרבה מלחים הולכים לאיבוד עם זיעה, וזה מוביל לעלייה בעייפות, חולשת שרירים וכו'. אתה גם צריך לדעת ש"צמא שווא" מתרחש לעתים קרובות בחום: אתה רוצה לשתות לא כי יש הוא מעט נוזלים בגוף, ובשל ייבוש רירית הפה. במקרה זה, פשוט שטפו את הפה במים.

ויסות חילוף החומרים של השומן.

הגדלת ריכוז הגלוקוז בדם מפחיתה את פירוק השומנים ומפעילה את הסינתזה שלהם. ירידה בריכוז הגלוקוז בדם, להיפך, מעכבת את הסינתזה של שומנים ומגבירה את פירוקם. לפיכך, הקשר בין חילוף החומרים של שומן ופחמימות מכוון לספק את צורכי האנרגיה של הגוף.

הורמון מדוללה של יותרת הכליה אדרנלין, סומטוטרופי הורמון יותרת המוח, הורמון בלוטת התריס תירוקסיןעם השפעה ממושכת, מחסן השומן מצטמצם.

חילוף החומרים מושפע ממערכת העצבים הסימפתטית (הוא מעכב את סינתזה של שומנים ומשפר את פירוקם) וממערכת העצבים הפאראסימפתטית (מעודד שקיעת שומן).

השפעות עצביות על חילוף החומרים של השומן נשלטות על ידי ההיפותלמוס.

מים הם חלק בלתי נפרד מכל התאים והרקמות האנושיות. מים אצל מבוגר הם 60% ממשקל הגוף, וביילוד - 75%. זוהי הסביבה שבה מתבצעים תהליכים מטבוליים בתאים, איברים ורקמות. אספקת מים רציפה לגוף היא אחד התנאים העיקריים לשמירה על פעילותו החיונית.

החלק הארי - 71% מכלל המים בגוף - הוא חלק מהפרוטופלזמה של התאים, המרכיבים מים תוך תאיים.

מים תאייםחלק מ נוזל רקמה(כ-21%) ו מי פלזמה בדם (כ-8%).

מחסן מים - רקמה תת עורית.

מאזן המים מורכב מצריכתם והפרשתם. באוכל אדם מקבל כ-750 מ"ל מים ביום, בצורת שתייה ומים נקיים - כ-630 מ"ל. כ-320 מ"ל מים נוצרים בתהליך חילוף החומרים במהלך חמצון של חלבונים, פחמימות ושומנים. במהלך האידוי משתחררים כ-800 מ"ל מים מפני השטח של העור ומכתשי הריאות ביום. עם צואה מופרשים 100 מ"ל מים. לכן, הדרישה היומית המינימלית היא כ-1700 מ"ל מים.

זרימת המים מווסתת על ידי הצורך שלהם, המתבטא בתחושת צמא. תחושה זו מתרחשת כאשר מגרה את מרכז השתייה של ההיפותלמוס.

הגוף זקוק לאספקה ​​מתמדת של לא רק מים, אלא גם מלח מינרלי.החשובים ביותר הם נתרן, אשלגן וסידן.

נתרן (Na+)הוא הקטיון העיקרי של נוזלים תאיים. תכולתו במדיום החוץ-תאי גבוה פי 6-12 מהתוכן בתאים. נתרן בכמות של 3-6 גרם ליום נכנס לגוף בצורה של NaCl ונספג בעיקר במעי הדק. תפקיד הנתרן בגוף מגוון. הוא מעורב בשמירה על הלחץ האוסמוטי של הנוזלים החוץ-תאיים והתוך-תאיים, לוקח חלק ביצירת פוטנציאל הפעולה, ומשפיע על פעילות כמעט של כל מערכות הגוף. מאזן הנתרן בגוף נשמר בעיקר על ידי פעילות הכליות.

אשלגן (K+)הוא הקטיון העיקרי של הנוזל התוך תאי. התאים מכילים 98% אשלגן. הדרישה היומית לאשלגן היא 2-3 גרם המקור העיקרי לאשלגן במזון הם מוצרים ממקור צמחי. אשלגן נספג במעי. לאשלגן יש חשיבות רבה בחיי האורגניזם, שכן הוא שומר על פוטנציאל הממברנה ומייצר את פוטנציאל הפעולה. הוא גם מעורב בוויסות איזון חומצה-בסיס ושומר על לחץ אוסמוטי בתאים. ויסות הפרשתו מתבצע בעיקר על ידי הכליות.

סידן (Ca2+)בעל פעילות ביולוגית גבוהה. זהו המרכיב המבני העיקרי של עצמות השלד והשיניים, המכיל כ-99% מכלל הסידן. מבוגר צריך לקבל 800-1000 מ"ג סידן ליום עם האוכל. ילדים זקוקים להרבה סידן עקב צמיחה אינטנסיבית של עצמות. סידן נספג בעיקר בתריסריון. כ-¾ מהסידן מופרש על ידי מערכת העיכול ו¼ על ידי הכליות. סידן מעורב ביצירת פוטנציאל פעולה, ממלא תפקיד בהתכווצות השרירים, הוא מרכיב הכרחי במערכת קרישת הדם, מגביר את ריגוש הרפלקס של חוט השדרה.

בגוף, גם אלמנטים הנמצאים בכמות קטנה משחקים תפקיד משמעותי. הם נקראים יסודות קורט.אלה כוללים: ברזל, נחושת, אבץ, קובלט, מוליבדן, סלניום, כרום, ניקל, בדיל, סיליקון, פלואור, ונדיום. רוב יסודות הקורט המשמעותיים ביולוגית הם חלק מאנזימים, ויטמינים, הורמונים.