ГлаваIV.13.

Мінеральний обмін

Мінеральний обмін – сукупність процесів всмоктування, розподілу, засвоєння та виділення мінеральних речовин, що знаходяться в організмі переважно у вигляді неорганічних сполук.

Загалом в організмі виявляється понад 70 елементів таблиці Д.І. Менделєєва, 47 із них присутні постійно і називаються біогенними. Мінеральні речовини відіграють у підтримці кислотно-основного рівноваги, осмотичного тиску, системі згортання крові, регуляції численних ферментних систем тощо., тобто. мають вирішальне значення у створенні та підтримці гомеостазу.

За кількісним вмістом в організмі вони поділяються на макроелементи, якщо їх більше ніж 0,01% від маси тіла (К, Са, Мg, Na, P, Cl) та мікроелементи ( Mn, Zn, Cr, Cu, Fe, Co, Al, Se). Основну частину мінеральних речовин організму складають хлористі, фосфорнокислі та вуглекислі солі натрію, кальцію, калію, магнію. Солі в рідинах організму знаходяться в частково або повністю дисоційованому вигляді, тому мінеральні речовини присутні у вигляді іонів – катіонів та аніонів.

Функції мінеральних речовин:

1)пластична (кальцій, фосфор, магній);

2) підтримка осмотичного тиску (калій, натрій, хлор);

3) підтримка буферності біологічних рідин (фосфор, калій, натрій);

4) підтримання колоїдних властивостей тканин (всі елементи);

5) детоксикаційна (залізо у складі цитохрому Р-450, сірка у складі глутатіону);

6) проведення нервового імпульсу (натрій, калій);

7) участь у ферментативному каталізі як кофактор або інгібітор;

8)участь у гормональної регуляції(Йод, цинк та кобальт входять до складу гормонів).

Проміжний та кінцевий обмін мінеральних речовин

Надходять мінеральні речовини в організм у вільному чи пов'язаному вигляді. Іони всмоктуються вже у шлунку, основна частина мінеральних речовин – у кишечнику шляхом активного транспорту за участю білків – переносників. З шлунково-кишковий трактнадходять у кров та лімфу, де зв'язуються зі специфічними транспортними білками. Виділяються мінеральні речовини головним чином вигляді солей і іонів.

З сечею: натрій, калій, кальцій, магній, хлор, кобальт, йод, бром, фтор.

З калом:залізо, кальцій, мідь, цинк, марганець, молібден і важкі метали.

Характеристика окремих елементів

Натрій - Основний катіон позаклітинного відділу. становить 0.08 % від маси тіла. Грає головну рольу підтримці осмотичного тиску. За відсутності чи обмеження надходження натрію в організм його виділення із сечею майже повністю припиняється. Всмоктується в верхньому відділітонкого кишечника за участю білків-переносників та потребує витрати АТФ. Добова потреба варіює залежно відвідно-сольового забезпечення організму. Депонується у шкірі та м'язах. Кишкова втрата натрію відбувається при діареях.

1) бере участь у виникненні та підтримці електрохімічного потенціалу на плазматичних мембранах клітин;

2) регулює стан водно-сольового обміну;

3) бере участь у регуляції роботи ферментів;

4) компонент K+-Na+ насоса.

Хлор - Найважливіший аніон позаклітинного простору. становить 0,06% від маси тіла. Більша частинайого міститься у шлунковому соку. Бере участь у підтримці осмотичної рівноваги. Активує амілазу та пептидази. Всмоктується у верхніх відділах кишечника, виділяється переважно із сечею. Концентрація хлору та натрію зазвичай змінюються паралельно.

Калій - Складає 0,25% від маси тіла. У позаклітинному просторі міститься лише 2% від загальної кількостіа інше - у клітинах, де пов'язаний з вуглеводними сполуками. Всмоктується протягом усього шлунково-кишкового тракту. Частина калію відкладається в печінці та шкірі, а решта надходить у загальний кровотік. Обмін дуже швидко протікає у м'язах, кишечнику, нирках та печінці. В еритроцитах та нервових клітинахповільніший обмін калію. Відіграє провідну роль у виникненні та проведенні нервового імпульсу. Необхідний синтезу білків (на 1г білка – 20 мг іонів калію), АТФ, глікогену, бере участь у формуванні потенціалу спокою. Виділяється в основному із сечею та менше з калом.

Кальцій - Позаклітинний катіон. становить 1,9 % від маси тіла. Зміст підвищується під час зростання чи вагітності. Функціонує як складова частина опорних тканин або мембран, бере участь у проведенні нервового імпульсу та ініціації м'язового скорочення, є одним із факторів гемокоагуляції. Забезпечує цілісність мембран (впливає на проникність), оскільки сприяє щільній упаковці мембранних білків. Кальцій обмежено бере участь у підтримці осмотичної рівноваги. Разом з інсуліном активує проникнення глюкози у клітини. Всмоктується у верхньому відділі кишківника. Ступінь його засвоєння залежить від рН середовища (солі кальцію в кислому середовищінерозчинні). Жири та фосфати перешкоджають всмоктуванню кальцію. Для повного засвоєння з кишечника потрібна наявність активної форми вітаміну Д 3

Більшість кальцію міститься в кісткової тканини(99%) у складі мікрокристалів карбонатапатиту3Са 2 (РО 4) 2· СаСО 3 та гідроксилапатиту 3Са 2 (РО 4) 2· СаОН. Загальний кальційкрові включає три фракції: білоксв'язаний, іонізований та неіонозірований (який знаходиться у складі цитрату, фосфату та сульфату).

Магній - Складає 0.05% від маси тіла. У клітинах його міститься у 10 разів більше, ніж у позаклітинній рідині. Багато магнію в м'язовій та кістковій тканині, також у нервовій та печінковій. Утворює комплекси з АТФ, цитратом, білками.

1) входить до складу майже 300 ферментів;

2) комплекси магнію з фосфоліпідами знижують плинність клітинних мембран;

3) бере участь у підтримці нормальної температури тіла;

4) бере участь у роботі нервово-м'язового апарату.

Неорганічний фосфор - міститься переважно у кістковій тканині. становить 1% від маси тіла. У плазмі крові при фізіологічних рН фосфор на 80% представлений двовалентним та на 20% одновалентним аніоном фосфорної кислоти. Фосфор входить до складу коферментів, нуклеїнових кислот, фосфопротеїнів, фосфоліпідів. Разом із кальцієм фосфор утворює апатити – основу кісткової тканини.

Мідь входить до складу багатьох ферментів та біологічно активних металопротеїнів. Бере участь у синтезі колагену та еластину. Є компонентом цитохрому з електротранспортного ланцюга.

Сірка - Складає 0.08%. Надходить в організм у зв'язаному вигляді у складі АК та сульфат-іонів. Входить до складу жовчних кислотта гормонів. В складі глутатіонубере участь у біотрансформації отрут.

Залізо входить до складу залізовмісних білків та гему гемоглобіну, цитохромів, пероксидаз.

Цинк - Кофактором ряду ферментів.

Кобальт входить до складу вітаміну В12.

Обмін води та електролітів

Водно-електролітний обмін – це сукупність процесів надходження, всмоктування, розподілу та виділення з організму води та електролітів. Він забезпечує сталість іонного складу, кислотно-основної рівноваги та об'єму рідин внутрішнього середовищаорганізму. Провідну роль у ньому грає вода.

Функції води:

1) внутрішнє середовище організму;

2) структурна;

3) всмоктування та транспорт речовин;

4) участь у біохімічних реакціях (гідроліз, дисоціація, гідратація, дегідратація);

5) кінцевий продукт обміну;

6) виділення за участю бруньок кінцевих продуктів обміну.

Вода, яка надходить аліментарним (з їжею) шляхом називається екзогенною, а біохімічних перетворень, що утворилася як продукт, – ендогенною.

Всі перетворення речовин в організмі відбуваються у водному середовищі. Вода розчиняє харчові речовини, що надійшли до організму. Разом з мінеральними речовинами вона бере участь у побудові клітин та у багатьох реакціях обміну.

Вода бере участь у регуляції температури тіла; випаровуючись, охолоджує тіло, оберігаючи його від перегріву; транспортує розчинені речовини.

Вода та мінеральні солі створюють в основному внутрішнє середовище організму, будучи основним складовоюплазми крові, лімфи та тканинної рідини. Вони беруть участь у підтримці осмотичного тиску та реакції плазми крові та тканинної рідини. Деякі солі, розчинені у рідкій частині крові, беруть участь у перенесенні газів кров'ю.

Вода та мінеральні солі входять до складу травних соків, що багато в чому визначає їх значення для травлення. І хоча ні вода, ні мінеральні солі є джерелами енергії в організмі, надходження їх у організм і виведення звідти є обов'язковою умовою його нормальної діяльності.

Втрата організмом води призводить до дуже тяжким порушенням. Наприклад, при розладі травлення у грудних дітей найнебезпечнішим є зневоднення організму, що спричиняє судоми, втрату свідомості і т. д. Саме різке зневоднення організму внаслідок втрати рідини спричиняє настільки важкої течіїтакого інфекційного захворюванняяк холера. Позбавлення води на кілька днів смертельно для людини.

Обмін води

Поповнення тіла водою відбувається постійно за рахунок всмоктування її із травного тракту. Людині потрібно на добу 2-2,5 л води при нормальному харчовому режимі та нормальній температурі довкілля. Ця кількість води надходить із наступних джерел: а) води, що споживається під час пиття (близько 1 л); б) води, що міститься в їжі (близько 1 л); в) води, що утворюється в організмі при обміні білків, жирів та вуглеводів (300-350 мл).

Основні органи, що видаляють воду з організму, - нирки, потові залози, легені та кишечник. Нирки на добу з організму видаляють 1,2-1,5 л води у складі сечі. Потові залози через шкіру як поту видаляють 500-700 мл води на добу. При нормальній температурі та вологості повітря на 1 см2 шкірного покривукожні 10 хв виділяється близько 1 мг води. У пустелях Аравійського півострова, однак, людина щодня втрачає потім близько 10 л води. При інтенсивній роботіу вигляді поту виділяється також багато рідини: наприклад, за два тайми напруженого футбольного матчуфутболіст втрачає близько 4 літрів води.

Легкі у вигляді водяної пари виводять 350 мл води. Ця кількість різко зростає при поглибленні та почастішанні дихання, і за добу тоді може виділитися 700-800 мл води.

Через кишечник з фекаліями виводиться на добу 100-150 мл води. При розладі діяльності кишечника з фекаліями може виводитися велика кількість води (при проносі), що може призвести до збіднення організму водою. Для нормальної діяльності організму важливо, щоб надходження води повністю покривало її витрату.

Відношення кількості спожитої води до кількості виділеної становить водний баланс.

Якщо води з організму виводиться більше, ніж надходить до нього, виникає почуття спраги. В результаті спраги людина п'є воду до відновлення нормального водного балансу.

Обмін солей

За винятком з харчового раціону тварин мінеральних речовин наступають тяжкі розлади в організмі і навіть смерть. З наявністю мінеральних речовин пов'язане явище збудливості - однієї з основних властивостей живого. Зростання та розвиток кісток, нервових елементів, м'язів залежать від вмісту мінеральних речовин; вони визначають реакцію крові (рН), сприяють нормальній діяльності серця та нервової системи, використовуються для утворення гемоглобіну (залізо), соляної кислоти шлункового соку(хлор).

Мінеральні солі створюють такий необхідний життєдіяльності клітин певний осмотичний тиск.

При змішаному харчуванні доросла людина отримує всі необхідні йому мінеральні речовини достатню кількість. Тільки кухонну сільдодають до їжі людини під час її кулінарної обробки. Зростаючий дитячий організмособливо потребує додаткового надходження багатьох мінеральних речовин.

Організм постійно втрачає кілька мінеральних солей у складі сечі, поту і калу. Тому мінеральні солі, як і вода, повинні постійно надходити в організм. Зміст окремих елементів у тілі людини неоднаковий (табл. 13).

Регуляція водно-сольового обміну

Постійність осмотичного тиску внутрішнього середовища організму, що визначається вмістом води та солей, регулюється організмом.

За нестачі води в організмі підвищується осмотичний тиск тканинної рідини. Це призводить до подразнення розташованих у тканинах особливих рецепторів. осморецепторів. Імпульси від них спеціальними нервами направляються в головний мозок до центру регуляції водно-сольового обміну. Звідти збудження прямує до залози. внутрішньої секреції- гіпофіза, який виділяє в кров спеціальний гормон, викликає затримкусечовиділення. Зменшення виділення води із сечею відновлює порушену рівновагу.

Цей приклад наочно показує взаємодію нервових та гуморальних механізміврегуляції фізіологічних функцій. Рефлекс починається нервовим шляхомз осморецепторами, а потім включається гуморальний механізм - надходження в кров спеціального гормону.

Центр регуляції водно-сольового обміну контролює всі шляхи транспорту води в організмі: виділення її із сечею, потім і через легені, перерозподіл між органами тіла, всмоктування із травного тракту, секрецію, а також споживання води. Особливо важливими щодо цього виявляються деякі ділянки проміжного мозку. Якщо тварині в ці ділянки ввести електроди, а потім через них почати дратувати мозок електричним струмом, то тварини починають жадібно пити воду. У цьому кількість випитої води може перевищувати 40% маси тіла. В результаті з'являються ознаки водного отруєння, пов'язані зі зниженням осмотичного тиску плазми крові та тканинної рідини У природних умовці центри проміжного мозку знаходяться під контролюючим впливом кори великих півкуль головного мозку.

Механізм регуляції водного балансу дуже важливий у практичному житті. У випадках, коли воду доводиться економити, пити її в жодному разі не слідує залпом, а обов'язково дуже маленькими ковтками. Ви відчуєте, що напилися, хоч води випили небагато. Знання особливостей регуляції водно-сольового обміну важливе ще одному випадку. У спеку зазвичай дуже хочеться пити, і, скільки б ви не випили води, пити все одно хочеться. Але варто свідомо зазнати трохи, незважаючи на почуття спраги, і вона проходить. Саме тому не слід багато пити на спеці, в поході і т. д. Правильна тактика тут така: знаючи, що має бути важкий похід або тривале перебування на сонці, краще заздалегідь випити води "про запас", у момент, коли пити ще не хочеться . В цьому випадку потім не виникає таке сильне почуттяспраги, ніби ви почали пити на спеку.

Ще два практичних поради. Перед відправленням у похід треба випити мінеральної чи підсоленої води або з'їсти трохи помірно солоної їжі – бринзи, солоного сиру тощо – і добре запитати її водою. Справа в тому, що з потом втрачається багато солей, а це призводить до наростання втоми, м'язової слабкості і т. д. Необхідно знати також, що на спеку нерідко виникає "хибна спрага": пити хочеться не тому, що в організмі мало рідини, а через пересихання слизової оболонки порожнини рота. В цьому випадку досить просто пополоскати рот водою.

Мінеральний обмін – сукупність процесів всмоктування, засвоєння, розподілу, перетворення та виділення з організму тих речовин, які перебувають у ньому переважно як неорганічних сполук. Мінеральні речовини у складі біологічної рідинистворюють внутрішнє середовище організму з постійними фізико-хімічними властивостямищо забезпечує нормальне функціонування клітин та тканин. Визначення вмісту та концентрації ряду мінеральних речовин у рідинах організму є важливим діагностичним тестом при багатьох захворюваннях. В одних випадках порушення мінерального обміну є причиною захворювання, в інших – лише симптомами захворювання, проте будь-яка хвороба тією чи іншою мірою супроводжується порушенням водно-мінерального обміну.

За кількістю основну частину мінеральних сполук організму складають хлористі, фосфорнокислі та вуглекислі солі натрію, калію, кальцію та магнію. Крім того в організмі містяться сполуки заліза, марганцю, цинку, міді, кобальту, йоду та інших мікроелементів.

Мінеральні солі у водних середовищах організму частково чи повністю розчиняються та існують у вигляді іонів. Мінеральні речовини можуть бути також у формі нерозчинних сполук. У кістковій та хрящовій тканинах зосереджено 99% всього кальцію організму, 87% фосфору, 50% магнію. Мінеральні речовини входять до складу багатьох органічних сполук, наприклад, білків. Мінеральний складдеяких тканин дорослої людини наведено в таблиці.

Мінеральний склад деяких тканин дорослої людини (на 1 кг свіжої ваги тканини)

Найменування тканини	Натрій	Калій	Кальцій	Магній	Хлор	Фосфор (молі)
Найменування тканини	міліеквіваленти
Шкіри	79,3	23,7	9,5	3,1	71,4	14,0
Мозок	55,2	84,6	4,0	11,4	40,5	100,0
Нирки	82,0	45,0	7,0	8,6	67,8	57,0
Печені	45,6	55,0	3,1	16,4	41,3	93,0
Серцевий м'яз	57,8	64,0	3,8	13,2	45,6	49,0
Скелетний м'яз	36,3	100,0	2,6	16,7	22,1	58,8

Основними джерелами мінеральних речовин для організму є продукти харчування. Найбільша кількістьмінеральних солей міститься в м'ясі, молоці, чорному хлібі, бобових та овочах.

Зі шлунково-кишкового тракту мінеральні речовини надходять у кров і лімфу. Іони деяких металів (Ca, Fe, Cu, Co, Zn) вже в процесі або після всмоктування поєднуються зі специфічними білками.

Надлишок мінеральних речовин у людини виводиться переважно через нирки (іони Na, K, Cl, I), а також через кишечник (іони Ca, Fe, Cu та ін.). Повне виведення значного надлишку солей, який найчастіше виникає при надмірному споживанні кухонної солі, відбувається лише за відсутності обмежень на пиття. Це з тим, що сеча людини містить трохи більше 2% солей (гранична концентрація з якої можуть працювати нирки).

Водно-сольовий обмін

У одне- сольовий обмінє частиною мінерального обміну, він являє собою сукупність процесів надходження в організм води та солей, головним чином NaCl, розподіл їх у внутрішньому середовищі та виведення з організму. Нормальний водно-сольовий обмін забезпечує постійний об'єм крові та інших рідин організму, осмотичний тиск та кислотно-лужну рівновагу. Основною мінеральною речовиною, завдяки якій організм регулює осмотичний тиск, є натрій, приблизно 95% осмотичного тиску плазми регулюється за допомогою цієї мінеральної речовини.

Водно-сольовий обмін - це сукупність процесів надходження води та солей (електролітів) в організм, розподіл їх у внутрішньому середовищі та виведення з організму. Системи регуляції водно-сольового обміну забезпечують сталість сумарної концентрації розчинених частинок, іонного складу та кислотно-лужної рівноваги, а також обсягу та якісного складу рідин організму.

Організм людини складається в середньому на 65% води (від 60 до 70% від ваги тіла), яка знаходиться в трьох рідинних фазах - внутрішньоклітинної, позаклітинної та трансцелюлярної. Найбільше вода (40 - 45%) перебуває усередині клітин. Позаклітинна рідина включає (у відсотках від ваги тіла) плазму крові (5%), міжклітинну рідину (16%) та лімфу (2%). Трансцелюлярна рідина (1 - 3%) ізольована від судин шаром епітелію та за своїм складом близька до позаклітинної. Це - спинномозкова та внутрішньоочна рідина, а також рідина черевної порожнини, плеври, перикарда, суглобових сумок та шлунково-кишкового тракту.

Водний та електролітний балансу людини розраховуються за добовим споживанням та виділенням води та електролітів з організму. Вода надходить в організм у вигляді пиття – приблизно 1,2 літра та з їжею – приблизно 1 літр. Близько 0,3 літра вода утворюється в процесі обміну речовин (зі 100 г жирів, 100 г вуглеводів і 100 г білків утворюється 107, 55 і 41 мл води відповідно). Добова потребадорослу людину в електролітах становить приблизно: натрій - 215, калій - 75, кальцій - 60, магній - 35, хлор - 215, фосфат - 105 мг-екв на день. Ці речовини всмоктуються у шлунково-кишковому тракті та надходять у кров. Тимчасово вони можуть депонуватись у печінці. Надлишок води та електролітів виводиться нирками, легенями, кишечником та шкірою. У середньому за добу виділення води із сечею становить 1,0 – 1,4 літра, з калом – 0,2, зі шкірою та з потім 0,5, легкими – 0,4 літра.

Вода, що надійшла в організм, розподіляється між різними рідинними фазами залежно від концентрації в них осмотично активних речовин. Напрямок руху води залежить від осмотичного градієнта та визначається станом цитоплазматичної мембрани. На розподіл води між клітиною та міжклітинною рідиною впливає не загальний осмотичний тиск позаклітинної рідини, а її ефективний осмотичний тиск, який визначається концентрацією в рідині речовин, що погано проходять через клітинну мембрану.

У людини та тварин однією з головних констант є рН крові, що підтримується на рівні близько 7,36. У крові є ряд буферних систем- бікарбонатна, фосфатна, білки плазми, а також гемоглобін; - підтримують рН крові на постійному рівні. Але в основному рН плазми залежить від парціального тиску Вуглекислий газта концентрації НСО3.

Окремі органи та тканини тварин і людини істотно різняться за вмістом води та електролітів.

Вміст води в різних органах та тканинах дорослої людини до ваги тканини

Найважливіше значення для діяльності клітин усіх органів та систем має підтримання іонної асиметрії між внутрішньоклітинною та позаклітинною рідиною. У крові та інших позаклітинних рідинах висока концентрація іонів натрію, хлору, бікарбонату; у клітинах головними електролітами є калій, магній та органічні фосфати.

Біологічні рідини, що виділяються різними залозами, відрізняються за іонним складом від плазми крові. Молоко ізоосмотично по відношенню до крові, але в ньому нижче, ніж у плазмі, концентрація натрію та вище вмісту кальцію, калію, фосфатів. Піт має меншу концентрацію іонів натрію, ніж плазма; жовч дуже близька до плазми крові за вмістом низки іонів.

Багато іонів, особливо іони металів, є компонентами білків, у тому числі ферментів. Близько 30% всіх відомих ферментів для повного прояву своєї каталітичної активності потребують присутності мінеральних речовин, найчастіше це K, Na, Mq, Ca, Zn, Cu, Mn, Fe.

У регуляції водно-сольового обміну вирішальну роль грають нирки та група спеціальних гормонів.

Для того щоб підтримувати водний та сольовий обмін речовин на належному рівні треба дотримуватися кількох правил:

1. Вживати протягом дня необхідну кількість води

2. Намагатися вживати мінеральну, їдальню (не газовану) воду.

3. Так як основним джерелом мінеральних солей є фрукти та овочі треба регулярно (щодня) вживати їх у їжу.

4. При необхідності використовувати БАД (біологічні активні добавки) до звичайного раціону харчування, цим способом найшвидше наситити організм мінеральними солями.

Додаткові статті з корисною інформацією

Особливості обміну води та мінеральних солей у дітей

Батькам, щоб виховати здорової дитинитреба глибше вникати в фізіологічні особливостіпідростаючого покоління. Діти відрізняються від дорослих не тільки зростанням і невпевненим знанням таблиці множення, але й процесами, що відбуваються всередині організму.

Порушення обміну мінеральних речовин у людини

Щомиті в організмі людини протікає велика кількість хімічних реакційі по різних причинможливі порушення у цьому налагодженому природою механізмі.

Значення води та солей. Усі перетворення речовин в організмівідбуваються у водному середовищі. розчиняє харчові, що надійшли в організм. Разом з мінеральними речовинами вона бере участь у побудові клітин та у багатьох реакціях обміну.

Бере участь у регуляції температури тіла; випаровуючись, вона охолоджує тіло, оберігаючи його від перегріву; транспортуєрозчинені.

І мінеральні солі створюють в основному внутрішнє середовище організму, будучи основною складовою плазми крові, лімфи та тканинної рідини. Вони беруть участь у підтримці осмотичного тиску та реакції плазми крові та тканинної рідини. Деякі солі, розчинені у рідкій частині крові, беруть участь у перенесенні газів кров'ю.

Вода та мінеральні солі входять до складу травних соків, що багато в чому визначає їх значення для травлення. І хоча ні вода, ні мінеральні солі не є джерелами енергії в організмі, нормальне надходження та виведення їх з організму є умовою його нормальної діяльності. Достатньо вказати, що вода у дорослої людини становить приблизно 65% маси тіла, а у дітей – близько 80%.

Позбавлення людини води кілька днів смертельно.

Втрата організмом води призводить до дуже тяжких порушень. Наприклад, при розладі травлення у грудних дітей найнебезпечнішим є зневоднення організму, що спричиняє судоми, втрату свідомості.

Обмін води організму

Поповнення тіла водою відбувається постійно за рахунок всмоктування її із травного тракту. Людині потрібно на добу 2-2,5 л води за нормального харчового режиму та нормальної температури навколишнього середовища. Ця кількість води надходить із наступних джерел: 1) води, що споживається під час пиття (близько 1 л); 2) води, що міститься в їжі (близько 1 л); 3) води, що утворюється в організмі при обміні білків, жирів та вуглеводів (300-350 см 3).

Основні органи, що видаляють воду з організму, - нирки, потові залози, легені та кишечник. Нирками за добу з організму видаляється 1,2-1,5 л води у складі сечі. Потовими залозами через шкіру як поту видаляється 500-700 див 3 води на добу. При нормальній температурі та вологості повітря на 1 см 2 шкірного покриву кожні 10 хв виділяється близько 1 мг води.

Легкими у вигляді водяної пари виводиться 350 см 3 води. Ця кількість різко зростає при поглибленні та почастішанні дихання, і за добу тоді може виділитися 700-800 см 3 води. Через кишечник з фекаліями виводиться на добу 100-150 см 3 води. При розладі діяльності кишечника з фекаліями може виводитися більша кількість води (при проносі), що призводить до збіднення організму водою. Для нормальної діяльності організму важливо, щоб надходження води до організму повністю покривало витрату її.

Відношення кількості спожитої води до кількості виділеної становить водяний баланс.

Якщо води виводиться з організму більше, ніж надходить до нього, виникає відчуття спраги. Внаслідок спраги людина посилено п'є воду.

Обмін солей в організмі

За винятком з харчового раціону тварин мінеральних речовин наступають тяжкі розлади в організмі і навіть смерть. З наявністю мінеральних речовин пов'язане явище збудливості – одна з основних властивостей живого. Зростання та розвиток кісток, нервових елементів, м'язів залежать від вмісту мінеральних речовин. Вони визначають реакцію крові (рН), сприяють нормальній діяльності серця та нервової системи, використовуються для утворення гемоглобіну (), соляної кислоти шлункового соку ().

Мінеральні солі створюють таке необхідне для життєдіяльності клітин певне.

При змішаному харчуванні доросла людина отримує всі необхідні мінеральні в достатній кількості. Тільки кухонну сіль додають до їжі людини під час її кулінарної обробки. Зростаючий дитячий організм особливо потребує додаткового надходження багатьох мінеральних речовин.

Мінеральні речовини впливають на розвиток дитини. З обміном кальцію та фосфору пов'язане зростання кісток, терміни окостеніння хрящів та стан окисних процесівв організмі. При недостатньому надходженні кальцію з їжею або збіднінні їм організму з яких-небудь причин кісткова тканина віддає для підтримки в ній гомеоста-за. впливає на збудливість нервової системи, згортання крові, білковий та жировий обмін в організмі. потрібен не тільки для росту та розвитку кісткової тканини, але і для нормального функціонуваннянервової системи, більшості залозистих та інших органів.

Є складовою гемоглобіну крові.

Таблиця 18

Зміст елементів у тілі людини

Елементи	Вміст в організмі (у%)	Елементи	Вміст в організмі (у%)
	1,5		Незначні кількості
	1.0		Незначні кількості
	0,35		»
	0,25		»
	0,15		»
	0,15		»
	0,05		»
	0,004		»
	0,00004		»
			»

Регуляція водно-сольового обміну

Постійність осмотичноготиску внутрішнього середовища організму, що визначається вмістом води та солей, регулюється організмом.

При нестачі води в організмі підвищується тканинна рідина. Це призводить до подразнення розташованих у тканинах особливих рецепторів – осморецепторів. Імпульси від них спеціальними нервами направляються в головний мозок до центру регуляції водно-сольового обміну. Звідти збудження прямує до залози внутрішньої секреції - гіпофіза, який виділяє в спеціальний гормон, що викликає затримку сечоутворення. Зменшення виділення води із сечею відновлює порушену рівновагу. Цей приклад наочно показує взаємодію нервових та гуморальних механізмів регуляції фізіологічних функцій.

Регулювання обміну жирів.

Підвищення концентрації глюкози у крові зменшує розпад ліпідів та активізує їх синтез. Зниження концентрації глюкози в крові, навпаки, гальмує синтез ліпідів і посилює їхнє розщеплення. Таким чином, взаємозв'язок жирового та вуглеводного обмінівспрямовано забезпечення енергетичних потреб організму.

Гормон мозкового шару надниркових залоз адреналін, соматотропний гормон гіпофіза, гормон щитовидної залози - тироксинпри тривалому впливі зменшують жирове депо.

На обмін впливають симпатична нервова система(Вона гальмує синтез ліпідів і посилює їх розпад) та парасимпатична нервова система (сприяє відкладенню жиру).

Нервові впливина жировий обмін контролюються гіпоталамусом.

Вода є складовою всіх клітин і тканин людини. Вода у дорослої людини становить 60% від маси тіла, а у новонародженого – 75%. Вона є середовищем, у якому здійснюються процеси обміну речовин у клітинах, органах та тканинах. Безперервне надходження води в організм є однією з основних умов підтримки його життєдіяльності.

Основна маса – 71 % усієї води в організмі – входить до складу протоплазми клітин, складаючи внутрішньоклітинну воду.

Позаклітинна водавходить до складу тканинної рідини(близько 21%) та води плазми крові (близько 8%).

Депо води – підшкірна клітковина.

Баланс води складається з її споживання та виділення. З їжею людина отримує за добу близько 750 мл води, у вигляді напоїв та чистої води– близько 630 мл. Близько 320 мл води утворюється у процесі метаболізму при окисленні білків, вуглеводів та жирів. При випаровуванні з поверхні шкіри та альвеол легень на добу виділяється близько 800 мл води. З фекаліями виводиться 100мл води. Отже, мінімальна добова потреба становить близько 1700 мл води.

Надходження води регулюється її потребою, що виявляється почуттям спраги. Це відчуття виникає при збудженні питного центру гіпоталамуса.

Організм потребує постійного вступу як води, а й мінеральних солей.Найбільш важливе значеннямають натрій, калій та кальцій.

Натрій (Na+)є основним катіоном позаклітинних рідин. Його вміст у позаклітинному середовищі у 6 – 12 разів перевищує вміст у клітинах. Натрій у кількості 3 - 6 г на добу надходить в організм у вигляді NaCl і всмоктується переважно тонкому відділікишківника. Роль натрію в організмі різноманітна. Він бере участь у підтримці осмотичного тиску позаклітинних та внутрішньоклітинних рідин, бере участь у формуванні потенціалу дії, впливає на діяльність практично всіх систем організму. Баланс натрію в організмі підтримується переважно діяльністю нирок.

Калій (К+)є основним катіоном внутрішньоклітинної рідини. У клітинах міститься 98% калію. Добова потреба в калії становить 2-3 г. Основним джерелом калію є продукти рослинного походження. Всмоктується калій у кишечнику. Калій має велике значенняу житті організму, оскільки він підтримує мембранний потенціал та генерує потенціал дії. Він також бере участь у регуляції рівноваги кислотно-основного стану та підтримує осмотичний тиск у клітинах. Регуляція його виведення здійснюється переважно нирками.

Кальцій (Ca 2+)має високу біологічну активність. Він є основним структурним компонентомкісток скелета та зубів, де міститься близько 99 % всього кальцію. За добу доросла людина повинна отримувати з їжею 800-1000 мг кальцію. У велику кількістькальцію потребують діти через інтенсивне зростання кісток. Всмоктується кальцій переважно у дванадцятипалій кишці. Приблизно ¾ кальцію виводиться травним трактомта ¼ – нирками. Кальцій бере участь у генерації потенціалу дії, відіграє певну роль у м'язовому скороченні, є необхідним компонентомзгортання крові, підвищує рефлекторну збудливість спинного мозку.

В організмі значну роль відіграють елементи, що знаходяться в невеликій кількості. Їх називають мікроелементів.До них відносять залізо, мідь, цинк, кобальт, молібден, селен, хром, нікель, олово, кремній, фтор, ванадій. Більшість біологічно значущих мікроелементів входить до складу ферментів, вітамінів, гормонів.