Что такое и чем полезны макроэлементы

На сегодняшний день науке известны 92 химических элемента, и 81 из них присутствует в организме человека. Каждый из них выполняет определенную роль в процессах жизнедеятельности человека. Все эти вещества разделены на несколько групп по определенному признаку, и одни из таких веществ называются макроэлементы. Почему их так называют и чем они отличаются от микроэлементов, в чем их польза и где они содержатся, вы узнаете, прочитав нашу статью.

Значение термина

Все обнаруженные в организме человека химические составляющие разделяются на макро- и микроэлементы. Четыре макроэлемента называют главными, или органогенными, потому что они составляют основу всего нашего организма. Это углерод, водород, кислород и азот. Оставшиеся составляют другие макроэлементы, чье содержание не столь велико, как основных, а также микроэлементы.

Макроэлементами называют те вещества, процентное содержание которых в нашем организме выше 0,005% индекса массы тела, то есть они концентрируют в себе львиную долю массы клеток. Эти элементы присутствуют во всех главных тканях — костной, мышечной и крови. И если сложить процент органогенных и остальных макроэлементов, то в итоге мы получим 99% всей массы человеческого тела.

Список макроэлементов

К списку макроэлементов относятся:

• кальций;
• хлор;
• фтор;
• калий;
• магний;
• натрий;
• фосфор;
• сера.

Роль и значение в организме

Теперь, зная, какую часть нашего с вами организма составляют макроэлементы, становится совершенно ясно, что они жизненно необходимы для нас. Если хотя бы одного элемента будет недостаточно, то это приведет к проблемам со здоровьем и нежелательным последствиям. Правда, переизбыток также не ведет ни к чему хорошему. Именно поэтому очень важно знать норму содержания макроэлементов в организме человека, какие функции они выполняют и где содержатся.

Кальций

У взрослого человека содержится около 1-1,5 кг этого макроэлемента. Для многих, наверное, не секрет, что кальций — это основа для нашей костной системы, а также наших зубов и волос. Однако на этом его функции не заканчиваются, он участвует в различных процессах, например, в нейронных и мышечных реакциях, отвечает за свертываемость крови, приводит в норму показатели инсулина и глюкозы. Кроме этого, он — основная составляющая тканевой жидкости, клеточных мембран и ядра.

Кальций помогает в борьбе с аллергией и воспалением, регулирует производство гормонов и ферментов, а наряду с натрием осуществляет контроль проходимости мембран у клетки. Также убирает из нашего организма опасные соли тяжелых металлов и представляет собой пробиотик и антиоксидант. Мы нуждаемся в этом макроэлементе постоянно, а потребность его становится больше в стрессовых и непредвиденных ситуациях, у женщин в интересном положении. А чтобы малыши были здоровыми и нормально развивались, он просто жизненно важен.

В день человек должен получить 1-1,2 г кальция. Однако этот показатель зависит от возраста и других индивидуальных факторов и выглядит следующим образом:

• возраст до трех лет — 0,6 г;
• возраст от 4 до 10 лет — 0,8 г;
• возраст от 10 до 13 лет — 1 г;
• возраст от 13 до 16 лет — 1,2 г;
• возраст от 16 до 25 лет — 1 г;
• взрослые от 25 до 50 лет — 0,8-1,2 г;
• женщины в период беременности и кормления грудью — 1500-2000 мг.

Для нормального показателя содержания кальция необходимо включать в свой рацион:

• молоко и другие молочные продукты;
• рыбу и морепродукты;
• мясо;
• орехи;
• сыр тофу;
• зеленую часть репы;
• листья одуванчика;
• капусту;
• бобовые.

Чтобы кальций лучше усваивался, одновременно с ним нужно употреблять дополнительно витамины D и C, еще необходимы лактоза и жирные ненасыщенные кислоты. Когда кальций усваивается, то в этом процессе участвует магний, а если его недостаточно, то кальций быстрее вымывается из наших костей и попадает в мышцы. Примечательно, что этот макроэлемент плохо усваивается при употреблении таких препаратов и веществ, как аспирин, щавелевая кислота, гормон эстроген и его производные.

Хлор

Неважно то, что хлор в газообразном состоянии может привести к летальному исходу, а в виде соляной кислоты может вызвать сильнейшие ожоги, все равно этот элемент жизненно нам необходим. Он отвечает за поддержание водного баланса и еще выполняет множество полезных дел. В нашем организме нет таких органов и тканей, где не было бы хлора, но самая большая его концентрация в эпителии. Всего у взрослого человека присутствует 75-100 г этого макроэлемента.

Хлор, калий и натрий совместно обеспечивают водно-электролитный баланс. Кроме того, этот элемент оказывает помощь в задержке воды в тканях, приводит в норму кислотно-щелочной баланс, его можно обнаружить в желудочном соке, который расщепляет пищу и нормализует пищеварительный процесс.

Также хлор убирает отечность, отвечает за гибкость наших мышц, суставов, улучшает функционирование печени, способствует повышению аппетита и процессу расщепления жиров. Данный элемент играет существенную роль в поддержании уровня pH клеток, участвует в процессе выведения углекислого газа, токсических веществ из тела человека, благодаря ему эритроциты находятся в стабильном состоянии.

Чтобы поддерживать хорошее самочувствие всего организма, нам нужно всего 4-6 г хлора в сутки. Груднички получают хлор с молоком матери, поэтому она должна следить за уровнем этого элемента в своем организме.

Помимо привычной нам каменной соли, хлор еще можно обнаружить в такой пище, как мясо, яйца, горбуша, зубатка, карась, мойва, камбала и другая рыба. Есть он и в крупах, бобовый и оливках, но его содержание значительно меньше.

Фтор

Фтор, подобно кальцию, имеет влияние на костную ткань, отвечая за ее прочность и твердость. Именно от количества этого элемента зависит правильность формирования скелетных костей, здоровье и внешний вид волос, ногтей и зубов.

Кальций и фтор в паре мешают развитию кариеса, проникая в маленькие трещинки в эмали зуба. Фтор — один из участников сложного процесса кроветворения, осуществляет поддержку иммунной системы, служит профилактическим средством от остеопороза, а в том случае, если у вас перелом, то данный макроэлемент поможет быстрее срастись костям. Железо благодаря ему лучше усваивается нашим организмом, а соли тяжелых металлов и радионуклидов быстрее выводятся.

Каждый день человек должен получать от 0,5 до 4 мг этого элемента. Лучшим вариантом его получения является вода, которую мы пьем, поскольку фтор отлично усваивается из нее. Хотя с обычной едой фтор мы тоже употребляем. Он находится в:

• черном и зеленом чае;
• морепродуктах и рыбе;
• грецких орехах;
• крупах;
• отрубях;
• муке грубого помола;
• мясе и яйцах;
• молоке;
• печени;
• картофеле;
• зеленых листовых овощах;
• яблоках и грейпфрутах;
• вине.

Правда, чтобы усвоить ежедневную норму фтора, нам необходимо съедать все это просто в огромных количествах, например, 700 г красной рыбы или 20 л молока. Поэтому вода — это основной источник фтора для нас, из которой этот элемент усваивается на 70%. Именно по этой причине в регионах, где в природной питьевой воде имеется мало фтора, его добавляют искусственно.

Калий

Калий — еще один важный элемент для нас с вами, и роль его незаменима в большинстве процессов обмена.

Поскольку функций у калия много, перечислим их в виде списка:

• регулирует водный баланс;
• поддерживает сердечный ритм в норме;
• обеспечивает водно-солевой обмен;
• приводит в норму PH-показатели организма;
• убирает отеки;
• участвует в активации ферментов;
• помогает работе мышц, особенно сердца;
• присутствие солей калия во всех мягких тканях организма (сосуды, мышцы, капилляры, клетки мозга, почки, печень и железы внутренней секреции);
• имеет противосклеротическое действие, благодаря ему соли натрия не накапливаются на стенках сосудов и в клетках;
• препятствует чрезмерному утомлению, поэтому необходим для спортсменов-профессионалов и людей в возрасте для хорошего самочувствия.

Норма калия в сутки для взрослых людей находится в пределах 1800-5000 мг, а для деток — в пределах 600-1700 мг. Такое различие в цифрах вызвано тем, что потребность в данном элементе напрямую зависит от вашего возраста, веса и того, какие у вас физические нагрузки, где вы проживаете и других факторов. Повышенное употребление калия рекомендовано людям, страдающим диареей, рвотой, если вы сильно потеете и в случае употребления мочегонных средств.

Чтобы получать необходимую дозу калия, обязательно включайте в свое меню следующие продукты:

• сухофрукты;
• свежие овощи и фрукты;
• ягоды;
• проросшие зерна;
• разные виды орехов;
• хлеб;
• зелень мяты;
• разнообразные молочные продукты;
• рыбу.

Магний

Магний присутствует в более чем трехстах реакциях жизнедеятельности нашего организма. Он помогает лучше усваиваться кальцию и витаминам группы В, стимулирует выработку витамина С, натрия, фосфора, калия, а ферменты лучше работают с ним на 50%. Доля магния в наших мышцах — 40%, а в клетках —10%.

Данный элемент принимает участие в углеводно-белковом и в межклеточном обмене энергией, содействует сокращению мышц сердца, приводит в норму пульс и уровень кислорода в крови, способствует снижению артериального давления, уменьшению образования тромбов, расширяя сосуды, выступает как регулятор содержания сахара в крови. Также этот элемент оказывает благотворное влияние на функционирование нервной системы, помогает бороться с усталостью, раздражительностью, бессонницей, способствует снятию мышечного напряжения и уменьшению количества спазмов.

Для женщин данный элемент играет еще более важную роль, поскольку способствует улучшению развития плода в период беременности и снижению риска преждевременных родов или выкидыша. С магнием лучше выполняет свои функции кишечник и желчный пузырь, он предохраняет желудок от несварения и гладкую мускулатуру печени от спазмов.

Мочеполовой системе тоже не обойтись без него, ведь он отвечает за вывод мочи, предотвращает спазмы, возникающие в данной области, особенно при ПМС у женского пола. Достаточный уровень магния помогает кальцию хорошо усваиваться, а не откладываться в виде камней, улучшает состояние больных астмой и бронхитом. Кости и зубы у детей в этом случае растут лучше, здоровее и качественнее.

Для взрослых людей в сутки нужно 350-500 мг магния. А у женщин в интересном положении эта норма повышается до 1000-1200 мг. Магний лучше усваивается вместе такими элементами, как кальций, фосфор и витамины С, Д, В1, В6, Е. Но некоторые вещества и продукты могут затруднять процесс его усвоения. К таким относятся: кальций в больших объемах, жиры, фосфаты, кобальт, цинк, свинец, кадмий, никель, а также кофе, алкоголь, некоторые препараты и антибиотики.

Обнаружить магний можно в:

• листовых овощах и фруктах;
• бобовых;
• коричневом рисе;
• продуктах из сои;
• сухофруктах;
• пшеничных зародышах;
• цитрусовых;
• кунжуте и семечках подсолнечника;
• рыбе и морепродуктах;
• молочных продуктах.

Натрий

Натрий тоже относится к макроэлементам, нужным для нас. Его роль — обеспечение проводимости нервных импульсов, регуляция водного баланса, еще вы обнаружите его в составе крови. Натрий — это основа для межклеточных жидкостей, и им же заполнены все пространства между клетками. Калий и натрий на пару поддерживают нормальный баланс жидкости у нас, тем самым не допускают обезвоживания.

Как одна из составляющих крови, этот элемент отвечает за расширяемость сосудов, приводит в норму давление и оказывает влияние на функционирование миокарда. Пищеварительной системе без него тоже не обойтись по причине того, что он является участником в образовании желудочного сока, помогает с транспортировкой глюкозы нашим клеткам и, помимо этого, является активатором большинства ферментов для пищеварения.

Еще натрий оказывает свое влияние на функции выделительной системы, держит на нужном уровне pH баланс в организме и оказывает помощь в сохранении и накоплении многих необходимых элементов в крови.

Натрий в той форме, к которой мы привыкли, представляет собой обычную соль. Его норма на день для нас — это 4-6 г, а это приблизительно 10-15 г кухонной соли. Если у вас выделяется большое количество пота, то необходимость в этом веществе увеличивается.

Поваренная соль — это основной поставщик натрия, однако его можно найти и в обычных продуктах питания. Такими являются свекла, морская капуста, говядина, морковь, морепродукты, почки и сельдерей.

Фосфор

Доля фосфора в нашем теле примерно 1% от общей массы, при этом наибольшая его концентрация находится в костях (около 85%), а еще 15% распространены по всему организму.

Фосфор незаменим в таких процессах:

• хорошая работа мозга;
• формирование и развитие костей;
• нормальное функционирование сердечно-сосудистой системы;
• выработка гормонов и ферментов;
• функционирование нервной системы;
• обмен жирами, углеводами и белками;
• работа сердца;
• окислительно-восстановительные реакции;
• образование фосфорилированных соединений (фосфолипиды, нуклеотиды, нуклеиновые кислоты, фосфопротеиды, фосфорные эфиры углеводов, витамины, коферменты и другие), задействованных в метаболизме;
• при перераспределении энергии и генетической информации по всем системам организма через межклеточную жидкость.

Есть интенсивная взаимосвязь между фосфором и кальцием. Эти два макроэлемента улучшают усвоение друг друга нашим организмом, совместно участвуют в формировании скелета и зубов. Помимо этого, необходимо наличие у нас таких элементов, как железо, магний, калий, витамины А, D, F, ферменты и белки. Без них фосфор будет плохо усвоен. А вот снижение уровня этого элемента случается из-за наличия алюминия, эстрогенов, магния, андрогенов, кортикостероидов и тироксина.

Каждый день взрослый нуждается в 1-2 г фосфора, а беременные и кормящие женщины — в 3-3,8 г, дети и подростки — в 1,5-2,5 г.

Теперь выясним, какие продукты нужно употреблять в пищу, чтобы проблема нехватки этого важного макроэлемента никогда вас не коснулась. Найти фосфор можно в:

• крупах;
• хлебе;
• в грибах;
• в овощах (картофель, тыква, морковь, чеснок, капуста);
• зелени;
• грецких орехах и семечках подсолнечника;
• в бобовых;
• черной икре;
• говяжьей печени и мозгах;
• рыбе;
• мясе кролика;
• молочных продуктах;
• яйцах.

Сера

Серу еще называют минералом красоты по той причине, что она является непременной составляющей для красивых волос, ногтей и кожи. Однако данный элемент влияет не только на внешность, но и на организм в целом. Сера занимает 0,25% от общего объема тела человека, она является одной из составляющих клеток, а также нервной, костной и хрящевой тканей. Сера задействована в процессах жизнедеятельности, является материалом, из которого состоят аминокислоты, ферменты, витамины и гормоны.

Центральная роль ей отведена в поддержке баланса кислот в крови и слаженной работы нервной системы. Сера приводит к норме уровень сахара в крови, улучшает иммунитет и является сильным антиаллергеном. Также она эффективно заживляет раны, убирает воспаления, повышает противостояние организма радиоизлучению, стимулирует печень выводить желчь, выводит шлаки и токсины из организма. Сера избавляет от мышечных судорог, а также от болей в мышцах и суставах.

В сутки человеку требуется 500-1200 мг серы. Чтобы достигнуть своей нормы, вам поможет употребление таких продуктов:

• крупы и злаки;
• хлебобулочные изделия;
• лук, капуста, чеснок, спаржа;
• хрен и горчица;
• крыжовник, яблоки и виноград;
• куриные яйца;
• постная говядина;
• рыба;
• молочные продукты, в особенности сыр.

Органогенные элементы и их польза

Мы уже упоминали в начале статьи о самых существенных макроэлементах, которые составляют самую большую часть нашего организма. Это кислород, углерод, водород и азот. Рассмотрим каждый из этих элементов по отдельности и узнаем, какую роль они играют для поддержания нашей здоровой жизнедеятельности.

Кислород

Кислород окружает нас повсюду, без него не было бы жизни на планете Земля, а так как мы являемся обитателями этой планеты, то потребность в кислороде стоит у нас на самом первом месте. Человеческий организм содержит примерно 65% кислорода, а это, на минуточку, где-то 40 килограммов! Для человека, как и для остальных жителей планеты, кислород является универсальным химическим окислителем. Без него не представляется возможным синтез АТФ —основной источник энергии для практически всех жителей планеты.

Благодаря кислороду мы имеем возможность высвобождать энергию из потребляемых нами веществ. Также он выводит продукты распада, в том числе углерода, находящегося в составе выдыхаемого нами углекислого газа. В свободной форме кислород находится в атмосфере, а в связанном виде почти во всех химических соединениях (преимущественно в воде). В состоянии покоя человек потребляет около 2 г кислорода в минуту. Источником кислорода для человека служит сам дыхательный процесс, при котором кислород попадает в организм из атмосферы а также через пищу и воду.

Углерод

Процентное соотношение углерода в теле человека составляет 18%, это около 12 кг для взрослого человека. Как и прочие органогенные элементы, углерод приобретает биологическую ценность только в составе разнообразных соединений:

• углеродные соединения — это материал, из которого состоят все ткани организма;
• углерод — это структурный элемент органических соединений;
• он является участником абсолютно всех процессов жизнедеятельности;
• во время окисления углеродных соединений высвобождается энергия, которая нужна человеку ежедневно;
• оксид углерода стимулирует работу легких и контролирует уровень pH в крови.

Углерод присутствует во всей пище в форме органических соединений, его суточная потребность для человека не определена.

Водород

Часть водорода в теле человека занимает 10%, а по количеству атомов — 50%, то есть каждый второй атом в нашем теле — это водород. Водород в отдельности не несет никакой ценности, он приобретает ее только в составе химических соединений — воды, протеинов, жиров, углеводов и других веществ. Наиболее ценное соединение для людей — это водород с кислородом, то есть вода, являющаяся средой для жизни и размножения клеток.

Другая, не менее важная значимая группа водородных соединений — это кислоты, которые вырабатывают ион водорода и тем самым формируют pH среду. Еще одной задачей водорода является то, что он создает водородные связи, формирующие формы активных белков и двухцепочечную структуру ДНК.

Водород есть почти во всех продуктах, однако больше всего человек получает его из воды.

Азот

Массовая доля азота в человеческом теле достигает 2,5%. Азот является составляющим аминокислот, нуклеотидов, гемоглобина, некоторых гормонов и медиаторов. В аминокислотах он вырабатывает пептиды и белки, в нуклеотидах — ДНК и РНК, а в гемоглобине помогает транспортировать кислород по всем частям организма.

Несколько гормонов, образованных от аминокислот, также имеют азот в составе. Средства «общения» нервных клеток между собой — медиаторы также содержат ацетилхолин (атом азота).

Оксид азота, входящий в состав некоторых лекарств, влияет на стенки сосудов, расслабляя и расширяя их.

Азот — это 80% атмосферы, однако наш организм не способен перерабатывать этот элемент в простейшем виде. Его мы получаем из протеинов, пептидов, аминокислот, а также через соединения, его содержащие, — нуклеотиды, пурины и т. д. Норма азота в сутки — 10-20 г, что приблизительно равно 60-100 г белковой пищи в сутки.

Что происходит в организме при нехватке или избытке

Как бы человек не заботился о своем здоровье, современные условия жизни приводят к тому, что даже при самом разнообразном рационе может возникнуть нехватка какого-либо макроэлемента. Иногда также бывает, что человек сам себе ставит диагноз и принимает дополнительные добавки с макроэлементами, хотя на самом деле он в этом не нуждается. Чтобы вовремя определить нехватку или избыток макроэлементов, перечислим симптомы, которые возникают в таких случаях.

Симптомы нехватки

К основным симптомам недостаточного количества макроэлементов относятся:

• суставные боли;
• судороги;
• усталость и сонливость;
• проблемы с пищеварительной системой;
• головные боли и головокружения;
• отсутствие аппетита;
• тошнота и рвота;
• перепады настроения;
• ломкость ногтевой пластины и выпадение волос;
• остеопороз, артрит, камни в почках;
• сухость кожи и потеря ее эластичности;
• нарушение работы ЦНС и функционирования внутренних органов;
• тахикардия;
• частые простуды.

Избыток макроэлементов

Во время избытка макроэлементов могут возникнуть такие симптомы:

• тошнота и рвота;
• слабый или отсутствующий аппетит;
• плохая работа почек;
• аритмия;
• общее недомогание;
• рассеянное внимание;
• брадикардия;
• остеопороз;
• пониженное или повышенное артериальное давление;
• отеки;
• раздражения и воспаления на коже;
• появление камней в мочевом пузыре;
• рези в глазах;
• сухой кашель;
• головная боль;
• высокая температура тела;
• при избытке фтора может развиться бронхит и пневмония.

Микроэлементы и макро: в чем разница?

Не секрет, что макро- и микроэлементы представляют огромную ценность для нашего здоровья, и нужно всегда следить за их достаточным уровнем в организме. Да, действительно и те, и другие очень важны, но есть довольно существенная разница между ними, и заключается она в том количестве, в котором они есть в организме.

Повторим еще раз, что макроэлементы — это элементы, присутствие которых в нашем организме колеблется от 25 г до 1 кг, а вот количество микроэлементов начинается от 0,015 г и ниже. Однако от этого их роль ничуть не уменьшается, будет появляться множество неприятных симптомов во время недостатка или избытка микроэлементов, точно также, как и во время недостатка или избытка макроэлементов. Микроэлементы также задействованы в большинстве жизненных процессов, каждый из них выполняет определенную задачу в нашей слаженной системе.

Работу нашего организма можно сравнить с работой большого механизма, в котором есть большие и маленькие детальки — макроэлементы и микроэлементы. При недостатке любой детали механизм уже будет работать неправильно, разница состоит в том, что при нехватке маленькой детали (т. е. микроэлемента) нарушения в работе будут не так заметны, а вот при недостатке большой детали (т. е. макроэлемента) работа механизма будет заметно нарушена.

Делая выводы, можно сказать, что за работой своего механизма нужно внимательно следить и помнить, что для хорошей слаженной работы важна каждая деталь. Макроэлементы — это одни из самых важных деталей, без них не было бы жизни и нас самих. Надеемся, что эта статья была для вас полезной и познавательной. Желаем крепкого здоровья вам и вашим близким!