Можно считать установленным участие минеральных ве­ществ наряду с другими компонентами пищи во всех биохи­мических процессах, протекающих в организме. Доказанным также является факт, что данные вещества обладают выражен­ной активностью и могут считаться истинными биоэлемента­ми. При этом, находясь в плазме крови и других жидкостях организма, они имеют большое значение в регуляции ос­новных жизненно важных функций. Это прежде всего связано с их влиянием на состояние коллоидов тканей, определяющих степень дисперсности, гидратации и растворимости внутрикле­точных и внеклеточных белков.

Вместе с тем достаточно высокое и стабильное содержание некоторых макроэлементов способствует поддержанию на не­изменном уровне солевого состава крови и осмотического да­вления, от чего в значительной мере зависит количество воды, удерживаемой в тканях. Так, ионы натрия усиливают способ­ность тканевых белков связывать воду, а ионы калия и каль­ция уменьшают. В результате избыток поваренной соли будет в конечном итоге затруднять деятельность сердца и почек и отрицательно сказываться на состоянии соответствующих категорий больных.

Весьма важную роль играют минеральные вещества для формирования буферных систем организма и поддержания на должном уровне его кислотно-щелочного состояния. При этом преобладание в пищевых продуктах калия, натрия, маг­ния и кальция обусловливает их щелочную ориентацию, а серы, фосфора и хлора – кислотную. При обычном смешан­ном питании пищевые рационы нередко отличаются большим содержанием кислых веществ, что может приводить к возник­новению ацидоза.

Установленным является значение микроэлементов для эн­докринного аппарата, активности гормонов и фермента­тивных процессов. Об этом свидетельствует участие йода в деятельности щитовидной железы, влияние меди и кобальта »И действие адреналина, цинка и кадмия – инсулина и т. д.

Большую физиологическую роль играют минеральные ве­щества в пластических процессах, в построении и формирова­нии тканей организма, особенно скелета. В этом отношении общеизвестно значение кальция, фосфора, магния, стронция и фтора, причем недостаточное их поступление вместе с пищей неизбежно приводит к нарушению роста и обызвест­вления костей.

О биологической активности минеральных компонентов питания свидетельствует существование биогеохимических провинций, т. е. районов, где количество некоторых микроэле­ментов в почве резко увеличено или понижено, что отражается на составе произрастающих на ней растений, составе воды, молока и мяса животных. Если люди длительное время про­живают в таких районах, то это может повлечь за собой раз­витие своеобразных патологических состояний, например эн­демического зоба или флюороза.

При характеристике отдельных микроэлементов необходи­мо прежде всего остановиться на физиологической роли каль­ция, соединения которого существенно влияют на обмен ве­ществ, рост и деятельность клеток, возбудимость нервной системы я сократимость мышц. Особенно важное значение он имеет в формировании костей скелета в качестве одного из ос­новных структурных компонентов. При этом только при опре­деленном соотношении в крови фосфора и кальция отложение последнего в костной ткани протекает нормально. Если же ко­личество данных элементов не сбалансировано, то наблюдает­ся нарушение процессов окостенения, выражающееся в возник­новении рахита у детей, остеопороза и других костных изменений у взрослых. Установлено, что оптимальное их со­отношение 1:1,5 – 1:2. Ввиду того что в пищевом рационе это соотношение обычно далеко от оптимального, то для нор­мализации соответствующих процессов необходима регули­рующая роль витамина О, способствующего усвоению каль­ция и задержке его в организме. Необходимо также отметить, что он является весьма трудно усвояемым макроэлементом из-за чрезвычайно малой растворимости в воде. Только воз­действие желчных кислот, сопровождаемое образованием ком­плексных соединений, позволяет перевести кальций в усвояе­мое состояние.

Весьма большое значение для организма имеет содержание в пище фосфатов, так как органические соединения фосфора представляют подлинные аккумуляторы энергии (аденозинтрифосфат, фосфорилкреатинин). Именно эти соединения ис­пользуются организмом при сокращении мышц и биохимиче­ских процессах, протекающих в мозге, печени, почках и других органах. Вместе с тем фосфорная кислота участвует в построе­нии молекул многочисленных ферментов катализаторов рас­пада пищевых веществ, создающих условия для использова­ния потенциальной их энергии. Наконец, фосфор широко представлен в пластических процессах, особенно протекающих в костной системе животного организма.

При характеристике физиологической роли магния следует указать, что он имеет важное значение для нормализации воз­будимости нервной системы, обладает антиспазматическими и сосудорасширяющими свойствами и оказывает влияние на снижение уровня холестерина в крови. Отмечено также, что при его недостатке увеличивается содержание кальция в мыш­цах и стенках артерий. Имеются данные о том, что соли маг­ния угнетают рост злокачественных новообразований и, таким образом, обладают антибластомогенным действием. Наконец, известно, что он участвует в процессах углеводного, фосфор­ного и кальциевого обмена, причем его избыток отрицательно сказывается на усвоении последнего. Говоря о макроэлемен­тах, входящих в состав пищевых продуктов, необходимо отме­тить значение калия, натрия, хлора и серы. Первый из них играет важную роль во внутриклеточном обмене, некоторых ферментативных процессах, образовании ацетилхолина и спо­собствует выведению жидкости из организма.

Ионы натрия являются в известной мере физиологически­ми антагонистами калия, и его соединения (бикарбонаты и фосфаты) принимают непосредственное участие в образова­нии буферных систем, обеспечивающих кислотно-щелочное со­стояние и постоянство осмотического давления. Что касается хлора, то он в составе хлорида натрия служит одним из регу­ляторов водного обмена и используется для синтеза соляной кислоты железами желудка.

Наконец, сера представляет важный структурный компо­нент некоторых аминокислот, витаминов и ферментов, а так­же входит в состав инсулина.

Переходя к краткой биологической характеристике микро­элементов, необходимо подчеркнуть, что их содержание в пи­щевых продуктах растительного и животного происхождения подвержено большим колебаниям, поскольку оно зависит от геохимических особенностей местности. Одним из наиболее ярких примеров в этом отношении является изменение кон­центрации в почве йода и фтора, служащее причиной возник­новения своеобразных эндемических заболеваний. Интересно отметить, что в настоящее время из элементов, входящих в таблицу Менделеева, более 60 уже обнаружены в составе живых организмов. Однако иногда еще очень трудно сказать, какие из этих элементов представляются жизненно необхо­димыми, а какие случайно попадают из окружающей внешней среды. Тем не менее то, что мы знаем, позволяет прийти к заключению об огромной роли их в нашем организме, о чем впервые высказал предположение выдающийся русский биохи­мик Т. А. Бунге.