Міністерство освіти і науки України

Полтавська обласна державна адміністрація

Департамент освіти і науки

ДНЗ «Полтавський центр професійно-технічної освіти»

Лекція на тему:

ПІДГОТУВАЛА:

викладач хімії та біології

Аверкеєва Олена Володимирівна

   Всі живі організми на Землі, в тому числі і людина, знаходяться в тісному контакті з навколишнім середовищем. Харчові продукти і питна вода сприяють надходженню в організм практично всіх елементів. Вони щоденно вводяться і виводяться з нього. Думка про те, в організмі людини можна виявити практично всі елементи періодичної системи Д.І. Менделєєва, стає звичною. Але передбачення вчених йдуть далі – в живому організмі присутні не тільки всі хімічні елементи, але кожен із них виконує якусь певну біологічну функцію, роль багатьох уже експериментально доведено.

    Біологічні системи живих організмів містять 6 елементів обов’язково. Атоми цих елементів входять до складу вуглеводів, білків, жирів, нуклеїнових кислот. Це – вуглець, водень, кисень, азот, фосфор, сірка. Ще 16 елементів, роль яких визначена  це – хлор, йод, натрій, калій, магній, кальцій, марганець, кобальт, залізо, мідь, цинк, молібден,  а також хром, ванадій, нікель, кадмій.    Таким чином зараз можна відмітити 22 хімічних елементи, які необхідні для виконання життєве важливих функцій.

     Досліди показують, що в організмі людини метали складають 3% (по масі). Це досить багато. Якщо вага людини 70кг, то на долю металів припадає 2,1кг.    Конкретно по окремих металах маса розподіляється так:  Кальцій - 1700гр,Калій – 250гр,  Натрій – 70гр, Магній – 42гр, Залізо – 5гр, цинк – 3гр. Інше припадає на мікроелементи – 30гр. Неорганічні речовини в організмі знаходяться в різних формах, але частіше всього у вигляді іонів. Більшість іонів металів утворюють сполуки із біологічними об’єктами. Відомо, що багато ферментів містять в собі іони металів, наприклад: марганець входить до складу 12 ферментів, залізо – 70 ферментів, мідь – 30 ферментів, цинк – більше 100 ферментів, які прискорюють  хімічні процеси.

Про значення деяких металів і їх вміст в харчових продуктах далі йтиме мова. 

 Натрій (Na)

Один із основних катіонів живих організмів, необхідних для здійснення життєво важливих функцій. Натрій відіграє важливу роль в іонному балансі внутрішнього середовища живого організму. Впливає  на  стан  м’язової  і серцево-судинної нервової систем. В тілі людини знаходиться у всіх тканинах, в основному в іонізованих формах, але у міжклітинній рідині його в 15 разів  більше ніж в клітинах. Натрій входить до складу плазми крові, регулює об’єм циркулюючої крові, нормалізує тиск, впливає на роботу міокарда.   Він стимулює  процес  травлення,  приймає участь в  утворені  шлункового соку, підтримує  кислотно-лужний баланс в організмі.

Добова потреба дорослої людини в натрії – 4-6г.   Це  приблизно  10-15г кухонної солі.  Збільшення норми  до 20-30г  солі може мати  негативні наслідки тому, що нирки не встигають її перероблювати .

Ознаки дефіциту натрію:

* втрата апетиту, смаку їжі;  * схуднення  внаслідок  втрати води

* шлункові спазми, нудота, блювота;    * шкіряні висипи

* втомлюваність, зміна настрою, слабкість;  * погіршення пам’яті, судоми.

            Ознаки надлишку натрію:  набряки, алергія, спрага .

Іони натрію зв'язують воду і надмірне споживання натрію з їжею приводить до збільшення кількості рідини в організмі, а наслідком цього є підвищення кров'яного тиску, серцеві захворювання, інсульти, захворювання нирок.

Основне джерело натрію (майже 80%) – це кухонна сіль (в чистому вигляді і в харчових продуктах). Крім того багато натрію є в червоних буряках,моркві, морській капусті,морепродуктах, телятині, нирках.

В медицині використовують хлорид натрію, натрію гідрокарбонат.

            Калій (К)  -  один з найважливіших елементів, необхідних для життя рослин і тварин. Ця речовина - метал, широко поширений на Землі. Він не зустрічається в чистому вигляді, а в організм людини надходить у вигляді солей – в  поєднанні з хлором і натрієм. Навіщо потрібен?. 
Нарівні з натрієм і хлором калій - основний елемент всіх клітин і тканин тіла. Певне співвідношення цих елементів підтримує постійний склад клітинної і міжклітинної рідини. Взаємодія між калієм і натрієм забезпечує нормальне функціонування клітинних мембран.  Тепер достовірно відомо, що всім живим організмам властиве явище іонної асиметрії – нерівномірний розподіл калію і натрію всередині  і зовні клітини. Всередині м’язових клітин серця, печінки, нирок вміст іонів калію більше ніж іонів натрію. Цікаво, що по мірі старіння організму ця границя поступово змінюється , а при настанні смерті – вирівнюється і кількість іонів калію і натрію стає однаковою.      
Калій бере участь у проведенні електричних імпульсів у нервових і м'язових клітинах. Тому він дуже важливий для нормальної роботи нервової і серцево-судинної системи. Крім того, калій виконує функцію каталізатора у вуглеводному і білковому обміні, підтримує кислотно-лужний баланс в організмі, регулює тиск крові і допомагає нормальній роботі нирок. 
***В організм калій потрапляє разом з їжею і водою - у вигляді солей. Їх основне джерело - різноманітні продукти рослинного походження. В організмі людини міститься в середньому близько 170 г калію. 
Він легко всмоктується в тонкому кишечнику, але так само легко вимивається з організму разом з водою, тому людина повинна отримувати його щодня разом з їжею. 
***Середня потреба в калії у дорослої людини складає близько 2000 мг на день, а для дитини - близько 600 мг. Але вона може зменшуватися і збільшуватися залежно від фізичної активності та місця проживання людини - адже калій легко виводиться з організму разом з потом. 
***Надлишок калію небезпечний для організму - підвищення його концентрації в крові призводить до тяжких отруєнь і порушення роботи нервової і серцево-судинної систем. 
 Дефіцит калію викликає проблеми в роботі серцево-судинної системи: порушення ритму серцевих скорочень, зміни в серцевому м'язі, серцеві напади. 
Страждає нервова і м'язова системи - при нестачі калію людина постійно відчуває втому, м'язову слабкість, у нього з'являються ознаки депресії. 
підвищення артеріального тиску, погіршення роботи кишечника, перетравлення їжі, роботи нирок, легенів і навіть втрата вагітності та безпліддя. 
 Як правило, дефіцит калію внаслідок надлишку натрію розвивається у любителів сильно солити їжу, споживати велику кількість консервів, копченостей і солінь. 
Калій виводиться з організму при сильних фізичних навантаженнях, в жаркому кліматі і при рясному виділені поту і під час хвороби. . 
Сильно шкодить всмоктуванню калію вживання алкоголю або недолік магнію в організмі. 
 Вміст калію в харчових продуктах :
Найбільш багата калієм курага - в 100 г міститься майже повна денна норма цієї речовини для дорослої людини. Багато калію в горіхах, родзинках, бобових, бананах і звичайній  картоплі. Калію досить багато в рибі - близько 200 мг на 100 г. А також у молочних продуктах, наприклад, йогурті. 
 Найважливіше: 
 Калій необхідний для життєдіяльності будь-якої клітини організму. Він допомагає в роботі м'язів - в тому числі і серцевої. Недолік калію здатний викликати серцевий напад, а надлишок - серйозне отруєння. Найбільше калію в рослинних продуктах - наприклад, куразі. 

 Кальцій (Са).Це біологічно активний елемент,  що є основним структурним компонентом кісток скелета і зубів тварин і людини, а також важливим компонентом системи згортання крові.
 Кальцій є незмінним елементом в харчуванні людини. Сполуки кальцію укріплюють захисні сили організму і підвищують його стійкість до зовнішніх факторів і інфекцій.
 Вміст кальцію в організмі дорослої людини становить близько 20г на 1 кг ваги людини. Основна частка знаходиться в кістковій і хрящовій тканинах і в зубах. При хронічній недостатності кальцію (рахіт) – його використовують з вітаміном  Д.
 Дефіцит кальцію може виникнути при великій витраті (ріст, лактація, вагітність), а також при харчовому розладі з недостатньою кількістю кальцію (картопля, хліб, м’ясо). В цих умовах препарати кальцію приймаються профілактично або додаються в харчові продукти. В зв’язку з тим, що кальцій бере участь в обміні речовин в кістковій тканині і зубах, його приймають для покращення зрощення переломів, профілактики карієсу.

Вміст кальцію в продуктах харчування

 Магній (Mg)

 Магній є одним із важливих біоелементів, служить активатором багатьох 

ферментативних процесів.  Він потрібний для нормального функціонування нервової і м’язової тканин.

Елемент сприяє зняттю напруги нервової системи, заспокоює, усуває спазми гладкої мускулатури судин, кишечника, жовчного і сечового міхура. Він підвищує стійкість серцевого м'яза до дефіциту кисню, нормалізує ритм його скорочень, знижує показники згортання крові, попереджає запалення різної природи, сприяє їх якнайшвидшому усуненню.служить чудовою профілактикою злоякісних новоутворень.

 Надходження достатньої кількості магнію з продуктами харчування дозволяє законсервувати в організмі АТФ, універсальне джерело енергії біохімічних процесів,збільшує активність близько 300 різних ферментів, що беруть участь в утворенні енергії, регулюють діяльність серцево-судинної системи, рівень холестерину в крові.

 Продукти, в яких є магній, допомагають уникнути нервових захворювань, безсоння, занепокоєння, головного болю, усувають тривожність. Крім того, важливий елемент допомагає адаптуватися до холоду, бере участь у формуванні кісткової тканини, емалі зубів, процесах вуглеводного обміну та утворення білка. Включення в раціон продуктів, що містять магній, необхідно для засвоєння калію і кальцію, фосфорного обміну, що сприяє зниженню артеріального тиску. Достатнє надходження елементу з харчуванням попереджає утворення каменів у нирках, жовчному міхурі.

 Продукти, що містять магній, допомагають знизити негативні прояви жіночого клімаксу. Крім того, відповідний раціон харчування чоловіків покращує функцію передміхурової залози.

Добова потреба важливого мікроелементу, що надходить з продуктами харчування, становить 500-750 мкг. Найбільша його концентрація в печінці, нирках, головному мозку. Протягом доби значна кількість виводиться з жовчю, а також через сечу і піт.

 Ознаки дефіциту магнію в організмі:

Часті запаморочення, туман перед очима, випадання волосся, ламкість нігтів.

*Погіршується апетит, нудить.

*Трапляються посмикування повік, судоми і спазми.                                                                    *Відчувається безпідставний страх, занепокоєння, тривога, депресія, нервозність і дратівливість.  

 *Може розвинутися чутливість до зміни погоди.

*Відсутні сили, швидко наступає стомлення, нерідко навіть зранку.                                          *Сон порушений, сновидіння тривожні, пробудження важке.  *Розвивається тахікардія (прискорене серцебиття) чи анемія (недокрів'я).

*На стінках судин збільшується кількість кальцію, від чого вони втрачають еластичність, розвивається атеросклероз, можливе  утворення тромбів.  *Порушується робота жовчного міхура, підшлункової залози, у нирках  утворюються камені.

*Погіршується гнучкість суглобів.

 При тривалій відсутності в раціоні харчування продуктів, що містять магній, слабшає імунітет, збільшується маса тіла, виникає карієс, мерзлякуватість рук, діагностується гіпотонія або гіпертонія, розвивається простатит, геморой

 Дефіцит важливого елементу, а також цинку, заліза, виникає  через харчування переробленими, консервованими продуктами, використання теплової і механічної обробки при приготуванні різних страв. Приміром, в консервованому зеленому горошку в порівнянні з вихідним продуктом вміст магнію виявляється зниженим удвічі.

Дефіцит магнію також викликається відсутністю в раціоні відповідних продуктів, низкою інших причин:

 Стреси. Насамперед, до них схильні керівні працівники. В результаті сильного десятихвилинного стресу витрачається половина добової норми важливого мікроелементу. Крім того, розвитку магнієвого дефіциту сприяє малорухливий спосіб життя, неправильне нерегулярне харчування, що характерно для людей, що масу часу проводять перед комп'ютером.

 Прийом сечогінних препаратів. Через сечовивідну систему організм покидають важливі мікроелементи: кальцій, калій, магній, фосфор.

 Підвищена пітливість. З потом також виділяються різні корисні елементи: натрій, калій, магній, цинк.

 Порушення здоров'я. Брак магнію виникає в результаті інтоксикацій, цукрового діабету, захворювань нирок, частої діареї.

Незбалансоване харчування. Дефіцит магнію виникає у любителів кави, а також при надмірному споживанні продуктів, що містять елементи-антагоністи: фосфор, кальцій, цинк.

 Продукти багаті магнієм:

Для якнайшвидшого усунення нестачі мікроелементу корисно включити в раціон пшеничні висівки. Даний продукт рекордсмен за вмістом магнію.

Наступні калорійні продукти також відрізняються високим вмістом необхідного мікроелементу: гарбузове насіння; насіння соняшнику; насіння льону; насіння кунжуту; кедрові і волоські горіхи; шоколад;  какао-порошок; сочевиця, квасоля;

проросле насіння пшениці.

 Насіння соняшнику містить в шість разів більше магнію, ніж у житньому хлібі, і велику кількість вітаміну Е.

Кедрові горіхи містять різні вітаміни, а також магній, калій, кальцій, фосфор.

Волоські горіхи, мигдаль, арахіс, лісових горіхи відрізняються багатим вітамінним складом, містять ефірні масла, фітонциди, дубильні речовини, калій, кальцій, фосфор і магній. Вживаючи пророщені зерна пшениці, один з продуктів, багатих магнієм, вдається швидко усунути дефіцит даного мікроелементу.                                      У традиційних продуктах - коров'ячому молоці, сирі, йогурті - порівняно невелика кількість магнію. Його вміст вищий в сухому або згущеному молоці.

Високий вміст мікроелементу в гречаній і вівсяній крупі. Гречка особливо корисна людям, що страждають діабетом, а також з надмірною масою тіла.

Багате корисним мікроелементом пшоно. Крім того, пшоно стимулює функцію кровотворення, уповільнює ріст пухлин, має сечогінну дію.

Інший корисний продукт, морська капуста, містить солі магнію, калію, натрію, фосфору, заліза, йоду. Даний склад відрізняється невисокою калорійністю і тому особливо корисний при надмірній масі тіла.

Абрикоси також відносяться до продуктів, в яких є магній. Фрукт сприяє поліпшенню пам'яті, підвищує працездатність, допомагає впоратися зі стресом.

Певну кількість магнію містять наступні продукти: гриби; рис, жито, горох, кукурудза, ячмінь; морська риба; банани, чорнослив;                                                                                                              капуста, картопля, буряк, помідори

Залізо(Ферум Fe) 

 Залізо — один із найважливіших мікроелементів — потрібне для процесів росту організму, бере участь у диханні, кровотворенні, імунобіологічних та окисно-відновних реакціях, входить до складу більш як 100 ферментів.                                        Крім того, залізо забезпечує транспортування кисню в організмі, нормалізує роботу щитоподібної залози, впливає на метаболізм вітамінів групи В, регулює імунітет (забезпечує активність інтерферону і клітин-кілерів), входить до складу печінки і бере участь у знешкодженні токсинів, запобігає розвитку анемії, поліпшує стан шкіри, нігтів, волосся.                                                                                                В організмі дорослої здорової людини міститься близько 4—5 г заліза, з них більше половини (близько 2,5 г) — залізо гемоглобіну (елемент крові). Цей мікроелемент є незамінною складовою частиною гемоглобіну (близько 70% усього заліза організму входить до складу крові, все інше міститься в селезінці, печінці та кістковому мозку). Потреба в залізі у жінок вища, ніж у чоловіків, оскільки значна кількість його витрачається за менструацій.           

                     ШКІДЛИВІ Й НЕСТАЧА, І НАДМІР ЗАЛІЗА.                                                                                    Як правило, заліза, яке надходить із їжі, вистачає, аби задовольнити потребу організму в ньому, але в деяких випадках (донорство, анемія) слід додатково вживати препарати і харчові добавки, які містять цей мікроелемент. Усмоктування заліза відбувається в кишечнику, але зазвичай не перевищує 5—20% від загального вмісту в їжі. Значно ліпше залізо всмоктується із м’ясних (телятина — 17—21%, печінка — 10—20%) та рибних (9—11%) продуктів. Найменше — з рослинних продуктів (1—7%   Нестача, як і надмір, заліза негативно впливає на здоров’я людини.                                          За нестачі виникає— недокрів’я, сухість шкіри, втома, підвищена чутливість до холоду, ламкість нігтів, погіршення мозкової активності, травні розлади, запаморочення, депресії, випадання і посивіння волосся, запальний процес у порожнині рота, нервові розлади, ожиріння, зниження функції щитоподібної залози.                                                                                                                                Надмір заліза в організмі спостерігається досить рідко, частіше — нестача. Вживання в їжу рафінованих продуктів: цукру, солі, білого хліба, білого борошна, очищеного рису, консервів, і при цьому насичення організму фосфатами (перешкоджають засвоєнню заліза);                                                                                       молочна дієта без вживання фруктів і рослинних продуктів (у молоці майже не міститься заліза). Тож, аби уникнути дефіциту заліза, слід збалансувати харчування. Меню потрібно скласти так, щоб м’ясні страви завжди поєднувалися із фруктовими й овочевими гарнірами.                                                                           ДЖЕРЕЛА ЗАЛІЗА                                                                                                           Найбагатшим джерелом заліза є патока — «побічний» продукт виробництва цукру, що містить, крім того, багато магнію: 1 ст. л. патоки (близько 15 г) містить 3,2 мг цього мікроелемента. У 100 мг приготовленої телячої печінки — 12 мг заліза, а яловичої — 7 мг. У деяких соляних родовищах в 1 кг кам’яної солі міститься близько 450 мг заліза. Кам’яна сіль — ефективний засіб запобігання недокрів’ю. У 30 г пророслої пшениці міститься 3 мг заліза.  Багатим джерелом заліза також є чорний хліб, висівки (пшеничні й житні), хліб із борошна грубого помелу. Але пам’ятайте: із хлібних продуктів та овочів засвоюється близько 5% заліза, а з продуктів тваринного походження (язик, печінка риби, яловичина) — 15—20%. Однак залізо, отримане з рослинних продуктів, є органічним. 

Цибуля підвищує засвоєння заліза. Ще б пак!         Вона — справжня комора вітамінів, особливо вітаміну С.

       Чималу кількість заліза містять: сливовий сік, курага, родзинки, сухофрукти, горіхи, гарбузове та соняшникове насіння, крупи, боби, соєві, зелень, салатні овочі, капуста, буряки, морква, яблука, картопля, листя кульбаби, бадилля буряків, ріпи, гірчиці,  м’ясо, печінка, нирки, яєчний жовток, молюски, риба. Здавалося б, усе це цілком доступно, проте нестача заліза в крові людини — одна з найпоширеніших. А внаслідок цього люди страждають від інфарктів, анемії, випадання волосся та інших серйозних захворюван «ЗАЛІЗО» У ВОДІ. Якщо з водопроводу тече вода неприємного коричневого кольору із клаптями й інколи має запах, отже, у воді — надмір заліза. Чи безпечна така вода для здоров’я? Усякий надмір шкідливий. Але що стосується заліза, то на практиці це буває вкрай рідко. Часто залізо осідає на стінках водопровідних труб, зменшуючи їх просвіт, крім того, така вода непридатна для промислових підприємств. Тому воду зазвичай очищають від надлишку заліза. Щоправда, залізо у воді буває різне: наприклад, гідрат окису заліза для здоров’я нешкідливий, тому що легко виділяється з організму, не засвоюючись, а ось залізо двовалентне (сульфід заліза) засвоюється. І це для нас небезпечно.