Макронутриенты

Макронутриенты – полезные для организма вещества, суточная норма которых для человека составляет 200 мг.

Недостаток макронутриентов приводит к нарушению обмена веществ, дисфункции большинства органов и систем.

Есть поговорка: мы то, что мы едим. Но, конечно, если вы спросите у друзей, когда они в последний раз ели, например, серу или хлор, удивления в ответ не избежать. Между тем в организме человека имеется почти 60 химических элементов, запасы которых мы, порой сами того не осознавая, пополняем из пищи. И около 96% каждого из нас состоит всего из 4 химических названий, представляющих собой группу макронутриентов. И это:

• кислород (в организме каждого человека его 65%);
• углерод (18%);
• водород (10%);
• азот (3%).

Остальные 4 процента — это другие вещества из таблицы Менделеева. Правда, их гораздо меньше и они представляют собой другую группу полезных питательных веществ – микроэлементов.

Для наиболее распространенных химических элементов-макроэлементов принято использовать термин-название CHON, составленное из заглавных букв терминов: углерод, водород, кислород и азот на латыни (Carbon, Hydrogen, Oxygen, Nitrogen).

Макроэлементам в организме человека природа отвела достаточно широкие полномочия. От них зависит:

• формирование скелета и клеток;
• рН тела;
• правильная транспортировка нервных импульсов;
• адекватность химических реакций.

В результате многих экспериментов было установлено, что ежедневно человеку необходимы 12 минералов (кальций, железо, фосфор, йод, магний, цинк, селен, медь, марганец, хром, молибден, хлор). Но даже эти 12 не смогут заменить функции питательных веществ.

Питательные элементы

Почти каждый химический элемент играет значительную роль в существовании всего живого на Земле, но только 20 из них являются основными.

Эти элементы делятся на:

• 6 основных питательных веществ (представлены практически во всех живых существах на Земле и зачастую в довольно больших количествах);
• 5 второстепенных питательных веществ (содержатся во многих живых существах в относительно небольших количествах);
• микроэлементы (незаменимые вещества, необходимые в небольших количествах для поддержания биохимических реакций, от которых зависит жизнь).

Среди питательных веществ выделяют:

• макроэлементы;
• микроэлементы.

Основными биогенными элементами, или органогенами, являются группа углерода, водорода, кислорода, азота, серы и фосфора. Второстепенные питательные вещества представлены натрием, калием, магнием, кальцием, хлором.

Кислород (O)

Это второе в списке самых распространенных веществ на Земле. Это составная часть воды, а она, как известно, составляет около 60 процентов человеческого организма. В газообразной форме кислород становится частью атмосферы. В таком виде он играет решающую роль в поддержании жизни на Земле, способствуя фотосинтезу (у растений) и дыханию (у животных и людей).

Углерод (С)

Углерод также можно считать синонимом жизни: ткани всех существ на планете содержат углеродное соединение. Кроме того, образование углеродных связей способствует выработке определенного количества энергии, играющей значительную роль для протекания важных химических процессов на клеточном уровне. Многие соединения, содержащие углерод, легко воспламеняются, выделяя тепло и свет.

Водород (H)

Это самый легкий и распространенный элемент во Вселенной (в частности, в виде двухатомного газа H2). Водород – реактивное и легковоспламеняющееся вещество. С кислородом образует взрывоопасные смеси. Имеет 3 изотопа.

Азот (N)

Элемент с атомным номером 7 является основным газом в атмосфере Земли. Азот входит в состав многих органических молекул, в том числе аминокислот, входящих в состав белков и нуклеиновых кислот, образующих ДНК. Практически весь азот производится в космосе — так называемые планетарные туманности, созданные стареющими звездами, обогащают Вселенную этим макроэлементом.

Другие макроэлементы

Калий (К)

Калий (0,25%) – важное вещество, отвечающее за электролитные процессы в организме. Простыми словами: переносит заряд через жидкости. Это помогает регулировать сердцебиение и передавать импульсы нервной системы. Также участвует в гомеостазе. Дефицит элемента приводит к проблемам с сердцем, вплоть до его остановки.

Кальций (Ca)

Кальций (1,5%) является самым распространенным питательным веществом в организме человека – почти все запасы этого вещества сосредоточены в тканях зубов и костей. Кальций отвечает за сокращение мышц и регуляцию белка. Но организм «съест» этот элемент из костей (что опасно развитием остеопороза), если почувствует его дефицит в ежедневном рационе.

Требуется растениям для образования клеточных мембран. Животные и люди нуждаются в этом макроэлементе для поддержания здоровья костей и зубов. Кроме того, кальций играет роль «замедлителя» процессов в цитоплазме клеток. В природе представлен в составе многих горных пород (мел, известняк).

Кальций в организме человека:

• влияет на нервно-мышечную возбудимость – участвует в сокращении мышц (гипокальциемия приводит к судорогам);
• регулирует гликогенолиз (распад гликогена до состояния глюкозы) в мышцах и глюконеогенез (образование глюкозы из неуглеводных образований) в почках и печени;
• снижает проницаемость стенок капилляров и клеточной мембраны, тем самым усиливая противовоспалительное и противоаллергическое действие;
• способствует свертыванию крови.

Ионы кальция являются важными внутриклеточными переносчиками, которые влияют на инсулин и пищеварительные ферменты в тонком кишечнике.

Всасывание Са зависит от содержания фосфора в организме. Обмен кальция и фосфатов регулируется гормонально. Паратгормон (паратгормон) высвобождает Са из костей в кровь, а кальцитонин (гормон щитовидной железы) способствует отложению элемента в костях, что снижает его концентрацию в крови.

Магний (Mg)

Магний (0,05%) играет значительную роль в строении скелета и мышц.

Является участником более 300 метаболических реакций. Типичный внутриклеточный катион, важный компонент хлорофилла. Присутствует в скелете (70% от общего количества) и в мышцах. Неотъемлемая часть тканей и жидкостей организма.

В организме человека магний отвечает за расслабление мышц, выведение токсинов и улучшение притока крови к сердцу. Дефицит вещества нарушает пищеварение и замедляет рост, что приводит к быстрой утомляемости, тахикардии, бессоннице, у женщин усиливается предменструальный синдром. А вот избыток макроса почти всегда является развитием мочекаменной болезни.

Натрий (Na)

Натрий (0,15%) – элемент, способствующий электролитному балансу. Он помогает передавать нервные импульсы в организме, а также отвечает за регулирование уровня жидкости в организме, предотвращая обезвоживание.

Сера (S)

Сера (0,25%) содержится в 2 аминокислотах, образующих белки.

Фосфор (P)

Фосфор (1%) концентрируется предпочтительно в костях. Но кроме того, есть молекула АТФ, обеспечивающая клетки энергией. Представлен в нуклеиновых кислотах, клеточных мембранах, костях. Как и кальций, он необходим для правильного развития и работы опорно-двигательного аппарата. В организме человека выполняет структурную функцию.

Хлор (Cl)

Хлор (0,15%) обычно находится в организме в виде отрицательного иона (хлорида). В его функции входит поддержание водного баланса в организме. При комнатной температуре хлор представляет собой ядовитый зеленый газ. Сильный окислитель, легко вступает в химические реакции, образуя хлориды.

Роль макронутриентов для человека

Все живое на Земле, от самого крупного млекопитающего до мельчайшего насекомого, занимает разные ниши в экосистеме планеты. Но, тем не менее, почти все организмы химически созданы из одних и тех же «ингредиентов»: углерода, водорода, азота, кислорода, фосфора, серы и других элементов таблицы Менделеева. И этот факт объясняет, почему так важно заботиться об адекватном пополнении необходимых макроэлементов, ведь без них нет жизни.