Минеральные вещества
Наряду с органическими веществами — белками, жирами, углеводами и витаминами — в организм человека должны поступать минеральные элементы. Минеральные элементы не являются источниками энергии в организме. Тем не менее без них невозможны нормальные процессы жизнедеятельности.
Из 104 известных элементов периодической системы Д. И. Менделеева в живом веществе найдено уже около 60 элементов. Часть из них рассматриваются как случайные примеси, которые попадают с пищевыми продуктами, воздухом, водой и не используются организмом для биологических целей. Для большей части минеральных веществ установлено определенное участие в многообразных физиологических функциях.
Минеральные элементы находятся в организме в неодинаковом количестве и в разных формах соединений. Содержание некоторых из них может быть значительным (макроэлементы) и достигать нескольких граммов. К числу этих элементов относятся кальций, фосфор, магний, калий, натрий и др. Содержание их в организме человека составляет: кальция 1,5 %, фосфата 1 %, калия 0,35 %, натрия 0,15 %, магния 0,05 % и железа 0,004 %.
Другие минеральные элементы (микро-и ультрамикроэлементы) входят в состав тела в очень малых концентрациях — от тысячных до десятитысячных долей миллиграмма и менее. К таким элементам относятся йод, медь, кобальт, марганец, цинк и др.
Минеральный состав тела человека определяется в основном характером питания и во многом зависит от состава пищевых продуктов в рационе как животного, так и растительного происхождения. Содержание минеральных веществ в тканях животных в свою очередь колеблется в широких пределах и зависит от вида и условий жизни животных, питания, их возраста, района обитания. Ткани морских животных богаче минеральными веществами, чем ткани пресноводных животных. Содержание минеральных элементов увеличивается с возрастом. Растения и животные в местности, расположенной вблизи морей и океанов — основных резервуаров йода в природе, богаче йодом, чем в местности, удаленной от них.
Изучением распределения минеральных элементов в природе занимается особая отрасль науки — биогеохимия. На основе данных этой науки установлена тесная связь химического состава
растительных и животных организмов с химическим составом земной коры. Акад. А. П. Виноградовым разработано учение о так называемых биогеохимических провинциях — территориях, характеризующихся определенными особенностями в распределении и содержании минеральных элементов в почве, водах, растениях и животных организмах. Недостаток или избыток некоторых минеральных элементов в этих районах приводит к развитию массовых заболеваний, получивших название эндемических, т. е. свойственных определенным районам. К ним относятся эндемический зоб, флюороз у людей, марганцевый рахит у животных и т. д.
Минеральные элементы находятся в тканях человека и животных в виде полностью или частично растворимых соединений, соединений с органическими веществами или соединений, адсорбированных коллоидами. Изменение формы соединений меняет биологическую активность минеральных элементов, и это может иметь гораздо большее значение для физиологических функций организма, чем общее количество минеральных веществ в тканях.