Životne potrebe

http://stjepan.saban.googlepages.com/mineraliuprehrani

Piše: STJEPAN ŠABAN, dipl.ing.

Objavljeno u 'Narodnom zdravstvenom listu' br. 55 za siječanj-veljaču 2009.

Uvod

Minerali su mikronutrijenti anorganskog ili anorgansko-organskog porijekla i neizostavni su dio naše prehrane. Oni su neobično važni za ljudski organizam, jer ih tijelo ne može samo stvoriti i koristiti prema svojim potrebama. Oni su esencijalne tvari. Tu spadaju: kalcij, fosfor, magnezij, sumpor, natrij, kalij, klor, željezo, cink, jod, selen, bakar, mangan, fluor, krom, kobalt, molibden, nikalj, silicij. 

Minerali imaju i gradivnu ulogu, npr. kosti, zubi itd., gdje naročito sudjeluju kalcij, magnezij i fosfor. Osim ove uloge, minerali sudjeluju u kontroli ravnoteže tekućina u tkivima, mišićnoj kontrakciji, funkcioniranju živaca, izlučivanju enzima kao i stvaranju krvnih zrnaca. 

Minerale dijelimo na makrominerale i mikrominerale. U esencijalne makrominerale ubrajamo:

• kalcij
• fosfor 
• magnezij 
• sumpor 
• natrij 
• kalij 
• klor.
  
•  

 U esencijalne mikrominerale ubrajamo: 

•  željezo
• cink
• jod
• selen
• bakar
• mangan 
• fluor 
• krom 
• kobalt 
• molibden nikal
• silicij.

Ako se na istom tlu uzgaja ista kultura, tlo sadrži sve manje određenih vrsta minerala ovisno o samoj kulturi, pa tako i hrana uzgajana na istome tlu sadrži sve manje određenih minerala. Ovo naglašavamo prvenstveno zato, što se danas u poljodjelskoj proizvodnji koristi monokultura uz vrlo obilnu primjenu umjetnih gnojiva, a ona uglavnom sadrže samo 3 elementa (dušik, fosfor i kalij), a biljka nesmetano raste na tlu, koje se gnoji samo ovim elementima. 

Ljudskom pak organizmu u odnosu na biljke treba daleko više nutrijenata (oko četrdesetak). Zato je vrlo važno paziti od kuda potječe hrana, koju kupujemo, tj. da li je ona uzgojena na poljima, koja se gnoje starinskim načinom (izmjena kultura i primjena gnojiva organskog porijekla) ili isključivo umjetnim gnojivima.

Esencijalni makrominerali

Kalcij

Kalcij je esencijalni makromineral najzastupljeniji u ljudskom organizmu. On predstavlja čak 1.5 do 2 % ukupne tjelesne mase, od čega je više od 99 % koncentrirano u kostima i zubima, a ostatak je dio izvanstaničnog kalcija u krvi, limfi i drugim tjelesnim tekućinama. Ovaj se kalcij u tjelesnim tekućinama mijenja 20-30 puta dnevno, dok se kalcij u kostima zamjenjuje svakih nekoliko godina. 

Unutar-stanični kalcij djeluje kao prenosilac poruka, koji omogućuje stanicama odgovarajući odgovor na hormone i neurotransmitere. Pokretanje kalcija iz unutarstaničnih tvorevina (mitohondrijii, endoplazmatski retikulum) u citosol izaziva kontrakciju, sekreciju i diferencijaciju stanice, kao i pokrete same stanice. Kalcij ima vrlo važnu ulogu u djelovanju enzima (zgrušavanje krvi), prijenosu impulsa, mišićnoj kontrakciji, regulaciji srčanih otkucaja, kao i u mnogim drugim fiziološkim funkcijama. Za održavanje neophodne količine kalcija u organizmu (homeostaze) zbog varijabilne prehrane i različitih potreba u različitim životnim dobima i stanjima brinu se hormoni. Paratiroidni hormon, kalcitonin i vitamin D zajednički kontroliraju apsorpciju kalcija iz crijeva, reapsorpciju u bubrezima, kao i metabolizam kostiju.

Apsorpcija kalcija

Apsorpcija kalcija odvija se u crijevima na tri načina. Jedan je aktivni transport, koji se uglavnom odvija u dvanaestercu i proksimalnom jejunumu, a koji je reguliran vitaminom D uz uključenje kalbindina – (proteina, koji veže kalcij). Kako hrana ovdje najduže stoji, ovdje se apsorbira najveća količina kalcija. 

Drugi način apsorpcije kalcija je pasivni put u tankom crijevu. On je ovisan o količini i bioraspoloživosti kalcija u hrani. 

Kalcij može biti apsorbiran i u debelom crijevu. Oko 4% kalcija iz hrane se apsorbira ovim putem, a veći je kod osoba, koje bilo zbog kojeg razloga, imaju smanjenu apsorpciju u tankom crijevu. Također, debelo crijevo ima važnu ulogu u apsorpciji kalcija u stanjima njegovog nedovoljnog unosa hranom, jer je poznato, da crijevne bakterije mogu razgraditi inače netopive spojeve kalcija s uronskom kiselinom i biljnim vlaknima, ako je hrana bogata biljnim vlaknima. 

Dio kalcija se izlučuje stolicom, u koju ulazi i kalcij iz žuči, čiji se opet dio ponovno apsorbira (oko 30%). Dio kalcija se izlučuje i urinom. Oko 50% urinom izlučenog kalcija nalazi se u ioniziranom obliku, a ostatak je u spojevima sa sulfatima, fosfatima, citratima i oksalatima. 

Količine izlučenog kalcija iz organizma povezane su sa starošću. U toku puberteta izlučena količina je smanjena, a raste u odrasloj dobi i posebno nakon menopauze kod žena. Ponovno nakon 65-te godine izlučivanje kalcija iz organizma se smanjuje. 

Velik unos bjelančevina dovodi do pojačanog izlučivanje kalcija urinom. Relativno visok postotak fosfora u hrani smanjuje ovaj efekt. Ali i velik unos rafiniranih i koncentriranih ugljikohidrata, od kojih nastaje inzulinska rezistencija, dovodi do pojačanog izlučivanja kalcija. Povećano izlučivanje kalcija urinom uzrokuje i kofein, te povećani unos kuhinjske soli.

Kalcij i osteoporoza

Osteoporoza je naziv za gubljenje koštane mase i nastanak krhkih i lomljivih kostiju. Kod ljudi oba spola dolazi do smanjenja koštane mase nakon 40 godina života, ali zbog neposredne povezanosti hormona estrogena i gubitka kalcija, ova je pojava značajnija kod žena. Osteoporoza predstavlja gubitak oba matriksa kostiju (mineralnog i nemineralnog – uglavnom proteinskog). 

Kad postoji samo gubitak kalcija, tada govorimo o osteomalaciji (omekšanju kostiju). Osteoporoza je mnogo složeniji poremećaj, koji uključuje i gubitak proteinskog nosača i minerala (uz kalcij, uključeno je još barem desetak minerala). Kod osteomalcije zbog nedostatka D vitamina nedovoljno se resorbiraju kalcij i fosfor, pa kod djece nastaje rahitis. Kod odraslih se D vitamin često nedovoljno apsorbira, pa je opet posljedica nedovoljna apsorpcija kalcija. 

Osteoporoza je kompleksno stanje, koje uključuje hormonalne, prehrambene, okolišne faktore kao i stil života. Nedovoljan unos kalcija i drugih minerala i vitamina, te moguće i druge greške u prehrani (neuravnotežena prehrana) su bitni elementi rizika za nastanak osteoporoze.

Također, premalo ili previše magnezija, te fosfora u prehrani remeti apsorpciju kalcija. Uzimanje kalcija sa željezom remeti apsorpciju oba minerala. Previše kalcija opet remeti apsorpciju cinka, kao i obratno, previše cinka remeti apsorpciju kalcija.

Povećani unos kalcija putem prehrane ne može štetiti, jer se višak kalcija ne apsorbira u organizam, nego se izlučuje putem stolice. Opasnost za pretjerani unos kalcija može nastati prilikom nekontroliranog uzimanja dijetetskih pripravaka, što može dovesti do ovapnjivanja mekih tkiva u organizmu.

Fosfor

Fosfor je makromineral, čija je uloga u organizmu višestruka. On se u organizmu nalazi u obliku fosfatnih ili hidrogenfosfatnih iona. U kostima fosfor sa kalcijem čini apatit (kalcijev fosfat), koji ima važnu strukturnu komponentu koštanog matriksa. Moždano tkivo je bogato fosforom, što znači da je fosfor bitan, kako za rast i razvoj, tako i za dobro funkcioniranje mozga. Najvažnija uloga fosfora je u staničnoj biokemiji. Fosfatni pufer održava stalnu staničnu kiselobaznu ravnotežu. Također, fosfatni ioni sudjeluju u gotovo svakoj biokemijskoj reakciji kao aktivirajuća skupina. Fosfati su i dijelovi DNA, kao i brojnih koenzima. Oni su dio spoja ATP-a, koji predstavlja energetsku rezervu u stanicama. Iako je u organizmu nezamjenljiv, on je po količini tek šesti i ima ga ukupno oko pola kilograma. 

Nedostatak fosfora je rijedak, ali ako do njega ipak dođe, javlja se slabost i povraćanje, te osteomalacija i rahitis. 

Višak fosfora predstavlja opasnost, jer je koncentracija fosfora obrnuto razmjerna koncentraciji kalcija, pa može doći do jakih grčeva usljed smanjenja koncentracije kalcija.

Magnezij

Magnezij je esencijalni makromineral i elektrolit, čija je uloga u organizmu višestruka. On je jedan od najzastupljenijih iona u stanicama, nalazi se i u kostima, sudjeluje u enzimskim biokemijskim reakcijama u stanicama, u normalnom radu mišića, u izgradnji kostiju, značajan je za održavanje normalnog krvnog tlaka i za funkcije središnjeg živčanog sustava.

Magnezij spada u koenzimske faktore, koji su potrebni u metabolizmu esencijalnih masnih kiselina, čime utječu na stvaranje parakrinih hormona – eikozanoida.

Nedostatak magnezija je danas sve češći. Razlog je prvenstveno prerafinirana i industrijski prerađena hrana siromašna magnezijem. Posljedica nedostatka magnezija su drhtanje mišića, slabost, poremećaji gutanja, mučnina, povraćanje i grčevi. Kronični nedostatak povećava rizik bolesti krvožilnog sustava, malignih oboljenja i osteoporoze.

Unos prevelike količine magnezija, prvenstveno putem dijetetskih pripravaka i putem lijekova, može izazvati ozbiljne poremećaje, koji mogu u konačnici oštetiti organizam.

Sumpor

Sumpor se nalazi u kosi, noktima i koži. Koristi tijelu za detoksifikaciju i čišćenje krvi, a pomaže i imunom sustavu. On možda i nije sam esencijalan mineral, ali je esencijalan element proteina, vitamina B7 – biotina, kao i vitamina B1. On je dio kemijske strukture aminokiselina – metionina, cisteina, taurina i glutationa. Također, je potreban u sintezi kolagena, neophodnog za integritet kože i ostalih tkiva.

Manjak sumpora može se dogoditi samo, ako je prehrana bez proteina, što zapravo dovodi organizam više do manjka proteina, nego do manjka sumpora. 

 

Natrij

Natrij je jedan od najvažnijih makrominerala elektrolita u ljudskom organizmu. Predstavlja najčešći pozitivno nabijeni ion u izvanstaničnoj tekućini. Sudjeluje u formiranju osmolarnosti izvanstanične tekućine, održavanju kiselobazne ravnoteže tekućine. Natrij sudjeluje u prijenosu živčanih impulsa, te u mišićnoj kontrakciji.

Nedostatak natrija u normalnoj prehrani uglavnom nije moguć, ali može nastati zbog nekih bolesti, kao što je proljev, povraćanje, opekline i tumori.

Preveliki unos natrija može izazvati značajne poremećaje u organizmu. Dugotrajno prekomjerno soljenjenje hrane može dovesti do povećanog krvnog tlaka i oštećenja bubrega. Jednokratni unos velike količine natrija je opasan i po život, jer ljudski organizam nema mehanizam za sprečavanje prevelike apsorpcije natrija u crijevima. Kod toga nastupa mučnina, povraćanje, grčevi, proljevi, poremećaj srčanog rada. Uzimanje jedne žlice kuhinjske soli može ubiti čovjeka.

Kalij

Kalij je najzastupljeniji unutarstanični pozitivno nabijeni ion, dok ga izvan stanice ima jako malo u odnosu na natrij. Kalijevi ioni sudjeluju u nizu fizioloških funkcija u organizmu, primjerice kod prijenosa živčanih impulsa, mišićnih kontrakcija, kontrole krvnog tlaka, aktiviranja raznih hormona, razvoja embrija, diobe stanica, regulacije kiselobazne ravnozeže i dr.

Nedostatak kalija u normalnoj prehrani je vrlo rijedak. Upotreba diuretika ili povećano mokrenje zbog bilo kakvih razloga, može dovesti do nedostatka kalija, zbog čega dolazi do srčanih smetnji, mišićne slabosti, mučnine, pospanosti i psihološko-neuroloških poremećaja. Nekada to može biti i opasno po život.

Klor

Klor djeluje s ostala dva elektrolita – natrijem i kalijem, u kontroli protoka tekućina u krvnim žilama i tkivima, u regulaciji kiselosti tijela, a dio je i solne kiseline želuca. Neophodan je za održavanje normalne kiselosti u želucu. Pomaže i u prijenosu ugljičnog dioksida putem krvi do pluća. 

 Manjak klora u tijelu je izuzetno rijedak, ali kada do njega dođe, može izazvati velik gubitak kalija urinom, slabost i nizak krvni tlak.