Макроэлементы и микроэлементы

Все минеральные вещества организма в зависимости от их концентрации подразделяются на макро- и микроэлементы. Содержание макроэлементов превышает 50 мг/кг массы тела (натрий и калий, кальций, магний, фосфор, хлор, сера). Содержание микроэлементов составляет менее 50 мг/кг массы тела (медь, цинк, селен, йод, марганец, кобальт, молибден, фтор и другие). К микроэлементам относят также и железо, хотя его концентрация превышает указанную величину.

МАКРОЭЛЕМЕНТЫ

Калий, натрий, хлор

Электролиты калий, натрий и хлориды важны для поддержания электролитного баланса и надлежащего осмотического давления, участвуют в механизмах возбудимости, влияют на обменные процессы (активирование или ингибирование ферментов), участвуют в регуляции кислотно-основного состояния организма (Nа⁺/Н⁺-обмен в почках, конкуренция экскреции К⁺ и Н⁺ при реабсорбции Nа⁺ в почках), натрий используется также в процессах минерализации костей скелета и зубов, ионы хлора – в синтезе НСl желудочного сока.

Концентрация электролитов вне и внутри клетки существенно различается: натрий, хлориды и кальций преобладают во внеклеточном пространстве, калий и магний — внутри клетки.

Разность концентраций одновалентных катионов Na⁺ и К⁺ на клеточных мембранах поддерживает фермент плазматической мембраны Nа⁺/К⁺-АТФаза (250 кДа). Этот фермент присутствует практически во всех клетках животных. Выкачивает из клетки три иона Nа⁺ и переносит в клетку два иона К⁺ за счёт энергии гидролиза молекулы АТФ.

Сердечные гликозиды (дигиталис, строфантин G (уабаин) являются ингибиторами Nа⁺/К⁺-АТФазы. Сердечные гликозиды оказывают кардиотоническое действие: ингибирование Nа/К-насоса кардиомиоцитов приводит к увеличению содержания Nа⁺ внутри клетки, включающегоNа/Са-обменник, который в свою очередь увеличивает содержание Са²⁺ в клетке, стимулирующего сокращения сердца.

Содержание натрия в плазме крови составляет 135 – 150 ммоль/л. Пищевая недостаточность натрия у здоровых людей не встречается. Обычно с пищей поступает 5-15 г/сут поваренной соли (NaCl). Больным гипертонической болезнью рекомендовано ежесуточное потребление поваренной соли в количестве не более 4-5 г. Потребление поваренной соли в больших количествах может сопровождаться гипертензией и гиперкальциурией. Дефицит натрия чаще возникает из-за различных потерь. Клинически проявляется преимущественно снижением объёма внеклеточной жидкости. Гипонатриемия часто осложняется отёками. При значительной гипонатриемии может возникать гипергидратация клеток и их повреждение. Наиболее частая причина перегрузки натрием организма – нарушение почечной экскреции.

Калий – основной внутриклеточный катион. Хронический дефицит калия может сопровождаться дистрофией. Потребление калия с пищей в количестве 2-3 г/сут полностью обеспечивает потребности взрослого человека. Содержание калия в плазме крови – 3,4-5,6 ммоль/л. В клинической практике изменение внеклеточной концентрации К⁺ чрезвычайно важно. При концентрации калия в плазме крови более 10 ммоль/л наступает блокада сердца. Остановка сердца наступает при содержании калия в плазме крови более 20 ммоль/л. Главными факторами, регулирующими экскрецию натрия и калия почками, являются альдостерон и натрийуретические пептиды.