Нутрициология и клиническая диетология

Натрий, хлор, фосфор и калий, обычно рассматриваемые как электролиты, являются минеральными веществами, наиболее важными в регуляции водного баланса [1-4]. В Приложении 1 приведены нормы физиологической потребности для взрослых и детей.

Натрий (Na) является основным внеклеточным ионом, принимающим участие в переносе воды, глюкозы крови, генерации и передаче электрических нервных сигналов, мышечном сокращении. Na и хлор (Cl) необходимы организму для осуществления следующих функций: проведение электрического импульса; передача нервных импульсов; всасывание глюкозы и воды; регуляция объема циркулирующей крови и АД; оказывает влияние на минеральный баланс; является активатором амилазы. Натрий поступает в составе пищевой поваренной соли. До 80% от его потребления обеспечивается пищевыми продуктами промышленного изготовления. В табл. 4-32 приведено содержание натрия в пищевых продуктах [5, 6].

Дефицит натрия (гипонатриемия) алиментарного происхождения встречается редко вследствие диареи, рвоты, при избыточном потоотделении, на фоне приема некоторых диуретиков, при заболеваниях почек, что приводит к гиповолемическому шоку.

Симптомы низкой концентрации натрия в крови: головная боль, тошнота, рвота, мышечные судороги, дезориентация и обморок, общая слабость, апатия, гипотония. При тяжелой и быстро возникающей недостаточности натрия могут развиваться следующие симптомы: отек головного мозга, конвульсии, кома и необратимые повреждения головного мозга. Гипотензия, тахикардия, мышечные спазмы наблюдаются при снижении в сыворотке крови уровня натрия ниже 120 ммоль/л. Гипернатриемия даже при очень высоком потреблении поваренной соли встречается редко благодаря способности организма экскретировать с мочой избыток натрия. Гипернатриемия обычно обусловлена недостаточным потреблением воды или ее избыточной потерей. Избыточное употребление хлорида натрия (соли) приводит к увеличению объема циркулирующей крови, что в течение длительного периода ассоциируется с риском возникновения АЗЗ (ССЗ, АГ, остеопороз, рак, мочекаменная болезнь).

Калий (K) является основным внутриклеточным ионом, принимающим участие в регуляции водного, кислотного и электролитного баланса, участвует в процессах проведения нервных импульсов, регуляции давления. Натрий, хлор, фосфор и калий, рассматриваемые как электролиты, являются минеральными веществами, наиболее важными в регуляции водного баланса. Калий среди них находится в самой высокой концентрации внутри клетки (внутриклеточный). Он важен для множества клеточных функций, включая рост, мышечное сокращение, нервную активность и метаболизм глюкозы. Достаточное поступление калия в организм необходимо для осуществления следующих функций: проведение электрического импульса; реализация функции мозга и периферической нервной системы; поддержание внутриклеточного осмотического давления; поддержание водного баланса в организме; активация некоторых ферментов; регуляция активности потенциал-зависимых каналов; поддержание эндотелиальной функции сосудов, нормального кровяного давления, кислотно-щелочного баланса в организме; влияние на высвобождение гормонов (например, инсулина из β-клеток). В табл. 4-33 приведено содержание калия в пищевых продуктах [5, 6].

Гипокалиемия может развиваться вследствие диареи, рвоты, при избыточном потоотделении, на фоне длительного приема некоторых диуретиков, слабительных средств, при почечной патологии, при некоторых заболеваниях, включая синдром мальабсорбции (болезнь Крона), диабетический ацидоз. Симптомы гипокалиемии: мышечная слабость и спазмы, усталость, парестезии, судороги, расстройство желудка, аритмия, нарушение толерантности к глюкозе. Высокое потребление хлорида натрия увеличивает потребность в калии и может ускорить развитие его дефицита в условиях маргинального потребления. Усиленное мочеиспускание при большом потреблении воды, вызванном жаркой погодой или чрезмерным потреблением соли, увеличивает выведение калия из организма.

Гиперкалиемия алиментарного происхождения встречается крайне редко. Причиной ее обычно является почечная недостаточность. Гиперкалиемия сопровождается мышечной слабостью (тяжесть в ногах), парестезиями конечностей, ослаблением дыхания, аритмией. Богатая калием диета с ограниченным потреблением поваренной соли является эффективным способом понижения АД.

Кальций (Ca) - наиболее распространенный в организме человека макроэлемент. Дефицит кальция приводит к деминерализации позвоночника, костей таза и нижних конечностей, повышает риск развития остеопороза. Более 99% общего кальция находится в составе костей и зубов; оставшийся 1% обнаруживается в крови, мышцах и межклеточной жидкости. Обмен кальция тесно связан с фосфором и витамином D. Достаточное поступление Са в организм необходимо для формирования и сохранения костной ткани и ткани зубов; регуляции функции кровеносных сосудов и передачи нервных импульсов; всасывания других микронутриентов (витамины D и K, магний и фосфор). Он принимает участие в высвобождении синаптических нейромедиаторов, поддерживая нейромышечную возбудимость; контролирует сократимость скелетной, сердечной и гладкой мускулатуры; принимает участие в выделении гормонов поджелудочной железы и других желез внутренней секреции, необходим для коагуляции крови. Связываясь с мембранами, кальций контролирует их проницаемость и играет важную роль в регуляции частоты сердечных сокращений. Кальций-зависимыми процессами являются калий-натриевый баланс и межклеточное взаимодействие. Он также функционирует как активатор или стабилизатор ферментов. В табл. 4-34 приведено содержание кальция в пищевых продуктах [5, 6].

Оптимальным для усвоения кальция является соотношение кальция и фосфора (Ca:P) в рационе 1:1. Фитаты, пищевые волокна и оксалаты снижают усвояемость кальция, соединяясь с ним в просвете кишечника с образованием нерастворимых комплексов. Высокие уровни других минеральных веществ, особенно фосфора и стронция, могут нарушать процесс всасывания кальция.

Причиной недостаточности кальция может выступать его недостаточное содержание в рационе, сниженная абсорбция (у больных с мальабсорбцией, болезнью Крона, целиакией и после хирургической резекции кишечника) и/или его потери. Однако это обычно не приводит к гипокальциемии (менее 2,2 ммоль/л сыворотки крови) вследствие физиологических механизмов регуляции за счет вымывания из костной ткани.

Длительное недостаточное потребление кальция в детском и подростковом возрасте может привести к нарушениям формирования костной ткани, снижению ее минеральной плотности. У взрослых недостаточное поступление кальция с рационом может привести к потере массы костной ткани и в конечном счете к развитию остеопороза. Женщины в постклимактерическом периоде, лица, употребляющие большое количество кофе, спиртного или щелочных вод, которые принимают кopтикocтepoиды, входят в группу риска развития недостаточности кальция. Гиперкальциемия алиментарного происхождения встречается крайне редко. Ее причиной может быть избыточное высвобождение кальция из костей, повышенная абсорбция, сниженное выведение кальция почками или гиперпаратиреоидизм, использование некоторых диуретиков. Симптомы гиперкальциемии не специфичны: общая слабость, потеря аппетита, тошнота и рвота, депрессивное настроение, частое мочеиспускание.

Фосфор (P) - в форме фосфатов принимает участие во многих физиологических процессах, включая энергетический обмен (в виде высокоэнергетического АТФ), регуляцию кислотно-щелочного баланса, входит в состав ФЛ, нуклеотидов и нуклеиновых кислот, участвует в клеточной регуляции путем фосфорилирования ферментов, необходим для минерализации костей и зубов. В организме человека содержится 600-700 г фосфата, из них 85% - компонент кости. В табл. 4-35 приведено содержание фосфора в пищевых продуктах [5, 6].

Дефицит фосфора (гипофосфатемия) алиментарного происхождения практически не встречается в связи с достаточным содержанием в пищевых продуктах. Гипофосфатемия может иметь место при некоторых заболеваниях (хронический алкоголизм), мальабсорбции, а также применении некоторых лекарственных средств (антациды, содержащие гидроксиды алюминия и магния, которые связывают фосфат в нерастворимые и неабсорбируемые соединения), при дисфункции почек, гиперпаратиреоидозе, дефиците витамина D. Признаки острой гипофосфатемии включают тканевую гипоксию, нейромышечную дисфункцию (измененная сенсорика и т.д.), парестезии, мышечную слабость, спазмы. Длительный дефицит фосфора приводит к нарушению минерализации костей, сопровождающему нарушением роста, рахитом у детей, деформацией скелета и остеомаляцией у взрослых, мышечной слабостью, гемолитической анемией, кардиомиопатией. Чрезвычайно высокие уровни кальция в диете могут уменьшать абсорбцию фосфата и ускорять развитие дефицита фосфата. Низкий уровень натрия в рационе уменьшает абсорбцию фосфата. Кратковременное избыточное потребление фосфора может приводить к рвоте, диарее, метеоризму и ацидозу. Избыток фосфата по отношению к кальцию может приводить к мочекаменной болезни (мочевые камни), кальцификации сосудов, почек.

Магний (Mg) является кофактором многих ферментов, в том числе энергетического метаболизма, участвует в синтезе белков, нуклеиновых кислот, обладает стабилизирующим действием для мембран, необходим для поддержания гомеостаза кальция, калия и натрия. Достаточное поступление магния в организм необходимо для проведения нервных импульсов, осуществления мышечного сокращения и обеспечения нормального ритма сердца. В организме взрослого человека содержится около 25 г магния. Около 60% всего магния организма входит в состав скелета, около 27% - в состав мышц. Магний принимает участие в минерализации костной ткани, является эссенциальным кофактором более 300 ферментов. Магний необходим для всех ATФ-зависимых ферментативных реакций. Он также необходим для поддержания конформации нуклеиновых кислот и регулирует несколько важных биологических процессов. Maгний принимает участие в сокращении мышц, активации АК, агрегации рибосом и синтезе белка и нуклеиновых кислот, высвобождении гормонов и нейротрансмиттеров. В табл. 4-36 приведено содержание магния в пищевых продуктах [5, 6].

Недостаточное потребление магния приводит к гипомагниемии, повышению риска развития гипертонии, болезней сердца. Некоторые заболевания ЖКТ, диабет, панкреатит, почечная недостаточность и прием диуретиков, рвота и диарея также могут приводить к недостаточности магния. Причинами формирования дефицита магния является состояние острого или хронического стресса. Гипомагниевые состояния развиваются значительно быстрее при недостаточной обеспеченности витамином В₆. Некоторые компоненты рациона (фитиновая кислота, щавелевая кислота, кальций) затрудняют всасывание магния, ксантины (в составе кофе или крепкого чая) и алкоголь приводят к усилению потерь магния с мочой [7].

Симптомы гипомагниемии: мышечные спазмы, напряжение мышц, манифестация заболеваний нервной системы (ажитация и тревожность, нарушения сна, раздражительность, спутанность сознания), нарушения сердечного ритма, аритмия вследствие нарушения калиевого баланса, тахикардия, стенокардия, слабость, головные боли, учащенное дыхание и т.д. Низкий уровень магния (<0,8 ммоль/л в плазме крови) соответствует повышению риска таких состояний, как избыточный вес, нарушения сна, судороги, миопия, ишемический инфаркт мозга, острая реакция на стресс, нестабильная стенокардия, предменструальный синдром, инсулиннезависимый СД, тахикардия [7]. Гипермагниемия алиментарного происхождения встречается крайне редко [8]. Причиной гипермагниемии обычно является почечная недостаточность и длительное применение антацидных препаратов. Избыток магния способен вызвать расширение сосудов, лихорадку, диарею, уменьшение кровяного давления.

Хлор (Cl) необходим для образования и секреции соляной кислоты в организме. 10-15% хлорида находится в клетках, от 1/3 до 1/2 этого количества заключено в эритроцитах. Уровень внеклеточного хлорида больше, чем внутриклеточного (20-25 ммоль/кг против 7-9 ммоль/кг МТ), с небольшими видовыми различиями. К тканям с высоким уровнем хлора относятся внутренние органы, кожа и скелетные мышцы. Желудочные секреты могут содержать хлорид в концентрации 150 ммоль/л, а концентрация хлорида в плазме крови может достигать 98,6 ммоль/л. Физиологические функции хлорида [8] включают регуляцию объема жидкости и электролитный баланс (поддержание осмотического давления), обеспечение электронейтральности, функции нервных и мышечных клеток, секреции соляной кислоты (HCl), активации пепсиногенеза, переваривания белков, абсорбции минеральных веществ. В табл. 4-37 приведено содержание хлорида в пищевых продуктах.

Дефицита хлорида алиментарного характера не существует. Причины дефицита - избыточные потери через ЖКТ и почки. Последствия дефицита хлорида: гипохло-ремический метаболический алкоидоз, гипокалиемия, гипокальциемия. Симптомы: гиповентиляция легких, мышечная слабость, полиурия, потеря аппетита.