Główne minerały

Głównymi minerałami są wapń, fosfor, magnez, siarka, potas, sód i chlor.

• Wapń

Wapń jest jednym z najlepiej zbadanych minerałów w ludzkim ciele. Wapń stanowi około 40% całkowitej ilości wszystkich substancji mineralnych. 99% wapnia znajduje się w kościach i zębach, a pozostały 1% jest rozprowadzany w płynach pozakomórkowych, strukturach wewnątrzkomórkowych, błonach komórkowych i różnych tkankach miękkich.

Główne funkcje wapnia to:

• metabolizm kości;
• krzepnięcie krwi;
• pobudliwość nerwowo-mięśniowa;
• adhezja komórkowa;
• przekazywanie impulsów nerwowych;
• utrzymanie i funkcjonowanie błon komórkowych;
• aktywna reakcja enzymów i wydzielanie hormonów.

Homeostaza wapnia. Poziomy wapnia w surowicy w zakresie 2,2–2,5 mmol/kg są kontrolowane przez parathormon (PTH), witaminę D i kalcytoninę. Jeśli poziom wapnia spadnie poniżej normy, PTH zwiększa syntezę kalcytriolu w nerkach, co powoduje następujące zdarzenia:

• zwiększone wchłanianie zwrotne wapnia w nerkach;
• zwiększenie wchłaniania wapnia w jelitach;
• zwiększona aktywność osteoklastów w kościach (uwalnianie wapnia do układu krążenia).

Jeżeli poziom wapnia w surowicy jest wyższy niż normalnie, kalcytonina powoduje następujące zjawiska:

• zwiększone wydalanie wapnia przez nerki;
• zmniejszone wchłanianie wapnia w jelitach;
• zmniejszona aktywność osteoklastów.

Średnie spożycie wapnia. Kobiety generalnie spożywają mniej wapnia niż mężczyźni.

Połowa nastolatek spożywa mniej niż 2/3 zalecanej dawki.

Połowa dorosłych kobiet spożywa mniej niż 70% zalecanej dawki.

Średnie zapotrzebowanie na wapń dla kobiet w wieku 20-29 lat wynosi 778 mg na dobę.

W przypadku kobiet powyżej 65 roku życia, typowe dzienne zapotrzebowanie wynosi 600 mg.

Jeśli osoba jest aktywna fizycznie, spożycie wapnia poniżej normy będzie prowadzić do negatywnych skutków w organizmie, ponieważ wapń jest wydalany z potem i moczem. Aplikacja zawiera normy wapnia.

Zalecenia dla osób aktywnych fizycznie. Osoby aktywne fizycznie powinny spożywać co najmniej standardową ilość wapnia. Jeśli osoba mocno się poci i/lub ćwiczy w gorących warunkach, zapotrzebowanie na wapń będzie wyższe niż obecne normy, ponieważ duża ilość wapnia jest tracona przez pot.

Źródła: Produkty mleczne zawierają najwięcej wapnia. Jeśli dana osoba nie spożywa wystarczającej ilości wapnia w diecie, najlepsze są suplementy cytrynianu wapnia lub węglanu wapnia. Należy unikać suplementów wapnia zawierających mączkę kostną, skorupy ostryg i chrząstkę rekina ze względu na wysoką zawartość ołowiu, która może powodować toksyczne skutki w organizmie. Suplementy wapnia najlepiej wchłaniają się, gdy są przyjmowane w dawkach 500 mg lub mniejszych między posiłkami. U osób starszych, które mogą cierpieć na achlorhydrię, węglan wapnia najlepiej spożywać z jedzeniem. Cytrynian wapnia nie wymaga kwasu żołądkowego do optymalnego wchłaniania, dlatego jest uważany za najlepszy suplement wapnia dla starszych kobiet.

Czynniki wpływające na wchłanianie wapnia. Wiele czynników może hamować lub zwiększać wchłanianie wapnia. Dieta bogata w białko i sód zwiększa wydalanie wapnia z moczem. Chociaż fosfor może zmniejszyć utratę wapnia z moczem, wysoki poziom może prowadzić do nadczynności przytarczyc i utraty tkanki kostnej. Błonnik pokarmowy i kofeina mają niewielki negatywny wpływ na utratę wapnia; filiżanka kawy powoduje utratę 3,5 mg wapnia, co można zrekompensować, dodając mleko. Jednak fityny znacznie zmniejszają wchłanianie wapnia, a szczawiany znacznie zmniejszają jego biodostępność. Z kolei witamina D, laktoza, glukoza oraz zdrowy układ trawienny i wysokie zapotrzebowanie na składniki odżywcze (np. ciąża) zwiększają wchłanianie wapnia.

• Fosfor

Fosfor jest drugim pod względem liczebności minerałem w ludzkim ciele. Około 85% z niego znajduje się w kościach, głównie w postaci kryształów hydroksyapatytu. Fosfor jest niezbędny do mineralizacji kości zarówno u zwierząt, jak i u ludzi. Nawet przy wysokim poziomie kalcytriolu, krzywica może wystąpić u ludzi, jeśli występuje niedobór fosforu. Chociaż fosfor jest niezbędny do wzrostu kości, nadmiar fosforu może powodować zaburzenia szkieletu, szczególnie jeśli spożycie wapnia jest niskie. Nadmiar fosforu i białka jest negatywnie skorelowany z gęstością mineralną kości promieniowej.

Wysokie spożycie fosforu zmniejsza stężenie wapnia w surowicy, szczególnie gdy spożycie fosforu jest niskie, ponieważ fosfor bierze udział w transporcie wapnia do tkanek miękkich. Powstała hipokalcemia aktywuje wydzielanie PTH, co zwiększa utratę wapnia z kości (resorpcję), aby utrzymać homeostazę wapnia w surowicy. Wysokie spożycie fosforu może również zmniejszyć produkcję witaminy D, co dodatkowo wpływa na wchłanianie wapnia i powoduje wtórną nadczynność przytarczyc. Optymalne spożycie: Normy dotyczące fosforu podano w załączniku. Spożycie fosforu na ogół przekracza zalecane normy. W przypadku kobiet w wieku 20–29 lat średnie spożycie fosforu wynosi 1137 mg/dzień.

Zalecenia dla osób aktywnych fizycznie. Większość ludzi spożywa wystarczającą ilość fosforu z pożywienia, zwłaszcza z napojów gazowanych, które zawierają dużo fosforanów i zwykle zastępują mleko. Nadmierne spożycie fosforu staje się problemem. Retrospektywne badania przeprowadzone przez Wyshaka i in. pokazują, że sportowcy, którzy piją napoje gazowane, częściej doznają złamań niż ci, którzy piją je rzadko lub nigdy. Tak więc 300% wzrost spożycia napojów gazowanych w ciągu ostatnich trzech dekad, w połączeniu ze spadkiem spożycia mleka, może prowadzić do poważnych powikłań zdrowotnych u ludzi.

Innym sposobem, w jaki sportowcy spożywają nadmiar fosforu, jest „ładowanie fosforanami”. Uważa się, że ładowanie to zmniejsza powstawanie jonów wodorowych, które zwiększają się podczas ćwiczeń i mają szkodliwy wpływ na produkcję energii. Wyniki ładowania fosforanami jako efektu ergogenicznego są wątpliwe; jednak sportowcy, którzy ciężko trenują, mogą odnieść korzyści, dostosowując dawkę. Nie udokumentowano żadnych długoterminowych negatywnych skutków ładowania fosforanami na gęstość mineralną kości. Fosfor występuje najliczniej w białku.

• Magnez

Około 60-65% całego magnezu w ludzkim ciele znajduje się w kościach, około 27% w mięśniach, 6-7% w innych komórkach i 1% w płynie pozakomórkowym. Magnez odgrywa ważną rolę w wielu procesach metabolicznych, takich jak funkcja mitochondriów, synteza białek, lipidów i węglowodanów, transfer energii i koordynacja nerwowo-mięśniowa. Normy dotyczące magnezu podano w załączniku.

Zalecenia dla osób aktywnych fizycznie. Wydalanie magnezu z moczem i potem może być zwiększone u osób ćwiczących. Tenisistce cierpiącej na niedobór magnezu podawano 500 mg glukonianu magnezu dziennie, co złagodziło jej skurcze mięśni [96]. Sportowcy, którzy trenują intensywnie każdego dnia, szczególnie w upale, i którzy spożywają niewystarczającą ilość kilokalorii, tracą duże ilości magnezu z potem. Należy monitorować kliniczne objawy niedoboru magnezu - skurcze mięśni. Jednak niedobór magnezu podczas ćwiczeń jest raczej wyjątkiem niż normą. Tabela 5.6 przedstawia niektóre źródła magnezu w pożywieniu.

• Siarka

Siarka w organizmie człowieka występuje w formie niejonowej i jest składnikiem niektórych witamin (np. tiaminy i biotyny), aminokwasów (np. metioniny i cystyny) i białek. Bierze również udział w utrzymaniu równowagi kwasowo-zasadowej. Jeśli zapotrzebowanie na białko jest zaspokojone, nie ma potrzeby stosowania specjalnej diety dla siarki, ponieważ jest ona zawarta w produktach białkowych.

Zalecenia dla osób aktywnych fizycznie. Brak danych na temat wpływu siarki na wskaźniki lub jej utraty podczas aktywności fizycznej. Źródła. Siarka jest obecna w produktach bogatych w białko.

• Potas

Jako jeden z trzech głównych elektrolitów, potas jest najważniejszym kationem wewnątrzkomórkowym. Całkowita ilość potasu w organizmie człowieka wynosi około 3000-4000 mmol (1 g równa się 25 mmol). Utrzymywanie wewnątrzkomórkowej siły jonowej i transbłonowego potencjału jonowego to dwie główne role potasu w organizmie.

Optymalne spożycie. Nie ma RDA ani standardu dla potasu. Szacowane minimalne zapotrzebowanie z 1989 r. jest nadal stosowane i wynosi 2000 mg dziennie.

Zalecenia dla osób aktywnych fizycznie. Przeprowadzono kilka badań nad równowagą elektrolitów potasu. Po biegu na 42,2 km stężenia potasu w osoczu u biegaczy znacznie wzrosły, co można wyjaśnić przesunięciem potasu z przestrzeni wewnątrzkomórkowej do zewnątrzkomórkowej. Ponadto Zjungberg i in. zgłosili znaczny wzrost stężeń potasu w ślinie maratończyków, które powróciły do poziomu wyjściowego godzinę po maratonie. Millard-Stafford i in. odkryli również, że u biegaczek stężenie potasu w surowicy wzrosło bardziej niż u biegaczy po biegu na 40 km w gorących i wilgotnych warunkach. Dlatego potas w surowicy prawdopodobnie przesunie się do przestrzeni zewnątrzkomórkowej w trakcie i bezpośrednio po wysiłku. Jednak ta zmiana jest prawdopodobnie przejściowa, ponieważ większość badań zgłasza powrót do wyjściowych stężeń potasu w surowicy pozakomórkowej godzinę lub dłużej po wysiłku. Tymczasowa zmiana stężenia potasu może skutkować wyższym niż zalecane spożyciem potasu przez osoby aktywne fizycznie. Jeśli w organizmie człowieka występuje nadmiar lub niedobór potasu, funkcja komórek może być upośledzona. Dlatego jeśli zmiana potasu nie jest tymczasowa, może mieć poważne konsekwencje. Jednak ponieważ potas znajduje się we wszystkich produktach spożywczych, dodatkowe spożycie nie jest wymagane. Ponadto, przy lekkiej aktywności fizycznej (spacery, ogrodnictwo, rozgrzewkowy jogging) nie ma znaczącej zmiany stężenia potasu w surowicy.

[ 1 ], [ 2 ]