Sole mineralne – czym są i jaką pełnią funkcję w organizmie?

Sole mineralne – najważniejsze informacje

Sole mineralne są kluczowym składnikiem diety człowieka, ponieważ odpowiadają za funkcje strukturalne związane ze szkieletem i tkankami miękkimi oraz za funkcje regulacyjne, w tym przekaźnictwo nerwowo-mięśniowe, krzepnięcie krwi, transport tlenu czy aktywność enzymatyczną.

Niektóre z nich wspierają także odporność organizmu, biorą udział w przemianie hormonów tarczycy, wspierają zachowanie równowagi kwasowo zasadowej czy aktywnie uczestniczą w eliminacji wolnych rodników.

• Makroelementy, a więc pierwiastki występujące w największych ilościach w ustroju to wapń, magnez i potas.
• Mikroelementy to pierwiastki niezbędne, ale potrzebujemy ich jedynie w niewielkich ilościach.

Niedostateczne dostarczanie organizmowi soli mineralnych może prowadzić do zaburzeń funkcji fizjologicznych, co może być spowodowane:

• nieprawidłową i mało różnorodną dietą,
• dużą potliwością, np. utrata soli w trakcie uprawiania sportu,
• biegunkami, nudnościami i wymiotami,
• nadmiernym wydalaniem (np. na skutek stosowania niektórych grup leków), a także zmniejszonym przyjmowaniem płynów.

Do makroelementów należą m.in.

• wapń,
• magnez,
• potas,
• sód,
• chlor,
• fosfor.

Do pierwiastków śladowych, czyli mikroelementów należą

• żelazo,
• cynk,
• miedź,
• jod,
• chrom,
• selen.
• mangan,
• molibden,
• fluor.

Wapń

Wapń jest najobficiej występującym minerałem w organizmie człowieka i stanowi około 1,5 do 2% całkowitej masy ciała. W organizmie dorosłego człowieka znajduje się około 1200 g wapnia, a ponad 99% składnika gromadzi tkanka kostna.

Wapń poza wpływem na budowanie tkanki kostnej i zachowanie jej odpowiedniej gęstości wpływa na szereg innych procesów komórkowych i pozakomórkowych. Pełni rolę w przewodzeniu impulsów nerwowych, mechanizmie skurczu mięśni, regulacji procesu krzepnięcia krwi oraz ciśnienia krwi, regulacji rytmu serca, a także jest niezbędnym składnikiem do wchłaniania jelitowego witaminy B12.

Jeśli podaż wapnia wraz z dietą jest niewystarczająca lub gdy występują nadmierne straty tego pierwiastka, stężenie jonów wapnia w surowicy może być utrzymywane na normalnym poziomie, ale kosztem wapnia magazynowanego w kościach. Oznacza to, że pomimo prawidłowych poziomów wapnia we krwi jednocześnie może występować jego komórkowy niedobór niekorzystnie oddziałujący m.in. na tkankę kostną (wapń podbierany jest z kości, aby zachować prawidłowe stężenie we krwi).

Najlepszym źródłem wapnia będą:

• sery żółte,
• sery białe,
• mleko,
• ryby (m.in. sardynki),
• jaja,
• tofu,
• warzywa kapustne,
• rośliny strączkowe,
• orzechy,
• napoje i jogurty wzboganace wapniem.

Fosfor

Fosfor stanowi składnik kości (85% fosforu w organizmie znajduje się w szkielecie), krwi, związków wysokoenergetycznych, kwasów nukleinowych, lefaliny, lecytyny, błon komórkowych. Wraz z wapniem jest niezbędny w procesach kalcyfikacji kości. Jest także potrzebny jako kofaktor w licznych reakcjach enzymatycznych związanych z metabolizmem białek, węglowodanów czy tłuszczów.

Fosfor jako składnik ATP (nośnika energii w komórce) wpływa na potencjał energetyczny komórki, jest także kluczowy dla zapewniania równowagi kwasowo-fosforanowej. Fosfor znajduje się między innymi w mięsie, podrobach, rybach, produktach mlecznych, jajach, serach żółtych, strączkach, pestkach i nasionach oraz pełnoziarnistych produktach zbożowych.

Magnez

Magnez jest drugim, po potasie, dominującym pierwiastkiem wewnątrzkomórkowym, który pełni kluczową rolę w przekaźnictwie nerwowo-mięśniowym, regulacji ciśnienia krwi, metabolizmie glukozy oraz ATP. Jest ważnym aktywatorem niektórych enzymów związanych z metabolizmem węglowodanów, tłuszczów, białek oraz związków nukleinowych, a także odgrywa rolę kofaktora w ponad 600 reakcji w organizmie człowieka.

Wpływa także na stabilność błon komórkowych, tworząc kompleksy z fosfolipidami błonowymi, dlatego już nieznaczne zmiany w dostępności magnezu mogą przyczyniać się do zakłóceń transportu międzykomórkowego, a także sygnalizacji w obrębie komórek.

Magnez jako pierwiastek wewnątrzkomórkowy występuje w osoczu tylko w około 1%, stąd oznaczanie jego poziomu poprzez standardowy pobór krwi może być niemiarodajne. Jako że mechanizmy regulacyjne dążą do utrzymania homeostazy i stałego poziomu magnezu we krwi może jednocześnie dochodzić do nieoptymalnych zasobów w komórce, co pozostaje nieuchwytne w standardowej ścieżce diagnostycznej.

Ze względu na powszechność niedoborów magnezu w związku z niższym jego poborem w diecie, kluczowy w ocenie zaopatrzenia w magnez może okazać się kwestionariusz żywieniowy analizujący dietę i zasobność w konkretne pokarmy oraz składniki odżywcze. Na tej podstawie można zoptymalizować pobór tego pierwiastka wraz z dietą i/lub włączyć adekwatną do potrzeb suplementację.
Cennym źródłem magnezu jest m.in. kasza gryczana, produkty pełnoziarniste, migdały, kakao, nasiona roślin strączkowych, a także pestki dyni, banany oraz gorzka czekolada.

Potas

Potas jest głównym kationem wewnątrzkomórkowym zaangażowanym w liczne funkcje komórkowe, w tym utrzymanie równowagi płynów ustrojowych czy osmolalność komórek (reguluje gospodarkę wodną i wpływa bezpośrednio na objętość komórek oraz ciśnienie osmotyczne).

Razem z sodem wpływa na równowagę kwasowo-zasadową, zapewnia prawidłowe funkcjonowanie nerwów i mięśni. Jako antagonista wapnia zwiększa przepuszczalność błon komórkowych. Istnieją dowody na negatywny związek między potasem w diecie a ciśnieniem krwi – obniżanie ciśnienia krwi jest szczególnie związane z dietą bogatą w potas i ubogą w sód.

Z tego powodu ważne, aby optymalizować spożycie potasu wraz z dietą – najlepsze źródła to banany, pomidory, suszone morele, strączki, marchew, ziemniaki, brokuły, brukselka, kapusta, awokado, daktyle, orzechy, szpinak.

Osoby podejmujące dużą aktywność fizyczną, przebywające w wysokich temperaturach czy przyjmujące leki moczopędne są w grupie ryzyka niedoboru potasu, ale w takich sytuacjach suplementacja powinna być dobierana pod rzeczywiste potrzeby w odpowiedniej dawce.

Żelazo

Żelazo jest pierwiastkiem biorącym aktywnie udział w metabolizmie organizmu, jednak jego szczególna rola polega na syntezie hemoglobiny, barwnika czerwonych krwinek, umożliwiając magazynowanie i transport tlenu do komórek ciała. Odpowiada także za wiązanie dwutlenku węgla i odprowadzanie go do płuc, skąd jest usuwany.

Niedobory żelaza są najczęstszym niedoborem pojedynczego pierwiastka na świecie, dotykając zwłaszcza dzieci do 5. roku życia, osoby starsze, kobiety miesiączkujące i będące w ciąży.

Żelazo występuje zarówno w pokarmach odzwierzęcych (postać hemowa) i pokarmach roślinnych zawierających żelazo niehemowe o niższej biodostępności. Stwarza to ryzyko niedoborów żelaza na dietach roślinnych, dlatego niektóre dane naukowe wskazują, że zapotrzebowanie na żelazo realizując dietę wegetariańską, powinno wynosić 1,8 zapotrzebowania w porównania do standardowej diety niewykluczającej produktów odzwierzęcych zasobnych w żelazo.

Źródła żelaza w diecie:

• mięso,
• wątróbka i inne podroby,
• ryby,
• żółtko jaj,
• orzechy,
• warzywa strączkowe,
• nasiona i pestki,
• zielone warzywa liściaste.

Cynk

Jest niezbędny do syntezy DNA i RNA, białek oraz insuliny, hormonu produkowanego przez trzustkę. Wchodzi w skład ponad 300 enzymów komórkowych. Cynk jest także kluczowy dla zachowania sprawności układu immunologicznego, funkcji metabolicznych (wydzielania insuliny, metabolizmu tłuszczów i białek), układu nerwowego (synteza neuroprzekaźników), a także prawidłowego funkcjonowania wzrostu, słuchu czy smaku.

Cynk ma także wpływ na kondycję skóry, włosów i paznokci oraz funkcje rozrodcze (m.in. wpływ na dojrzewanie plemników). Niedoborem objawu cynku mogą być nawracające infekcje, a badania wykazały, że suplementacja cynku w trakcie infekcji może o ponad 30% skracać czas jej trwania.

Najwięcej cynku zawierają ostrygi, a także chude mięso, chude mleko, żółtko jaj, mąka pełnoziarnista, orzechy, żywność pochodzenia morskiego. Ryzykiem niedoboru obarczone są osoby na nieprawidłowo skomponowanych dietach roślinnych, przy nadmiernym spożywaniu alkoholu oraz z przewlekłymi biegunkami.

Miedź

Pierwiastek ten jest niezbędny do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Bezpośrednio wpływa na syntezę erytrocytów. Dodatkowo bierze udział w tworzeniu kolagenu, które jest białkiem niezbędnym do zachowania jędrnej i nawilżonej skóry.

Miedź bierze udział we wchłanianiu i transporcie żelaza, w metabolizmie kwasów tłuszczowych i w powstawaniu RNA, jest składnikiem niektórych enzymów, odgrywa pewną rolę w procesach przemiany materii ośrodkowego układu nerwowego i w przemianie barwników. Odgrywa również rolę w prawidłowym gojeniu ran.

Bogata w miedź jest:

• cielęcina,
• orzechy,
• warzywa strączkowe,
• zboża,
• drób,
• wątroba,
• małże,
• ryby,
• kasza gryczana,
• żółtka jaj.

Sód

Sód jest głównym kationem płynów pozakomórkowych zaangażowanym w utrzymywanie równowagi elektrolitów i objętości płynów ze względu na działanie osmotyczne. Bierze udział w regulacji ciśnienia krwi, pobudliwości komórek mięśniowych, a także transporcie składników odżywczych i substratów przez błony plazmatyczne.

Głównym źródłem sodu w diecie jest sól kuchenna, która jest dodawana do wielu powszechnie spożywanych produktów spożywczych. Stanowisko kardiologów nawiązuje do nadmiernego spożycia soli w diecie, więc klinicznie istotne niedobory sodu są niezwykle mało prawdopodobne u zdrowych osób.

Chlor

Podobnie jak sód chlor jest kluczowym anionem fizjologicznym występującym najobficiej w płynie pozakomórkowym. Razem z sodem są odpowiedzialne na utrzymanie równowagi płynów w ustroju, a zmniejszenie objętości jonów chlorkowych może skutkować zmniejszeniem objętości komórek.

Pomimo że chlorek jest anionem pozakomórkowym, to reguluje on także liczne funkcje wewnątrz komórki, w tym procesy proliferacji i podziałów komórkowych, poziomy pH, a także modulację pracy mitochondriów oraz sygnalizację komórkową. Jest niezbędnym pierwiastkiem odgrywającym ważną rolę w trawieniu, aktywności mięśni, regulacji płynów ustrojowych i równowadze kwasowo-zasadowej.

Podstawowym źródłem chlorku w diecie jest sól kuchenna (chlorek sodu), ale jest także obecny w wodorostach, życie, ryżu, oliwkach, pomidorach czy sałacie.

Mangan

Mangan jest pierwiastkiem śladowym niezbędnym do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Bierze udział w budowie enzymów metabolizujących glukozę i kwasy tłuszczowe. Dodatkowo jest elementem strukturalnym kości i skóry. Mangan występuje w takich produktach jak orzechy, herbata, mąka pełnoziarnista, zielone warzywa, groszek, buraki, fasola, szpinak.

Molibden

Wchodzi w skład enzymów biorących udział w metabolizmie białek, tłuszczów i puryn. Najbogatszym źródłem są mleko, wątroba, fasola, czerwona kapusta, zielone części roślin, mąka pełnoziarnista, ryż naturalny, nasiona roślin strąkowych, sery, mięso i podroby.

Jod

Jod stanowi pierwiastek niezbędny do prawidłowego funkcjonowania tarczycy. Wchodzi w skład hormonów przez nią syntetyzowanych. Hormony te pełnią wiele istotnych funkcji w organizmie: kontrolują temperaturę ciała, wpływają przemiany cholesterolu, tempo przemiany materii, a także funkcje układu nerwowego i mięśniowego. Niedobory jodu mogą być realizowane na dietach wykluczających pokarm morski, sól jodowaną, a także nabiał (sery).

Bogatym źródłem jodu są:

• sól jodowana,
• ryby morskie,
• owoce morza,
• drożdże,
• morszczyn,
• cebula.

Fluor

Fluor jest składnikiem kości i zębów. Jedną z jego wielu funkcji jest wpływ na wzmacnianiu szkliwa i zębiny oraz zapobieganie próchnicy. U osób dorosłych pełni również ważną rolę w prawidłowym funkcjonowaniu kośćca i wpływa na gospodarkę wapniowo-fosforanową. Najlepszym źródłem fluoru są ryby morskie i produkty pochodzenia morskiego, czarna herbata, orzechy włoskie, wątroba, soja, mleko, rośliny strączkowe, woda mineralna.

Chrom

Chrom jest pierwiastkiem o właściwościach antyoksydacyjnych, który odgrywa także rolę w metabolizmie węglowodanów, lipidów i białek poprzez wzmacnianie działania insuliny.

Źródła chromu w diecie:

• mięsa,
• produkty zbożowe,
• owoce i warzywa,
• orzechy,
• drożdże.

Selen

Selen jest pierwiastkiem śladowym, które mają szeroki zakres plejotropowych efektów od przeciwzapalnych i antyoksydacyjnych po syntezę hormonów tarczycowych, w tym konwersję T4 do T3, a także korzystny wpływ na procesy reprodukcyjne u kobiet i mężczyzn. Niskie poziomy selenu wiąże się ze zwiększonym ryzykiem śmiertelności, słabą funkcją odpornościową, a także spadkiem funkcji poznawczych. Wyższe poziomy selenu są z kolei wiązane z niższym ryzykiem autoimmunologicznej choroby tarczycy.

Badania prospektywne wykazały pewne korzyści z wyższego poziomu selenu w odniesieniu do ryzyka nowotworów, ale wyniki badań były mieszane, co wskazuje, że suplementacja przynosi korzyści tylko wtedy, gdy spożycie składnika odżywczego jest niewystarczające. Co także ciekawe, suplementacja u osób, które spożywają odpowiednie ilości selenu, może zwiększać ryzyko cukrzycy typu 2.

Selen działa najlepiej w połączeniu z witaminą E, która jest niezwykle silnym antyoksydantem. Bogatym źródłem selenu jest mięso, produkty pochodzenia morskiego, kukurydza, produkty z mąki pełnoziarnistej oraz warzywa strączkowe.

Niedobór i nadmiar soli mineralnych w organizmie

Zarówno nadmiar, jak i niedobór w codziennej diecie składników mineralnych jest zjawiskiem niekorzystnym dla funkcjonowania organizmu człowieka.

Niedobór powoduje zubożenie tkanek organizmu, osłabiając funkcje organizmu, natomiast przewyższająca zapotrzebowanie podaż soli mineralnych, których organizm nie jest w stanie wykorzystać, jest zjawiskiem niepożądanym.

Z tego powodu suplementacja konkretnych składników mineralnych (podobnie jak w przypadku witamin) powinna być podyktowana rzeczywistym wskazaniem z dopasowaniem adekwatnej dawki.