sers500

 

Sērs (S)

Sērs (S) ir ķīmisks elements, nemetāls, kas ieņem 16. vietu ķīmisko elementu periodiskajā sistēmā. Elementārais sērs (dzeltens pulveris) nav mikrouzturviela. Vairākos populāros avotos sastopami nekorekti priekšstati par sēra lomu organismā. Visbiežāk to gandrīz pilnībā identificē ar metilsulfonilmetānu (dimetilsulfonu), kas tomēr cilvēka organismā nepastāv un neietilpst ne olbaltumvielu sastāvā, ne enzīmos, hormonos vai citās bioloģiski aktīvās struktūrās.

Vienlaikus sēra atoms ir strukturāla sastāvdaļa ļoti plašam bioloģiski aktīvu molekulu lokam gan dzīvnieku organismos, gan augos. Tomēr sēra valences stāvoklis šajos savienojumos ir atšķirīgs, un to bioloģiskā iedarbība kā mikrouzturvielām ir atkarīga gan no šī rādītāja, gan no to atomu dabas, ar kuriem sēra atoms ir saistīts. Bez šo jautājumu izpratnes diskusija par sēra lomu būs nekorekta.

Elementārais sērs ir dzeltens pulveris, tā oksidēšanās pakāpe (valence) ir nulle. Organismos šādas sēra formas nav. Organismā un augu avotos funkcionē molekulas ar sēra atomu, kura oksidēšanās pakāpe (vai valence) ir −2, +4 un +6 (lādiņi ir daļēji).

Apskatīsim šīs dabisko vielu grupas galvenos pārstāvjus.

Pirmkārt, sēra atoms ietilpst aminoskābju un attiecīgi daudzu olbaltumvielu un peptīdu struktūrā. Šeit runa ir par divvērtīgu sēru grupās −SH, −S−CH3 un S−S, t. i., tiolgrupā (SH), S‑metilgrupā (−S−CH3) un disulfīda (S−S) grupā. Apskatīsim šos datus detalizētāk.

Divas no 21 olbaltumvielu aminoskābes satur divvērtīga sēra atomu: aizvietojamā aminoskābe cisteīns ar SH grupu un neaizvietojamā — metionīns ar S‑metilgrupu.

Cisteīns, kas satur SH (tiola) grupu, spēlē svarīgu lomu vairāku enzīmu aktīvā centra struktūrā un daudz biežāk piedalās disulfīda (−S−S) saišu veidošanā olbaltumvielās un peptīdos, kad divas cisteīna molekulas aminoskābju ķēdēs satuvinās un maigas oksidēšanās rezultātā izveido šīs saites. Tās stabilizē dažādu olbaltumvielu, tai skaitā enzīmu, antivielu u. c., terciāro struktūru, nodrošinot to pareizu konformāciju un funkcionalitāti. Šīs saites ir kritiski svarīgas daudzu organisma peptīdu struktūrā — peptīdhormonos (piemēram, insulīnā un hipofīzes hormonos), antikoagulantā heparīnā un vairākos strukturālos proteīnos (piemēram, keratīnā — galvenajā matu, ādas un nagu proteīnā). Atzīmēsim, ka kolagēns — ādas, kaulaudu u. c. strukturālais proteīns — pretēji populāros avotos izplatītajiem priekšstatiem ir nabadzīgs ar aminoskābi cisteīnu, tātad arī ar sēra atomiem.

Metionīns ar S‑metilgrupu ir neaizvietojama aminoskābe (tai jānonāk organismā ar pārtiku). Papildus dalībai olbaltumvielu sintēzē (ar metionīnu sākas jebkuras olbaltumvielas sintēze šūnā, pēc tam šī aminoskābe tiek atšķelta) metionīns ir cisteīna un citu sēru saturošu molekulu prekursors. Tas arī spēlē galveno lomu metilēšanas procesos (t. i., CH3metilgrupas pārnesē), kas notiek adrenalīna, holīna, acetilholīna, lecitīna sintēzē, gēnu darbības svarīgos posmos, detoksikācijas procesos un citās šūnas funkcijās.

Glutations — tripeptīds, kas sastāv no trīs aminoskābju atlikumiem — glutamīnskābes, cisteīna un glicīna —, ir viens no efektīvākajiem endogēnajiem antioksidantiem mūsu organismā. Cisteīns glutationsastāvā nodrošina tiola (−SH) grupas klātbūtni, kas spēj reducēt oksidētas molekulas, pasargājot šūnas no brīvo radikāļu izraisītiem bojājumiem. Vienlaikus divu tā molekulu SH grupas veido S−S saiti, un glutations pāriet oksidētajā formā ar citām īpašībām. Glutations, bet tikai ar SH grupu, piedalās detoksikācijā, imūnajā atbildē un redokslīdzsvara uzturēšanā šūnā.

Divvērtīgais sērs (−S−) ir strukturāla sastāvdaļa dažos vitamīnos, jo īpaši tiamīnā (B1) un biotīnā (H vitamīnā). Tas ietilpst arī U vitamīnā (no baltajiem kāpostiem), lai gan citā ķīmiskā formā. Šo sēru saturošo savienojumu funkcijas ir aplūkotas sadaļā “Vitamīni”.

Vienlaikus divvērtīgais sērs ietilpst sērūdeņraža (H2S) sastāvā — gāzē ar sapuvušu olu smaku, kas veidojas noārdīšanās (olbaltumvielu pūšanas) laikā, arī zarnās. Šī gāze organismam ir toksiska, jo bloķē audu elpošanas procesu.

Detoksikācijas reakcijās, ko katalizē enzīms sulfotransferāze, tiek izmantots koenzīms — sulfātgrupas donors (sērskābes atlikums, H2SO4). Līdzīgs strukturāls elements ietilpst saistaudos (hondroitīnsulfāts, glikozamīnsulfāts), kā arī neproteīnogēnās aminoskābes taurīna (aminosulfoskābes) sastāvā — žultsskābju, piemēram, tauroholskābes (līdzās glikoholskābei), komponentā. Šīs vielas organismā pilda dažādas funkcijas, taču tās vieno viena un tā paša fragmenta klātbūtne — sērskābes atlikums, kas satur sešvērtīgu sēru.

Tādējādi iepriekš aplūkotie sēru saturošie savienojumi piedalās pavisam dažādos, dzīvībai svarīgos procesos organismā, tostarp olbaltumvielu un peptīdu sintēzē un struktūrā, antioksidatīvajā aizsardzībā, metabolismā, detoksikācijā un audu strukturālās integritātes uzturēšanā, un tas ir atkarīgs no to uzbūves.

 

Sīpola, ķiploka un lakša sēru saturošie komponenti (Allium)

Ģints Allium augi (sīpols, ķiploks, laksis) ir pazīstami ar raksturīgo smaržu un garšu, ko nosaka liels organisko sēra savienojumu daudzums. Sagriežot vai sasmalcinot šos produktus, to enzīmi katalizē negaistošu sēru saturošu prekursoru pārvēršanos gaistošos savienojumos; daudzi no tiem ir bioloģiski aktīvi, tostarp fitoncīdi (fitoncīdi ir gaistošas antibiotikas).

Alicīns un ajoēns (ķiplokā). Alicīns veidojas, aliīnam mijiedarbojoties ar enzīmu aliīnazi mehāniskas bojāšanas (saspiešanas, sasmalcināšanas) laikā ķiploka daiviņā. Alicīnam un ajoēnam piemīt antimikrobiālas, pretsēnīšu, antioksidatīvas un pretiekaisuma īpašības. Ir parādīts to potenciālais ieguvums sirds un asinsvadu sistēmai, tostarp arteriālā asinsspiediena un holesterīna līmeņa samazināšana.

Diallildisulfīds, dialliltrisulfīds un citi polisulfīdi (ķiplokā un sīpolā). Polisulfīdi ir ķēdes no vairākiem divvērtīga sēra atomiem. Šie savienojumi arī veidojas šūnu sagraušanas laikā un veicina ķiploka un sīpola smaržu, garšu un bioloģisko aktivitāti. Tiem piemīt antioksidatīvas, pretiekaisuma un potenciāli pretvēža īpašības.

S‑alilcisteīns (ķiplokā). Tas ir stabils sēru saturošs savienojums, kas veidojas, nostādinot ķiploka ekstraktu. Tam arī piemīt antioksidatīvas, pretiekaisuma un neiroprotektīvas īpašības. Ķiploka sēru saturošajiem komponentiem piemīt antiaterosklerotiska iedarbība, tie veicina arteriālā asinsspiediena samazināšanos un uzlabo asinsvadu funkciju.

Tiosulfināti (sīpolā). Līdzīgi kā alicīnam ķiplokā, tiem piemīt antimikrobiāla un pretiekaisuma aktivitāte.

Metilmetionīna tiosulfonāts (laksī). Tas ir viens no galvenajiem lakša sēru saturošajiem savienojumiem, kas piešķir tam raksturīgo ķiploku–sīpolu aromātu un piemīt antimikrobiālas īpašības.

 

Krustziežu dārzeņu sēru saturošie komponenti (Brassicaceae): brokoļi, Briseles un baltie kāposti

Krustziežu dārzeņi, piemēram, brokoļi un Briseles kāposti, satur sēru saturošus savienojumus, ko sauc par glikozinolātiem. Paši par sevi glikozinolātiem nav izteiktas smaržas vai garšas, taču košļājot vai sasmalcinot dārzeni, tie hidrolozes ceļā fermenta mirozināzes ietekmē pārvēršas, veidojot bioloģiski aktīvus savienojumus, piemēram, izotiocianātus (ar četrvērtīgu sēra atomu funkcionālajā grupā -N=S=O) un augu indolus.

Sulforafāns (brokoļos). Viens no aktīvākajiem izotiocianātiem, kas veidojas no glukorafanīna. Sulforafānam piemīt pretvēža īpašības, antioksidatīva un pretiekaisuma iedarbība. Pētījumi rāda arī tā potenciālo spēju inducēt detoksikācijas enzīmus, nomākt vēža šūnu augšanu, aktīvi ietekmējot dažādus vēža attīstības mehānismus, tostarp šūnu proliferāciju, apoptozi un angiogēnēzi. Jāatzīmē, ka sulforafānam radniecīgs savienojums no japāņu sinepēm vasabi iedarbojas līdzīgi. Sulforafānam piemīt neiroprotektīva iedarbība.

Indol‑3‑karbinols un diindolilmetāns (brokoļos). Šie indola savienojumi veidojas glikozinolātu turpmākā metabolismā. Tie ietekmē estrogēnu metabolismu un var sniegt aizsargājošu iedarbību pret dažiem vēža veidiem, jo īpaši hormonu atkarīgu krūts dziedzera un dzemdes vēzi, kā arī piemīt pretiekaisuma īpašības.

Svarīgi atcerēties, ka bioloģiskās aktivitātes palielināšanai tādi dārzeņi kā ķiploks, sīpols un laksis pirms lietošanas ir iepriekš jāsasmalcina un kādu laiku jāatstāj, kā arī to, ka dažu sēru saturošu savienojumu biodaudzpieejamība var būt atkarīga no ēdiena pagatavošanas veida.

 

Rāceņu un redīsu sēru saturošie komponenti (Brassicaceae)

Rāceņi un redīsi, tāpat kā citi krustziežu dzimtas pārstāvji, satur glikozinolātus. Šo sakņu audu bojājuma gadījumā enzīms mirozināze hidrolizē glikozinolātus, veidojot dažādus bioloģiski aktīvus sēra savienojumus, tostarp izotiocianātus.

Daži no identificētajiem izotiocianātiem šajos dārzeņos ietver:

  🫜 sulforafāns: lai gan brokoļos tā saturs parasti ir lielāks, tas var būt sastopams arī dažos rāceņu un redīsu veidos mazākā daudzumā. Kā jau apspriedām, sulforafānam piemīt antioksidatīvas, pretiekaisuma un potenciāli pretvēža īpašības;

  🫜 feniletilizotiocianāts: tas konstatēts kresēs un redīsos. Pētījumi rāda tā potenciālo pretvēža aktivitāti;

  🫜 benzilizotiocianāts: tas ir sastopams dažos redīsu veidos un piemīt pretvēža īpašības.

Izotiocianāti, kas veidojas no glikozinolātiem, spēj nomākt vēža šūnu augšanu, inducēt to apoptozi (programmētu šūnu nāvi) un novērst jaunu asinsvadu veidošanos, kas baro audzējus (antiangiogēnēzi). Šie savienojumi palīdz aizsargāt šūnas no oksidatīvā stresa, kā arī stimulē detoksikācijas enzīmus aknās, palīdzot izvadīt no organisma kaitīgas vielas. Daļai izotiocianātu piemīt antibakteriālas un pretsēnīšu īpašības.

 

Mārrutku un sinepju sēru saturošie komponenti (Brassicaceae)

Mārrutki un sinepes arī pieder krustziežu dzimtai un satur ievērojamu glikozinolātu daudzumu, taču galvenais to hidrolīzes produkts ir alilizotiocianāts, kas nosaka aso, dedzinošo garšu un spēcīgo smaržu.

Alilizotiocianāts veidojas, mirozināzes ietekmē šķeļoties glikozinolātam sinigrīnam; tas ir gaistošs savienojums un tam piemīt spēcīgas antibakteriālas, pretsēnīšu un pretvīrusu īpašības. Tas var nomākt plaša mikroorganismu spektra augšanu.

Pētījumi in vitro un dzīvnieku modeļos rāda, ka alilizotiocianātam var būt pretvēža īpašības, iedarbojoties uz dažādām audzēja attīstības stadijām.

Šis savienojums var izrādīt pretiekaisuma iedarbību, nomācot proiekaisuma mediatoru veidošanos.

Kairinošās iedarbības dēļ uz elpceļu gļotādām alilizotiocianāts var veicināt krēpu sašķidrināšanu un izvadīšanu.

Svarīgi atzīmēt, ka mirozināzes enzīma aktivitāte, kas nepieciešama izotiocianātu veidošanai, termiskās apstrādes laikā samazinās. Tāpēc maksimālam ieguvumam šos dārzeņus un garšvielas ieteicams lietot svaigā vai viegli apstrādātā veidā.

Rāceņu, redīsu, mārrutku un sinepju iekļaušana uzturā ir vērtīgs papildinājums veselīgam uzturam, tā bagātina to ar noderīgiem organiskajiem sēru savienojumiem, protams, ņemot vērā iespējamo kairinošo iedarbību uz KZT gļotādu.

 

Sēra savienojumu patēriņa normas

Pašlaik nepastāv skaidri noteiktas diennakts normas sēra savienojumu uzņemšanai, jo sērs organismā nonāk galvenokārt sēru saturošu aminoskābju (metionīna un cisteīna) sastāvā. Ieteikumi parasti tiek sniegti šīm aminoskābēm kopumā.

Pieaugušam cilvēkam diennakts nepieciešamība pēc metionīna un cisteīna kopējā daudzuma ir apmēram 13–14 mg uz 1 kg ķermeņa masas. Piemēram, cilvēkam ar 70 kg masu tas būs 910–980 mg/dienā (pārrēķinot uz sēra atomu).

 

Sēra savienojumu avoti pārtikas produktos

Dzīvnieku izcelsmes produkti:

  🍖 gaļa (īpaši sarkanā);

  🍖 putnu gaļa;

  🍖 zivis un jūras veltes;

  🍖 olas;

  🍖 piena produkti (piens, sieri).

Augu izcelsmes produkti:

  🥦 pākšaugi (pupas, lēcas, zirņi);

  🥦 rieksti un sēklas;

  🥦 krustziežu dārzeņi (brokoļi, ziedkāposti, Briseles kāposti, baltie kāposti);

sīpoli un ķiploki.

Daudzveidīgs un sabalansēts uzturs, kas ietver pietiekamu olbaltumvielu produktu daudzumu, parasti nodrošina organismu ar nepieciešamo sēra savienojumu daudzumu.

 

Sēra savienojumu deficīts

Sēra deficīts sastopams reti. Tomēr nepietiekama olbaltumvielu uzņemšana kopumā var izraisīt sēru saturošo aminoskābju līmeņa pazemināšanos organismā, kas var izpausties ar šādiem simptomiem.

Problēmas ar matiem un nagiem: mati var kļūt blāvi un trausli, bet nagi — vāji un lēni augoši keratīna trūkuma dēļ.

Problēmas ar ādu: sausums, lobīšanās, lēna brūču dzīšana.

Sāpes locītavās: sērs ietilpst saistaudu komponentu sastāvā, tāpēc tā deficīts var veicināt diskomforta un iekaisuma attīstību.

Imunitātes pazemināšanās: glutationsintēzes traucējumi var vājināt antioksidatīvo aizsardzību un imūno atbildi.

Detoksikācijas traucējumi: glutations līmeņa pazemināšanās var apgrūtināt toksisko vielu izvadīšanu no organisma.

 

Sēra savienojumu pārpalikums

Pārmērīga sēra savienojumu uzņemšana ar pārtiku parasti nerada bīstamību veselam cilvēkam, jo sēru saturošo aminoskābju pārpalikums tiek efektīvi metabolizēts.

Tomēr pārmērīga dažu sulfītu (sulfīti ir četrvērtīgā sēra savienojumi, piemēram, sēra dioksīds) piedevu uzņemšana (piemēram, kā konservanti pārtikas rūpniecībā un vīnu ražošanā) var izraisīt nelabvēlīgas reakcijas jutīgiem cilvēkiem, īpaši astmatiķiem.

Tās var ietvert:

  💢 alerģiskas reakcijas (ādas izsitumi, nieze, nātrene);

  💢 elpošanas traucējumus (astmas saasināšanās, apgrūtināta elpošana);

  💢 kuņģa‑zarnu trakta traucējumus (slikta dūša, vemšana, caureja).

Jāņem vērā arī tas, ka daži medikamenti un bioloģiski aktīvi uztura bagātinātāji var saturēt sēra savienojumus augstās koncentrācijās. Nekontrolēta to lietošana var izraisīt nevēlamus efektus.

 

Sērs ir neaizvietojams makroelements

Daudzu bioloģiski aktīvu savienojumu sastāvā sērs ir neaizvietojams makroelements, kam ir galvenā loma olbaltumvielu un peptīdu sintēzē un struktūrā, antioksidatīvajā aizsardzībā, metabolismā un audu strukturālās integritātes uzturēšanā. Lai gan sēra deficīts sabalansēta uztura gadījumā sastopams reti, nepietiekama olbaltumvielu uzņemšana var izraisīt sēru saturošo aminoskābju līmeņa pazemināšanos un ar to saistītas problēmas. Daudzveidīga, ar olbaltumvielām bagāta uztura uzturēšana ir labākais veids, kā nodrošināt organismu ar pietiekamu sēra savienojumu daudzumu optimālas veselības uzturēšanai. Svarīgs papildinājums ir sēru saturošie komponenti tādos kāpostu veidos kā brokoļi, baltie kāposti, Briseles kāposti, ziedkāposti, kā arī sīpolos un ķiplokos.

Pašlaik tiešsaitē

Klātienē 61 viesi un nav reģistrētu lietotāju

makroelementi700VESELĪBAS PAMATI

Makroelementi

Kalcijs (katjons Ca²)

Kalcijs (Ca²) pieder makroelementiem (dienas deva 800-1200 mg). No visām minerālvielām tas organismā ir visvairāk pārstāvēts: 99% kalcija ir koncentrēts kaulaudos (vidēji vairāk nekā 1 kg), un tikai 1% - tas ir asins kalcijs (ārpus- un intracelulārais). Tomēr šis 1% kalcija pilda svarīgas metabolisma un regulācijas funkcijas, jo īpaši muskuļu kontrakcijas procesā, tostarp sirds muskuļa, signālu pārraidē no ārpuses uz šūnas iekšpusi, darbojoties kā sekundārais starpnieks (mesendžers).

Kalcija avoti ir piens un piena produkti (sieri, biezpiens), konservētas zivis (šprotes, sardīnes), augu izcelsmes produkti.

Kalcijs, kas uzņemts ar uzturu, uzsūcas divpadsmitpirkstu zarnā, un šī makroelementa maksimālā izmantošanās ir 30%. Kalcija preparātu uzsūkšanās un biopieejamība ir atkarīga no anjona dabas. Karbonāts uzsūcas slikti, īpaši pie pazemināta kuņģa sulas skābuma. Pat pie normāla skābuma slikti uzsūcas kalcija hlorīds, labāk - glikonāts, laktāts, glicerofosfāts un īpaši citrāts. Zāles, kas samazina skābumu (ranitidīns, famotidīns, omeprazols u. c.), samazina kalcija sāļu uzsūkšanos, izņemot citrātu. Kalcija diennakts deva pieaugušajam ir 800 mg, sievietēm klimaktērija periodā, grūtniecēm un sievietēm zīdīšanas laikā deva palielinās līdz 1200 mg (pēc dažiem datiem - līdz 1500 mg).

Nav izslēgts diennakts devas palielinājums gados vecākiem cilvēkiem, jo kalcija uzsūkšanos ietekmē gan gremošanas dziedzeru funkciju norimšana, gan kopumā malabsorbcija. Kalcija uzsūkšanos no KZT (Kuņģa Zarnu Trakts) samazina stress un hipodinamija. Kalcija uzsūkšanos kavē fitāti, kas atrodas graudaugos, riekstos, pākšaugos; oksalāti (skābenes, rabarberi, spināti), šķiedrvielas (graudaugi, klijas utt.), kā arī tauki, jo veidojas nešķīstoši kalcija sāļi ar augstākajām taukskābēm, kas atbrīvojas tauku šķelšanās laikā. Vienlaikus kalcijs (tā paša iemesla dēļ) samazina tauku gremošanas produktu uzsūkšanos, kas bremzē to nonākšanu asinīs. Tāpēc šie produkti jālieto, atdalot pēc uzņemšanas laika. Ar olbaltumvielām bagāts uzturs veicina kalcija uzsūkšanos, bet vienlaikus arī tā izvadīšanu no organisma. Tātad augstproteīna uzturs (piemēram, sportistiem) palielina vajadzību pēc kalcija (īpaši lietojot anaboliskos līdzekļus, jo īpaši tāpēc, ka tie samazina kalcija uzsūkšanos zarnās).

Kofeīns, alkohols, pārmērīga nātrija jonu un cukura uzņemšana (un cukuru ievērojama iedzīvotāju daļa patērē 60-70 reizes vairāk nekā fizioloģiskā nepieciešamība) palielina kalcija izvadīšanu ar urīnu un, tāpat kā pārmērīgi olbaltumvielu bagāts uzturs, veicina ne tikai kalcija zudumu, bet arī kalcija konkrementu veidošanos (īpaši magnija, kālija, vitamīna B6 deficīta gadījumā). Kalcija zudumu veicina arī fosfātu pārpalikums uzturā, piemēram, lietojot (īpaši pusaudžiem) tādus par moderniem kļuvušus dzērienus kā Fanta un Coca-Cola, kas satur pārmērīgu fosfātu daudzumu.

Kalcijam uzsūkšanās procesā konkurē paaugstinātas magnija un cinka devas, kā arī dzelzs, īpaši vitamīna C deficīta fonā. Alumīniju saturoši antacīdi (preparāti, kas samazina paaugstinātu kuņģa sulas skābumu) ne tikai pazemina šīs minerālvielas uzsūkšanos, bet arī veicina tās izskalošanos no kaulaudiem (atgādinām, ka alumīnijs ir kalcija metaboliskais antagonists). Turklāt kalcija uzsūkšanos ietekmē pretkrampju un steroīdie preparāti (prednizolons, digitalis preparāti). Tā, digitalis maijpuķītes (lilium convallium) un citu augu steroīdie glikozīdi, kurus nozīmē vienlaikus ar kalcija preparātiem, var izraisīt sirds ritma traucējumus. Tāds pats efekts novērojams, ja organismā vienlaikus nonāk kalcija un kālija pārpalikums. Kalcija līmeni asinīs ietekmē estrogēni un to sintētiskie analogi - kontracepcijas līdzekļi. Nepareiza tiroksīna lietošana aizstājterapijā var veicināt osteoporozi. Tas pats attiecas uz lielām A vitamīna devām, kas jāņem vērā, lietojot tā lielas devas B hepatīta gadījumā.

Pacientiem ar hiperparatireozi (pārmērīga epitēlijķermenīšu hormona - parathormona - veidošanās), nieru slimībām, sirds ritma traucējumiem, kā arī tiem, kuri cieš no aizcietējumiem, kalcija preparātus nozīmē ārsta uzraudzībā. Šis makroelements ietekmē tetraciklīnu grupas antibiotiku uzsūkšanos, stipri kavējot šo procesu un samazinot preparātu aktivitāti.

Kalcija vielmaiņu organismā regulē parathormons un D vitamīns (precīzāk, tā hormonāli aktīvie metabolīti, pirmām kārtām kalcitriols, kas veidojas nierēs), kura receptori atrodas kaulaudos, kā arī kalcitonīns. Jāņem vērā, ka C, B2, E, K vitamīnu un magnija, cinka, selēna deficīta gadījumā aktīvo D vitamīna metabolītu veidošanās samazinās, kā rezultātā pat pie pietiekama tā daudzuma var būt traucēta kalcija-fosfora apmaiņa. Tomēr D vitamīna pārpalikums stimulē kalcija rezorbciju no kaulaudiem un tā līmeņa paaugstināšanos asinīs, kas veicina asins recēšanas pastiprināšanos un trombu veidošanos, kā arī tā nogulsnēšanos uz asinsvadu sieniņām. Tāpēc dažu ārstu šad tad nozīmētā ļoti lielā šī vitamīna, precīzāk - progormona, deva (līdz 200 tūkst. SV pie diennakts normas 2000 SV) ir bīstama.

Epitēlijķermenīšu hormons (parathormons) ietekmē kalcija saturu asinīs. Nepietiekama kalcija uzņemšana organismā vai pat neliela tā līmeņa pazemināšanās asinīs izraisa parathormona izdalīšanos, kas stimulē kalcija izdalīšanos no kaulaudiem asinīs, veicinot to demineralizāciju (osteoporoze, rahīts). Vienlaikus parathormons regulē kalcija uzsūkšanos zarnās un tā reabsorbciju nierēs.

Intracelulārā kalcija koncentrācija ir 10⁴ reizes zemāka nekā tā koncentrācija ārpusšūnu šķidrumā un asins plazmā. Nevienam citam minerālkomponentam nav raksturīga tik liela koncentrācijas atšķirība starp saturu ārpus šūnas un šūnas iekšienē. Tas ir viens no iemesliem, kāpēc tieši kalcijs funkcionē kā galvenais intracelulārais vielmaiņas regulators (sekundārais starpnieks).

Kalcija līmenis asinīs ir pietiekami pastāvīgs, un tā satura analīze nedod patiesu priekšstatu par kaulu sistēmas stāvokli un tās demineralizācijas pakāpi.

Turklāt kalcijs ir svarīgs starpšūnu kontaktu nodrošināšanai, šūnu membrānu un intracelulāro kompartimentu funkcionēšanai, nervu impulsa pārvadei, muskuļu kontrakcijai, sirds ritma regulācijai. Kalcijs veicina tuklo šūnu stabilizāciju, kavējot histamīna izdalīšanos un ietekmējot alerģiskās reakcijas, sāpju sindromu un iekaisumu.

Fizioloģiski zemas intracelulārā kalcija koncentrācijas uzturēšanu (10⁷-10⁶ mol/l līmenī) nosaka normāla kalcija kanālu un jonu sūkņu (Ca²-ATPāžu) darbība šūnu membrānās. Kā zināms, kalcija kanālu blokatori un citi kalcija antagonisti (magnijs, kālijs) kavē tā pārmērīgu transportu šūnas iekšienē un intracelulārās koncentrācijas pieaugumu. Palielinoties kalcija saturam asins plazmā, intracelulārā minerāla koncentrācija var samazināties; iespējams, tas ir saistīts ar kālija kanālu (no kalcija atkarīgo) aktivāciju, ko izraisa ārpusšūnu kalcijs. Tas noved pie šūnas biomembrānas hiperpolarizācijas, ko nosaka kālija ieplūde šūnās, un rezultātā - pie kalcija kanālu blokādes. Intracelulārā kalcija satura samazināšanās asinsvadu šūnās izraisa asinsvadu tonusa samazināšanos, bet tā koncentrācijas samazināšanās trombocītos kavē trombu veidošanos.

Ar minētajiem apstākļiem saistīts arī tas, ka kalcija patēriņa samazināšana ievērojami palielina sirds un asinsvadu slimību attīstības risku, bet normāla kalcija uzņemšana (līdzsvarā ar kāliju un magniju) ir svarīgs sirds un asinsvadu slimību profilakses faktors (arteriālās hipertensijas, infarkta, insulta u. c.).

Tā kā kaulaudi papildus balsta funkcijai pilda arī sava veida bufera funkciju, ir svarīgi izsekot citu mikrouzturvielu lomai, kas veicina kalcija iekļaušanu šajos audos un kavē tā zudumu, nodrošinot to normālas struktūras veidošanos. Tas ir īpaši svarīgi sievietēm klimaktērija periodā, kad vecuma dēļ samazinās estrogēnu līmenis, un kaulaudos ir receptori estrogēniem.

Tā kā galvenie kaulaudu minerālie komponenti ir kalcija hidroksifosfāti, pirmām kārtām hidroksiapatīts Ca₁₀(РО)₆(ОН)₂, ir svarīgi uzņemt organismā nepieciešamu, bet ne pārmērīgu fosfātu daudzumu. Lai uzturētu optimālu kaulaudu struktūru, kalcija:fosfora attiecībai uzturā jābūt 1:1,2-1:1,8. Nesabalansētu (pēc abiem komponentiem) produktu uzņemšana organismā traucē kalcija vielmaiņu. Liels kalcija daudzums (salīdzinājumā ar fosfātiem) var veicināt nešķīstošu fosfātu veidošanos zarnās, kuri izdalās ar fēcēm. Savukārt pārmērīgi uzņemot fosfātus ar uzturu, asinīs veidojas šķīstoši kalcija fosfāti, kas ātri izdalās ar urīnu - līdz pat klīniskām deficīta izpausmēm. To novēro pusaudžiem, kuri intensīvi lieto ar fosfātiem bagātus gāzētos dzērienus (Fanta, Coca-Cola), un tas var būt būtisks juvenīlās (jauniešu) osteoporozes cēlonis. Hipokalcēmija var attīstīties arī zīdaiņiem, ja tos pārceļ uz govs pienu, kas satur fosfātu pārpalikumu salīdzinājumā ar sievietes pienu.

Kalcija fizioloģiskais partneris ir magnijs; attiecībai starp tiem jābūt 2:1. Magnijs (atbilstošā daudzumā) ne tikai izomorfiski aizvieto kalciju kaulaudu hidroksiapatīta kristālrežģī, bet arī piedalās tā apmaiņas regulācijā. Šajā ziņā svarīgi, ka magnijs regulē parathormona aktivitāti, kura loma kalcija apmaiņā tika aplūkota iepriekš.

Kaulaudu veidošanā, strukturēšanā un augšanā un attiecīgi neorganisko komponentu iekļaušanā tajos ārkārtīgi liela nozīme ir saistaudu olbaltumvielai - pirmā tipa kolagēnam (osteokolagēnam), kas kopā ar minerālajiem komponentiem nosaka šo audu mehāniskās īpašības. Jāatzīmē, ka pirmā tipa kolagēns ietilpst cīpslu un ādas sastāvā (ādā kopā ar elastīnu), taču kaulu kolagēnam raksturīgs lielāks oksiprolīna, lizīna un oksilizīna atlikumu ε-aminogrupu, kā arī fosfora grupu saturs. Tie ir svarīgi osteokolagēna "nobriešanas" un mehāniskās izturības palielināšanās faktori. Kolagēna "nobriešana" ietver oksiprolīna šķērssaišu veidošanos starp tā fibrillām, ko nosaka enzīms prolilhidroksilāze, kuram nepieciešams C vitamīns un dzelzs joni (Fe²) (prolilhidroksilāze ir dzelzi saturošs enzīms), kā arī oksilizīna šķērssaites, kas veidojas liziloksidāzes enzīma iedarbībā, kura efekts ir atkarīgs no B6 vitamīna un vara jonu (helātu) (Cu²) klātbūtnes. Osteokolagēna (un citu kolagēnu) nobriešanā piedalās silīcija (Si) organiskie savienojumi (tā sauktie silatrāni), kas, piemēram, ir sastopami kosā (2% organiskā silīcija), bambusā, dzēlīgajā nātrē, sūrenē un citos augos. Tieši kosa un bambuss dažādās receptūrās visbiežāk tiek izmantoti kā biopieejamā organiskā silīcija avoti. Tā kā kolagēna apmaiņā kaulaudos piedalās enzīms kolagenāze, bet fosfātu apmaiņā - sārmainā fosfatāze (abi ir Zn²-atkarīgi enzīmi), normālam kaula stāvoklim nepieciešami cinka joni (Zn²). Turklāt cinks līdztekus mikroelementam boram (B) ir svarīgs kaula augšanai un estrogēnu funkcionēšanai. Cinka loma kaulaudu augšanas procesos ir skaidrojama ar tā stimulējošo ietekmi uz vairogdziedzera kalcitonīna (peptīdhormona) veidošanos un/vai attiecīgo kaulaudu receptoru jutību pret to. Runājot par boru, tad papildus ietekmei uz estrogēnu sintēzi tas kopā ar magniju regulē parathormona aktivitāti un D vitamīna metabolismu (tieši vai caur parathormonu).

Galvenā kaulaudu nekolagēnā proteīna - osteokalcīna - veidošanos būtiski ietekmē K vitamīns, kas piedalās osteokalcīna glutamāta atlikumu γ-karboksilēšanas procesā (γ-karboksilēšana ir otrās COOH grupas veidošana blakus jau esošajai brīvajai COOH grupai osteokalcīna glutamīnskābes atlikumā). Pateicoties šo divu grupu blakusesībai, kalcija saistīšanās kļūst izdevīgāka, tādēļ samazinās tā nogulsnēšanās asinsvadu sieniņā. K vitamīna deficīta gadījumā kaulaudos samazinās γ-karboksilētā osteokalcīna saturs (pēc glutamāta atlikumiem), kuram ir paaugstināta afinitāte pret kalcija joniem, un palielinās nekarboksilētā īpatsvars, kas noved pie kaula "izirdināšanās". Tā kā K vitamīns samazina arī kalcija zudumu caur nierēm, to saturošu produktu (vai uztura bagātinātāju) lietošana samazina kaulu lūzumu risku. Atzīmēsim, ka šis vitamīns ietilpst D vitamīna aktivatora sastāvā (D3-aktivators).

Kaulaudu enerģētiku nodrošina tikai glikoze. Tās transportam uz audiem un metabolismam līdztekus cinka un magnija joniem ir svarīgi trīsvērtīgā hroma joni (Cr³) (nikotināts vai pikolināts), kā arī mikrouzturvielas, kas uztur glikozes aerobo metabolismu un mitohondriju ATP sintēzes ķēžu aktivitāti.

Papildus iepriekš minētajiem komponentiem skrimšļaudu, saišu un cīpslu funkcijas uzturēšanai svarīgi ir mangāna joni (Mn²) (īpaši kombinācijā ar askorbīnskābi); mangāns kā kofaktors piedalās tā saukto hondroprotektoru - hondroitīnsulfāta un glikozamīnsulfāta - kopolimerizācijā, kas veido locītavu virsmu, skrimšļus, saites, intraartikulāro (sinoviālo) eļļošanas šķidrumu (glikozamīni ietilpst hialuronskābes sastāvā, kas veido tās pamatu). Hondroitīnsulfāta un glikozamīnsulfāta saturs attiecīgajos audos ar vecumu samazinās, kā arī pie lielām, īpaši ilgstošām, fiziskām slodzēm un liekas ķermeņa masas, kas noved pie skrimšļu, saišu un sinoviālā šķidruma funkcijas traucējumiem. Tāpēc ir pamatota visu iepriekš minēto komponentu, nevis tikai kalcija un fosfātu, iekļaušana kaulu un locītavu traucējumu profilakses un rehabilitācijas sistēmā un osteoporozes novēršanā sievietēm attiecīgajā vecumā. Atzīmēsim, ka pašu hondroprotektoru veidošanai organismā (abi ir sulfāti - hondroitīnsulfāts un glikozamīnsulfāts) ir nepieciešams mikroelements selēns, jo tas ietilpst fermentā, kas pārnes sulfogrupu.

 

Kālijs (katjons K+)

Makroelements, galvenais intracelulārās vides katjons (nātrijs — ārpusšūnu), regulē asins un audu šķidrumu skābju–sārmu līdzsvaru (pirmām kārtām ar “nātrija–kālija sūkņa” darbību).

Piedalās enerģijas vielmaiņā, veicina ATP veidošanos un šķelšanu, pirmām kārtām miokardā un muskuļos. Aktivē neirotransmitera acetilholīna veidošanās reakcijas. Ietekmē nervu impulsu vadīšanu, piedaloties darbības potenciāla veidošanā. Nepieciešams olbaltumvielu biosintēzes procesiem. Lai organismā izveidotu 1 g olbaltumvielu, nepieciešami 20 mg kālija. Jau šis fakts nozīmē, ka organisma nepieciešamība pēc šī minerāla ir ļoti liela, un tādēļ diennakts vajadzība ir no 2500 līdz 5000 mg.

Ir konstatētas kālija preparātu hipotensīvās un antiaritmiskās īpašības, tādēļ tos plaši izmanto sirds un asinsvadu slimību ārstēšanā un profilaksē. Palielinot kālija uzņemšanu ar pārtiku vai uztura bagātinātājiem, samazinās hipertensijas slimības, insulta un sirds ritma traucējumu attīstības risks.

Galvenais kālija jonu hipotensīvās iedarbības realizācijas mehānisms ir to antagonisms ar nātrija joniem. Ir zināms, ka ilgstoša pārmērīga galda sāls (t. i., nātrija hlorīda) lietošana vairāk nekā 5 g/dienā ir saistīta ar AS (arteriālā asinsspiediena) paaugstināšanos, ko izskaidro šķidruma aizture organismā, cirkulējošā asins tilpuma palielināšanās un zināmu hormonālo faktoru aktivācija, un rezultātā — noturīgs AS paaugstinājums. Kālija preparātu lietošana veicina nātrija jonu izvadīšanās paātrināšanos ar urīnu, asinsvadu tonusa samazināšanos un līdz ar to — asinsspiediena pazemināšanos. No tā izriet uzskats, ka hipertensijas etioloģijā nozīme ir straujai kālija uzņemšanas samazināšanai, jo mūsdienu dārzeņi, augļi un graudaugi ir ar to nabadzīgāki, īpaši tehnoloģiski apstrādātie. Tāpēc hipertensijas slimības profilaksei un diētiskai ārstēšanai nepieciešams maksimāli iespējami samazināt galda sāls patēriņu, vienlaikus palielinot to produktu uzņemšanu, kas satur daudz kālija. Pie tiem pieder kviešu klijas, žāvēti augļi, rieksti, banāni, kartupeļi ar mizu, īpaši cepti (tieši zem mizas koncentrējas kālija joni).

Pēdējā laikā ir noskaidrots, ka kālija preparāti ne tikai kavē sāls inducētas arteriālās hipertensijas attīstību, bet arī vienlaikus bloķē noradrenalīna un angiotenzīna vazokonstriktoro iedarbību. Turklāt tāda svarīga vazodilatējoša faktora kā slāpekļa oksīda (NO*) iedarbība [brīvais radikālis, kas fermentatīvi veidojas no aminoskābes arginīna mikroelementa cinka (Zn2+) klātbūtnē] realizējas, aktivējot kālija kanālus asinsvadu gludo muskuļu šūnu membrānā. Šajā gadījumā kālija joni ieplūst šūnā, kas noved pie kalcija kanālu blokādes, intracelulārā kalcija līmeņa samazināšanās un rezultātā — asinsvadu sieniņu relaksācijas un asinsspiediena pazemināšanās. Turklāt, paaugstinoties kālija līmenim plazmā, samazinās asinsvadu aterosklerotiska bojājuma attīstības risks.

Svarīgs kālija iedarbības aspekts ir tā antiaritmiskā darbība. Palielinoties kālija jonu intracelulārajai koncentrācijai, samazinās kardiomiocītu membrānas caurlaidība nātrija joniem, kā rezultātā mazinās miokarda uzbudināmība. Kālija preparāti īpaši indicēti cilvēkiem ar sirds mazspēju, kuri saņem maijpuķītes, uzpirkstītes un citu augu glikozīdus, kas satur sirds glikozīdus un kuru blakusparādība ir sirds ritma traucējumi. Iespējams, kāliju ir lietderīgi izmantot arī citu aritmiju cēloņu gadījumā.

Ir pierādīta kālija nozīmīgā loma pārmērīgas trombocītu agregācijas novēršanā. Pieņem, ka kālija joni novērš pārmērīgu nātrija un kalcija jonu ieplūdi trombocītos, kas tiek uzskatīts par vienu no intravaskulāras trombozes riska faktoriem. Iespējams, ka iepriekš jau minētā endogēnā NO* antitrombotiskais efekts ir saistīts tieši ar trombocītu membrānu kālija kanālu aktivāciju.

Ir lietderīgi aplūkot kālija lomu trombožu novēršanā, ko provocē vīruss SARS‑CoV‑2 (no angl. Severe Acute Respiratory Coronavirus2).

Kālija nepietiekamība var būt saistīta ar tā uzņemšanas samazināšanos pārmērīgas kafijas lietošanas, smēķēšanas, alkohola ietekmē, ar augstu galda sāls (NaCl) patēriņu, ar zudumiem diurētisko līdzekļu lietošanas laikā un cukura diabēta gadījumā.

Kā saprast, ka trūkst kālija?

  ⚠️ Tūskainība (šķidruma aizture). Organisms sāk anomāli aizturēt ūdeni, jo ir izjaukts tā dēvētais nātrija–kālija sūknis. Kālija līmeņa pazemināšanās provocē nātrija aizturi organismā, kas savukārt, veido patoģenētisku pamatu arteriālās hipertensijas, sirds patoloģijas un diabēta attīstībai.

  ⚠️ Paaugstināta ēstgriba. Cilvēks, kurš nesaņem pietiekami daudz kālija, ir pastāvīgi izsalcis, jo organisms cenšas atjaunot elektrolītu līdzsvaru.

  ⚠️ Tieksme pēc sāļa. Kompensācijas mehānismi kālija trūkuma gadījumā pastiprina tieksmi pēc sāļa. Jo vairāk kālija — jo mazāk vilks uz sāļu. 

Kālijs ir īpaši svarīgs:

  cilvēkiem ar augstu fizisko aktivitāti;

  cilvēkiem ar augstu stresa līmeni;

  kafijas cienītājiem;

  cilvēkiem ar glikozes līmeņa asinīs kontroles problēmām;

  sālītā cienītājiem;

  saldumu cienītājiem;

  cilvēkiem, kuri regulāri lieto alkoholu.

Kālija deficīta izpausmes: muskuļu vājums, paralīzes, zems arteriālais asinsspiediens, apziņas apjukums. Pie būtiska kālija līmeņa krituma plazmā — letāls iznākums.

Pārmērīga kālija uzņemšana organismā (vairāk nekā 17 g) ir bīstama, jo izraisa toksisku iedarbību un var novest pie tievās zarnas čūlām, sirds ritma traucējumiem un pat sirdsdarbības apstāšanās (ja kālija līmenis asinīs pārsniedz 7,5 mmol/l).

Kālija avoti:

🍌 Pupas — 100 g 25–30% no diennakts normas; baltajās mazāk nekā melnajās un sarkanajās.

🍌 Kaņepju sēklas — 25% no normas uz 100 g.

🍌 Kaltētas aprikozes un žāvētas plūmes — 25% uz 100 g. 5 gabali dienā — tas ir gan magnijs, gan kālijs. Lielisks deserts.

🍌 Pistācijas. 20% no diennakts normas uz 100 g.

🍌 Saulespuķu sēklas — 18% no normas uz 100 g.

🍌 Turku zirņu milti — 18% no kālija diennakts normas.

🍌 Linsēklas — 17,3% no normas.

🍌 Ķirbju sēklas — magnijs, cinks, 7% kālija no diennakts normas.

🍌 Kakao, rozīnes, mandeles, magones — 15% kālija no diennakts normas.

🍌 Dilles, spināti, pētersīļi, skābēti kāposti, kreses, kartupeļi ar mizu, kinza, bumbieri, zivis, sēnes, visu veidu kāposti — no 10 līdz 15% no kālija diennakts normas uz 100 g.

 

Magnijs (katjons Mg2+)

Magnijs starp visiem katjoniem ieņem 4. vietu pēc satura cilvēka organismā pēc Ca2+, K+, Na+. Līdzās kālijam un pretstatā Ca2+ un Na+ magnijs pieder pie intracelulārajiem katjoniem. Apmēram 40% no kopējā organisma magnija atrodas šūnās, turklāt jo augstāka ir to metabolisma aktivitāte, jo lielāks ir magnija saturs tajās (smadzeņu neironi, kardiomiocīti, skeleta muskulatūras šūnas). 60% magnija atrodas kaulaudos, un no šī daudzuma 20–30% nepieciešamības gadījumā organisms var mobilizēt magnija līdzsvara uzturēšanai.

Diennakts nepieciešamība pēc magnija (400–600 mg) ir puse no nepieciešamības pēc kalcija. Īpaši magnijs nepieciešams grūtniecēm un sievietēm zīdīšanas periodā, kā arī sportistiem. Diemžēl Latvijas iedzīvotāju uzturā pastāv magnija deficīts.

Magnija uzsūkšanās notiek tievajās zarnās, pirmām kārtām divpadsmitpirkstu zarnā. Spēja absorbēt magniju piemīt arī sigmoidajai (sigmas) zarnai. Uzsūcas tikai magnija helātu savienojumi. Vislabāk magnijs uzsūcas no magnija malāta (ābolskābes sāls), laktāta un aspartāta. Magniju ir lietderīgi lietot nelielās devās, bet vairākkārtīgi. Magnija oksīds un hidroksīds uzsūcas slikti. Dažādi orgāni magniju uzņem un uz to reaģē atšķirīgi. Ļoti efektīvs produkts ir magnija malāts. Pats malāts ir arī Krebsa cikla komponents. Glicināts un taurāts ir labāki nervozitātes un depresijas gadījumā; smadzenēm labāk der magnija taurāts, bet īstermiņa un ilgtermiņa atmiņas uzlabošanai — magnija treonāts.

Muskuļu stīvuma un krampju, nervu tikas, uroģenitālās sistēmas problēmu gadījumā labāk der citrāts; sirds atbalstam — magnija taurāts; stenokardijas gadījumā — magnija orotāts.

Vienīgais objektīvais tests magnija saturam šūnā ir magnija noteikšana eritrocītos (kā pieejamā šūnas modeļa). Neorganiskie sāļi praktiski neuzsūcas (magnija sulfāts stimulē šķidruma ieplūdi zarnu dobumā un tāpēc ir sāļu caurejas līdzeklis), tie izdalās caur nierēm un nelielā daudzumā ar sviedriem, tomēr sportistiem un cilvēkiem, kas bieži apmeklē saunu, magnija zudumi var būt ievērojami. Magnija zudumi ar urīnu pastiprinās stresa laikā, jo stresa hormoni adrenalīns un kortizols pastiprina tā izdalīšanos caur nierēm, kā arī, lietojot diurētiskus līdzekļus. Pēdējā gadījumā notiek arī citu minerālvielu, jo īpaši cinka, zudumi. Visos šajos gadījumos ir nepieciešama zudumu kompensācija.

Magnija uzsūkšanos un izmantošanu traucē pārmērīga kalcija jonu, fosfātu, nātrija, tauku uzņemšana (tā kā veidojas grūti šķīstoši augstāko taukskābju sāļi), palielināts cukura, alkohola (īpaši hroniska alkoholisma gadījumā) un kofeīna patēriņš. Magnija (un citu minerālvielu) zudumus, kā minēts iepriekš, veicina diurētiskie līdzekļi (īpaši tādi spēcīgi kā furosemīds), estrogēnus saturoši preparāti (tostarp perorālie kontracepcijas līdzekļi), kā arī folijskābes (vitamīna B9) lietošana. Šī faktora ņemšana vērā ir īpaši svarīga grūtniecības laikā, kad magnija nepieciešamība ir palielināta, bet folijskābes lietošana ir standarta prakse.

Tā kā magnija vielmaiņu, tāpat kā kalcija un fosfora vielmaiņu, regulē D vitamīns (precīzāk, tā hormonāli aktīvais metabolīts kalcitriols), pēdējais veicina magnija iedarbības efektivitātes palielināšanos. Tomēr D vitamīns ievērojami spēcīgāk stimulē kalcija vielmaiņu, tāpēc kalcija pārpalikums izraisa magnija deficītu. Magnija iedarbības efektivitāti pastiprina kālija joni, aspartāts, E vitamīns un īpaši B6 vitamīns, riboksīns un L‑karnitīns.

Magnija funkcijas galvenais bioķīmiskais mehānisms šūnas vielmaiņā ir antagonisms ar kalciju un līdzdalība enerģijas ģenerēšanas un izmantošanas procesos, jo jebkuras šūnas enerģijas “akumulators” un avots ir makroerģiskā ATP molekula. Tā vienmēr funkcionē magnija sāls (kompleksa) veidā — ATP • Mg2+. Tieši tāpēc: jo augstāka ir šūnas (orgāna) metabolisma aktivitāte, jo lielāka ir tās nepieciešamība pēc magnija. Magnijs ir galvenais elements vairāku simtu enzīmu funkcionēšanā, pirmām kārtām visu ATP‑atkarīgo enzīmu darbībā. Pie tiem pieder ogļhidrātu, augstāko taukskābju un aminoskābju aktivācijas un vielmaiņas reakcijas, kā arī galvenie olbaltumvielu, nukleotīdu un nukleīnskābju biosintēzes posmi.

Muskuļu audu (sirds, gludās un šķērssvītrotās muskulatūras) saraušanās spēja, ko nosaka nodrošinājums ar ATP, ir magnija atkarīgi procesi. Līdzās kalcijam, kas kontrolē šos procesus, magnijs piedalās to enerģētiskajā nodrošinājumā.

Magnijs ir nepieciešams šūnu jonu sūkņu funkcionēšanas komponents: K+, Na+-ATPāze, Ca2+-ATPāze, K+,H+-ATPāze (protonu sūknis). Tie visi ir Mg2+-atkarīgi. Pirmās divas ATPāzes kopā ar jonu kanāliem nodrošina šūnu jonu homeostāzi, pirmām kārtām elektroaktīvās šūnās, piemēram, nervu sistēmas šūnās, būdamas dabīgs šūnas uzbudināmības regulators. Šis efekts apvienojas ar magnija inhibējošo ietekmi uz adrenalīna un noradrenalīna izdalīšanos, tādēļ magnijs ierobežo nervu uzbudināmības sistēmu aktivitāti, radot sedatīvu (nomierinošu) iedarbību. Ca2+-ATPāzes aktivācija apvienojas ar magnija bloķējošo iedarbību uz kalcija kanāliem, kas veicina aktīvu kalcija izvadīšanu no šūnas un tā fizioloģiski zemas koncentrācijas uzturēšanu. Ar to saistīti tādi magnija iedarbības aspekti kā antiaritmiska iedarbība, jo kalcija uzkrāšanās kardiomiocītos veicina miokarda uzbudināmības palielināšanos.

Klīniskie dati apstiprina šos priekšstatus. Ir dati par izšķirošo magnija deficīta lomu aritmijas attīstībā hipokaliēmijas gadījumā (kālija K satura pazemināšanās asinīs), jo īpaši tādas, ko izraisa diurētiskie līdzekļi. Magnijs kļūst par dabisku un drošu antiaritmisku līdzekli, pirmām kārtām priekškambaru un kambaru ekstrasistolu un aritmiju gadījumā. Turklāt magnijs mazina vairāku oficiāli lietotu antiaritmisko preparātu proaritmiskās komplikācijas un ļauj samazināt to devas: magnija vielmaiņas normalizēšanai ir noteikta loma β‑adrenoblokatoru un kalcija kanālu blokatoru (nifedipīna, verapamila) kardioprotektīvās iedarbības realizācijā, kā arī tā samazina sirds glikozīdu (farmaceitisko preparātu no maijpuķītes, uzpirkstītes, sniegarozes jeb ziemziedes) blakus proaritmisko iedarbību.

Sirds išēmiskās slimības gadījumā magnijs veicina asinsvadu paplašināšanos, uzlabo miokarda apgādi ar skābekli, samazina laktāta līmeni kardiomiocītos un mazina kardiospazmu. Miokarda infarkta gadījumā samazinās magnija saturs asins serumā, kālija un magnija saturs infarkta bojājuma zonā, ko pavada kalcija un nātrija koncentrācijas palielināšanās, kas noved pie kardiomiocītu bojājuma.

Magnija konkurence ar kalciju, kura uzkrāšanās asinsvadu gludās muskulatūras šķiedru šūnās veicina asinsvadu tonusa paaugstināšanos, var izskaidrot magnija hipotensīvo iedarbību: magnijs izraisa vazodilatāciju un samazina jutību pret vazokonstriktoriem hormoniem.

Ārpusšūnu magnija saturs arteriālās hipertensijas gadījumā korelē ar asinsspiediena lielumu. Aģentu, kas normalizē asinsspiedienu, iedarbība tiek realizēta tieši caur magniju. Tas saskan ar epidemioloģisko pētījumu rezultātiem, kuros tika parādīta apgriezta korelācija starp magnija saturu dzeramajā ūdenī un arteriālo hipertensiju.

Magnija deficīta gadījumā asinīs palielinās triglicerīdu un ļoti zema blīvuma lipoproteīnu un ZBL (sliktā holesterīna) saturs, un, gluži pretēji, samazinās antiaterogēno ABL (labā holesterīna) līmenis.

Magnija trūkums ietekmē lipīdu taukskābju sastāvu, samazina nepiesātināto un polinepiesātināto taukskābju sintēzes enzīmu aktivitāti, kas ietekmē biomembrānu stāvokli un funkciju. Tādējādi ilgstošs magnija deficīts veicina asinsvadu sklerotiska bojājuma progresēšanu, kā arī noved pie aknu taukainas infiltrācijas. Magnija preparāti kavē hiperlipidēmijas un hiperholesterinēmijas attīstību (t. i., paaugstinātu tauku un holesterīna saturu asinīs).

Magnija deficīta negatīvās sekas ir pastiprināta trombocītu agregācija un paaugstināta asins recēšana, ko, kā zināms, nosaka relatīvs kalcija pārpalikums.

Magnijs pastarpina kālija fizioloģiskos efektus, aktivējot K+, Na+-ATPāzi, pateicoties kam kālija joni var tikt transportēti šūnā. Kā tika minēts iepriekš, kālijam ir hipotensīva iedarbība, konkurējot ar nātriju; tas bloķē tādu faktoru kā adrenalīns un angiotenzīns vazokonstriktoro iedarbību, pastarpina slāpekļa oksīda (NO) vazodilatējošo iedarbību, izraisa antiaritmisku iedarbību, kavē trombocītu agregāciju un tātad kavē trombu veidošanos. Magnija deficīta gadījumā pavājinās kālija ārstnieciski profilaktiskā iedarbība, tostarp antiaritmiskā, antitrombotiskā un citi efekti. No tā izriet nepieciešamība nodrošināt organismu pietiekami ar abiem minerāliem — kāliju un magniju.

Magnijam ir daudzpusīga ietekme uz imūnsistēmas stāvokli. Tas aktīvi ietekmē humorālās imunitātes līmeni, T‑ un B‑limfocītu funkcionēšanu un mijiedarbību, paaugstina T‑helparu aktivitāti un samazina T‑supresoru aktivitāti, paaugstina T‑killeru citotoksicitāti, stimulē citotoksisko antivielu sintēzi un aktivē tās. Tādējādi magnijs pastarpināti inhibē kancerogēnēzi un var tikt uzskatīts par kanceroprotektoru (aizsardzību pret audzējiem). Nav šaubu, ka magnija imūnmodulējošajā iedarbībā svarīga loma pieder tā enerģiju aktivējošajai iedarbībai.

Magnija spēja pazemināt pretiekaisuma prostaglandīnu sintēzes līmeni — leikotriēnu un prostaglandīna E —, kavēt histamīna produkciju un sekrēciju tuklajās šūnās un acetilholīna produkciju holīnerģiskajās sinapsēs kavē bronhoobstruktīvu stāvokļu un patoloģiju veidošanos — bronhospazmu, bronhiālo astmu, recidivējošus bronhītus. Tā kā magnijs spēj ietekmēt bronhu gludās muskulatūras saraušanos, tā lietošana var kļūt par vērtīgu papildinājumu pamatterapijai bronhospazmas, bronhiālās astmas, recidivējošu bronhītu gadījumā (īpaši kombinācijā ar omega‑3 polinepiesātinātajām taukskābēm), kā arī HOPS (Hroniska obstruktīva plaušu slimība) gadījumā, īpaši kombinācijā ar ubihinolu.

Intracelulārā magnija satura samazināšanās un attiecīgi kalcija koncentrācijas palielināšanās ir audu insulīnrezistences attīstības riska faktors. 30% cukura diabēta slimnieku konstatē izteiktu magnija līmeņa samazināšanos asinīs (hipomagnēzēmiju). Šādiem pacientiem tukšā dūšā hiperglikēmija ir izteiktāka un diabēta norise ir smagāka. Ilgstoši lietojot insulīnu, ir novērojama saistība starp hipomagnēzēmiju un diabētiskās retinopātijas un citu vaskulāru traucējumu rašanos. Kā zināms, puse diabēta gadījumu norit kopā ar hipertensiju, ko var atvieglot magnija lietošana. Acīmredzot magnijam jābūt ilgstošas lietošanas faktoram diabēta gadījumā, tostarp tā komplikāciju novēršanai. Magniju ir lietderīgi lietot kombinācijā ar preparātiem vai piedevām, kas satur cinku, selēnu, hromu, vanādiju. Preparātu, kas satur minētos mikroelementus, lietošana insulīnneatkarīga cukura diabēta gadījumā ir saistīta ar perifēro audu jutības pret insulīnu atjaunošanos un hiperglikēmijas līmeņa samazināšanos.

Šeit ir vietā atzīmēt, ka pārmērīga (60–70 reizes lielāka) cukura (saharozes) lietošana, tostarp slēptā cukura patēriņš konditorejas izstrādājumos noved pie ievērojamas magnija, cinka un citu minerālvielu un vitamīnu patēriņa (faktiski neproduktīva), kas piedalās glikozes un fruktozes vielmaiņā, par ko, kā zināms, saharoze tiek sašķelta.

Magnijs ir neirotrops faktors, turklāt tā ietekme tiek realizēta ne tikai, iedarbojoties uz asinsvadu sistēmas stāvokli, par ko bija runa iepriekš, bet arī ar tiešu neirotropu iedarbību. Tā kā galvenais enerģijas avots nervu sistēmas audiem ir glikozes vielmaiņa, magnija loma smadzeņu un nervu sistēmas enerģētiskajā nodrošinājumā ir acīmredzama.

Magnijs piedalās daudzu neiropeptīdu sintēzē, uzbudinošo aminoskābju efektu modulācijā CNS, kā arī darbojas kā N‑metil‑D‑aspartāta receptoru (NMDA receptoru) blokators, kas regulē kalcija jonu pārnesi caur neironu membrānu. Pārmērīgas receptoru aktivācijas gadījumā kalcijs ieplūst šūnās, kas tiek pavadīts ar to bojājumu un tālāk var novest pie insulta.

Kopā ar magnija spēju paaugstināt smadzeņu neironu noturību pret išēmisku bojājumu iepriekš teiktais liecina par magnija aizsargājošo iedarbību insulta gadījumā, kā arī par riska samazināšanos tā rašanās iespējai, ja organisms ir pietiekami nodrošināts ar šo minerālvielu (īpaši efektīvi kombinācijā ar vitamīnu B14).

Hroniska stresa stāvoklis, tostarp tā izpausme hroniska noguruma sindroma formā, ir saistīts ar intracelulārā magnija satura samazināšanos. Vispārēja magnija deficīta apstākļos pastiprinās adrenalīna un noradrenalīna, kā arī kortikoīdu (kortizola) izdalīšanās no granulām — stresa ierosinošie un uzturošie faktori, kas tiek pavadīts ar brīvo radikāļu un peroksīdu procesu hiperaktivāciju, kas, kā zināms, ir ļoti daudzu slimību pamatā (tā sauktā brīvo radikāļu patoloģija). Magnijs, īpaši kombinācijā ar antioksidantiem, veicina stresa faktoru negatīvo efektu mazināšanu un stresa noturības palielināšanu. Attiecīgi tas samazina centrālās un perifērās nervu sistēmas hiperaktivitāti un hipersensitivitāti. No tā izriet vesela virkne magnija deficīta patoloģisku izpausmju no veģetatīvās nervu sistēmas puses: no sirds un asinsvadu sistēmas puses (sirdsklauves, tahikardija), gremošanas sistēmas (caureja, aizcietējumi), elpošanas sistēmas (smakšanas sajūta, elpošanas paātrināšanās), kā arī urinācijas traucējumi un seksuāli traucējumi.

Magnijs kavē uzbudinājuma procesu galvas smadzeņu garozā un ar to saistītās sedatīvās, analgētiskās un pretkrampju iedarbības izpausmes (magnijs ir dabīgs pretkrampju faktors).

Viens no iemesliem, kas izraisa daudzveidīgus magnija vielmaiņas traucējumus (tāpat kā citu minerālvielu komponentu — cinka, selēna, kalcija u. c.), ir pārmērīga alkohola lietošana. Šajā gadījumā notiek ne tikai magnija uzsūkšanās kavēšana KZT, bet arī pastiprinās tā izdalīšanās ar urīnu. Tāpēc alkoholiķiem izpaužas virkne magnija deficīta simptomu un vienlaikus citu mikroelementu, pirmām kārtām cinka un selēna, deficīts; to līmeņa normalizēšana kombinācijā ar palielinātu šajā situācijā deficīto vitamīnu (pirmām kārtām B1 un B6) patēriņu var būt ne tikai alkoholisma terapija, bet arī tieksmes pēc alkohola profilakse.

Pie bezjēdzīga, turklāt deficīta magnija (tāpat kā cinka, mangāna, hroma un attiecīgo vitamīnu) patēriņa noved nepamatota un katastrofāli pārmērīga cukura lietošana.

Ne mazāk svarīga ir magnija deficīta problēma grūtniecības laikā, jo sievietes organisma nepieciešamība pēc tā palielinās gandrīz divkārt, un parastais uzturs nevar apmierināt šo vajadzību. Ja šī elementa uzturā trūkst, magnija saturs sievietes organismā samazinās no 8. grūtniecības nedēļas. Magnija deficīta sekas ir bīstamas gan mātei (tostarp normālai dzemdību norisei), gan bērnam.

Estrogēni veicina magnija fiksāciju kaulos un dzemdē, kas var novest pie tā deficīta citos orgānos un audos. Paralēli pieaug nepieciešamība pēc B6 vitamīna (daudzām sievietēm, kas lieto perorālos kontracepcijas līdzekļus, ātri attīstās abu uzturvielu deficīts). Šā deficīta sekas ir GABA (gamma-aminosviestskābe) un serotonīna sintēzes samazināšanās smadzenēs. Tas savukārt var izpausties ar nervu un psihiskiem traucējumiem (aizkaitināmību, trauksmi, noslieci uz depresiju), kā arī paaugstināt dzemdes tonusu līdz pat spontāna aborta un priekšlaicīgu dzemdību riskam. Turklāt magnija deficīts var izpausties kā augļa attīstības nepietiekamība (īpaši kombinācijā ar folijskābes deficītu), gestožu, augļa tūsku un augļa anēmijas attīstība, ikru muskuļu krampji. Magnija preparātu lietošana, īpaši kombinācijā ar B6 vitamīnu (uz normāla vitamīnu un minerālvielu nodrošinājuma fona), uzlabo grūtniecības norisi un samazina priekšlaicīgu dzemdību biežumu.

Dzemdību aktivitātes samazināšanās gadījumā magnijs palīdz samazināt β‑ adrenerģisko agonistu lietošanu un uzlabo holinolītisko līdzekļu panesamību.

Jāatzīmē, ka magnija preparāti palīdz primāru dismenoreju gadījumā un atvieglo premenstruālā sindroma panesamību. Par magnija lomu osteoporozes profilaksē tika runāts sadaļā “Kalcijs”.

Magnijs būtiski ietekmē uroģenitālās sistēmas stāvokli, jo īpaši kalcija akmeņu veidošanos nierēs un urīnceļos. Šeit izšķiroša ir magnija un kalcija attiecība urīnā: magnija koncentrācijas palielināšanās novērš kalcija oksalātu izgulsnēšanos un akmeņu veidošanos. Pacientiem ar nierakmeņiem novēro hiperkalciūriju (paaugstinātu kalcija saturu urīnā) un hipomagnūriju (pazeminātu magnija saturu urīnā), ko var novērst, lietojot magniju, kas, ja homeostāze nav traucēta, 80–90% pacientu nodrošina profilaktisku iedarbību. Tādējādi magnijs ir dabīgs kalcija akmeņu veidošanās inhibitors.

Magnija avoti

Ar magniju visbagātākie ir zaļie dārzeņi (hlorofils ir magnija helāts) un šādi pārtikas produkti (mg uz 100 g produkta): kviešu klijas — 448 mg, sezams — 540 mg, kakao — 425 mg, ķirbju un saulespuķu sēklas — 317 mg, ciedru rieksti — 250 mg, griķi — 258 mg, mandeles — 234 mg, auzu klijas — 235 mg.

biteend