طبقه بندی و نقش مواد معدنی در بدن

مواد معدنی حدود 5% وزن بدن را تشکیل می دهند. در طبیعت بیش از 90 عنصر شیمیایی یافت می شود که 24 عنصر از آنها برای حیات بشر ضروری است.

سدیم و پتاسیم از عوامل اصلی تنظیم فشار اسمزی و سوخت و سازی آب اند و فسفر و کلسیم در عمل استخوان سازی مشارکت دارند. ید در تیروکسین، آهن در هموگلوبین و کبالت در ویتامین 12 B موجود هستند.

نقش مواد معدنی در بدن

نقش مهم مواد معدنی با سوخت و ساز سلولی مرتبط است. عناصر معدنی بخش مهمی از آنزیمهایند که انجام واکنشهای شیمیایی درون سلولی را تنظیم می کنند. مواد معدنی در فعال کردن بسیاری واکنشها که موجب شکسته شدن کربوهیدراتها، چربیها و پروتئینها و ترخیص انرژی از آنهاست دخالت دارند.

مواد معدنی قسمت های مهمی از هورمون ها را می سازند.

کمبود یک عنصر در بافت های بدن بیشتر ناشی از مشکلاتی است که در جذب این عناصر پدید می آید تا کمبود آنها در رژیم غذایی.

طبقه بندی عناصر معدنی

عناصر معدنی را می توان براساس «نسبت وفور در بافتها» و یا «وظایف آنها در بدن» تقسیم بندی کرد. 

هفده عنصر معدنی که عناصر معدنی ضروری شناخته می شوند برحسب مقدارشان در بافتهای بدن در دو گروه فراوان و کمیاب طبقه بندی می شوند.

عناصر معدنی فراوان عبارت اند از: کلسیم، فسفر، منیزیم، سدیم، پتاسیم، کلر و گوگرد. عناصر معدنی کمیاب عبارت اند از: آهن، مس، منگنز، کبالت، روی، ید، فلور، مولیبدنیم، سلنیم و کُرُم.

طبقه بندی عناصر معدنی براساس وظایف آنها در بدن

عناصر معدنی را می توان براساس وظایف آنها در بدن به سه گروه زیر طبقه بندی کرد. 

الف) وظیفه ساختمانی. صلابت و استحکام اسکلت بدن به وجود ترکیبات نامحلول کلسیم و فسفر بستگی دارد. کمبود ویتامین D به کاهش فسفات و کربنات کلسیم، و برعکس، به افزایش املاح منیزیم در بافت استخوانی می انجامد.

عناصر H، O، C، N، P، S اساس واحدهای ساختمانی موجودات زنده را ـ یعنی قند، چربی و پروتئینها تشکیل می دهند.

ب) وظیفه نگهداری تعادل محیط داخلی. املاح سدیم و پتاسیم به شکل کلرور، فسفات، سولفات و کربنات ـ مهمترین الکترولیت های مایعات و بافتهای بدن به شمار می آیند. پتاسیم و فسفر بیشتر در درون سلولها و سدیم و کلر بیشتر در مایعات برون سلولی یافت می شوند. عناصر نامبرده از نظر تنظیم تعادل محیط اسیدی و قلیایی بدن و نیز نگهداری فشار مطلوب اسمزی اهمیت دارند. 

 کاتیونها+: پتاسیم، سدیم، کلسیم و منیزیم

آنیونها-: کلرور، فسفات و سولفات

ج) وظیفه همراهی و همکاری. تمام عناصر معدنی کمیاب و برخی از عناصر معدنی فراوان در ساختمان هورمونها (مانند گوگرد و روی در انسولین یُد در تیروکسین)، ویتامینها (مانند گوگرد در ویتامین 1B کبالت در ویتامین 12B) و آنزیمها (مانند روی در کربنیک انیدراز) همراهی و شرکت دارند.

الکترولیت ها

ترکیبات معدنی محلول در آب و مایعات بدن را، که یونهای با بار الکتریکی مثبت (کاتیون) و منفی (آنیون) هستند، الکترولیت می خوانند، در بین مواد معدنی ضروری الکترولیت ها اهمیت خاصی دارند. مواد معدنی فراوان که الکترولیت ها را تشکیل می دهند عبارت اند از: سدیم، پتاسیم، کلر، فسفر، کلسیم، منیزیم و سولفور که وجود آنها در غذای روزانه لازم و ضروری است. برای تشخیص الکترولیت یا غیر الکترولیت بودن عنصرها، می توان از آب استفاده کرد. هر عنصری که بار الکتریکی خود را به محلولی مثل آب منتقل کند الکترولیت است. 

الکترولیت ها از جمله عوامل مؤثر در تنظیم تعادل آب بدن به شمار می آیند که این عمل را به  همراه ترکیبات آلی همچون گلوکز، اوره، اسیدهای آمینه و پروتئین های مختلف تنظیم  می کنند.

مواد معدنی و عملکرد آنها در ورزش

در مورد تمرین های طولانی، مخصوصاً در هوای گرم، از دست دادن آب و نمکهای معدنی، به خصوص سدیم و مقداری کلر و پتاسیم، به همراه عمل تعریق است. از دست دادن آب و الکترولیت ها تعادل گرمایی بدن و عملکرد ورزشی را مختل می کند و ممکن است موجب گرمازدگی و شوک ناشی از گرما شود. از دست دادن 1 تا 5 کیلوگرم آب در هر بار تمرین یا مسابقه ، امری غیرعادی نیست. دفع این مقدار مایع، با از دست دادن 5ر1 تا 8 گرم نمک توأم است . در این حالت، تأمین آب و نمکی که از طریق عرق کردن دفع شده است نیازی فوری و حیاتی است. صد میلی لیتر عرق حاوی 75 تا 250 میلی گرم سدیم است ( در هر گرم نمک 400 میلی گرم سدیم وجود دارد) .

 

در طی ورزش های سنگین و طولانی، همچون دوچرخه سواری و دوهای استقامت و دوهای ماراتن، خصوصاً در هوای گرم، الکترولیت ها را می توان با اضافه کردن مقدار کمی نمک به مایعات مصرفی شخص در غذای روزانه اش تأمین کرد.

نقش مهم مواد معدنی در سوخت و ساز سلولی است که با مشارکت در ساختار آنزیمها، تنظیم واکنشهای شیمیایی سلولها را بر عهده دارد.

مواد معدنی در سنتز مواد غذایی نیز شرکت دارند؛ در این ارتباط ساخته شدن گلیکوژن، چربیها و پروتئینها ورزشکاران را در ارتباط با ذخیره انرژی و تأمین پروتئین مورد نیاز برای حجیم شدن عضلات در فعالیت های کوتاه و سنگین یاری می دهد.

حفظ محیط اسیدی و بازی و تنظیم فشار اسمزی در فعالیت های ورزشی به این دلیل اهمیت دارد که به ورزشکاران در تأمین انرژی مصرفی و دفع مواد زاید یاری می رساند و از خستگی زودرس آنها جلوگیری می کند. وجود مواد معدنی در حفظ تعادل اسیدی ـ بازی و فشار اسمزی بسیار مهم است.

انتقال پیامهای عصبی به عضلات، از دیگر نقش هایی است که ضرورت وجود مواد معدنی در ورزش و فعالیت های جسمانی را اثبات می کند. 

با توجه به نقش مهم مواد معدنی در بدن و در فعالیت های ورزشی و جسمانی، ورزشکاران باید به نیاز روزانه و میزان مصرف مواد معدنی خود عمیقاً توجه کنند و از خطرهایی که افزایش آنها در بدن پدید می آورند آگاهی یابند.