CLINICAL NUTRITION

1. CLINICAL NUTRITION HRANLJIVE MATERIJE – MINERALI I OLIGOELEMENTI

2. CLINICAL NUTRITION Minerali (def.) predstavljaju neorganske elemente široko rasprostranjene u prirodi koji imaju vitalne uloge u ljudskom metabolizmu. Iako su po svom značaju u brojnim metaboličkim funkcijama dosta slični vitaminima, za razliku od vitamina, minerali nisu složena organska jedinjenja već se nalaze u elementarnom obliku. Sa aspekta ishrane je ova razlika veoma značajna jer se minerali (za razliku od vitamina) ne razgrađuju i otporni su na dejstvo temperature i uticaj vazduha.

4. CLINICAL NUTRITION ULOGE MINERALA U ljudskom organizmu minerali imaju ulogu gradivnih materija i regulatornih supstanci. Kao gradivni materjal minerali učestvuju u formiranju: • koštanog tkiva - kalcijum i fosfor • mekih tkiva (mišić, nervi, žlezdano tkivo) - sve soli (pogotovu fosfora, kalijuma, sumpora i hlora) • kose, noktiju, kože - fosfor • krvi - sve soli (pogotovu gvožđe u hemoglobinu i bakar u crvenim krvnim zrncima) • žlezdanih sekreta - hloridi u želudačnom soku, jod u hormonima štitaste žlezde, natrijum u crevnom soku, mangan u žlezdama sa unutrašnjim lučenjem, cink u enzimima.

5. CLINICAL NUTRITION Kao regulatorne supstance, minerali učestvuju u kontroli: • pritiska tečnosti - sve soli (pogotovu natrijuma i kalijuma) • kontrakcije i relaksacije mišića - kalcijum, kalijum, natrijum fosfor i hlor • nervnog odgovora - sve soli sa posebno značajnim odnosom kalcijuma i natrijuma • koagulacije krvi - kalcijum • oksigenacije krvi i tkiva - gvožđe, jod • acido-bazne ravnoteže - odnos kiselih (hlor, sumpor, fosfati) i baznih komponenti (kalcijum, natrijum, kalijum, magnezijum).

6. CLINICAL NUTRITION Kalcijum • Kalcijum, u obliku soli kalcijumfosfata, predstavlja glavni mineralni sastojak ljudskog organizma. • Najveći deo (99%) kalcijuma u organizmu se nalazi u kostima i zubima (daje čvrstinu kosti), dok se preostali deo (1%) nalazi u krvi, drugim telesnim tečnostima i mekim tkivima. Oko 700mg kalcijuma se dnevno izmeni između kostiju i telesnih tečnosti. • Kalcijum učestvuje u koagulaciji krvi, nervnoj transmisiji, kontrakciji i relaksaciji mišića, aktivaciji enzima i kontroli krvnog pritiska. Zajedno sa drugim mineralima kalcijum učestvuje u regulaciji transporta materija kroz ćelijsku membranu. • Za normalnu apsorpciju i korišćenje kalcijuma iz hrane je neophodan vitamin D. Značajnu ulogu u metabolizmu kalcijuma ima i parathormon (povećava apsorpciju kalcijuma iz creva i kostiju), kao i kalcitonin (smanjuje koncentraciju kalcijuma u krvi). Smanjeni unos kalcijuma u organizmu usporava rast kostiju i razvoj zuba i zaustavlja rast organizma. • Nedostatak kalcijuma može dovesti do razvoja rahitisa kod dece, osteomalacije i osteoporoze kod odraslih, formiranja tankih i lomljivih kostiju, ozbiljnih poremećaja u procesu zgrušavanja krvi i nastanka tetanija (bolni, spastični grčevi mišića).

7. CLINICAL NUTRITION

8. CLINICAL NUTRITION

9. CLINICAL NUTRITION Dnevne potrebe za unosom kalcijuma zavise od životne dobi i drugih okolnosti. Polazeći od procene da se u organizam resorbuje oko 40% hranom unetog kalcijuma, smatra se da dnevne potrebe iznose: • novorođenčad (do 6 meseci) - 400mg, • 6 meseci do jedne godine - 600mg, • deca 1-10 godina - 800mg, • 11-25 godina - 1300mg, • odrasli - 1000mg, • žene u trudnoći i laktaciji - 1200mg • osobe starije od 50 godina – 1200mg. Glavni izvor kalcijuma u ljudskoj ishrani predstavlja mleko i mlečni proizvodi. Pored toga, mleko predstavlja jedan od glavnih izvora belančevina, vitamina D, riboflavina, kalijuma i magnezijuma. Zato je važan unos mleka (ili zamena za mleko) čak i u restriktivnim uslovima (dijeta).

11. CLINICAL NUTRITION Fosfor Fosfor je posle kalcijuma najzastupljeniji mineral u ljudskom organizmu (čini oko 1% ukupne telesne mase). 80-90% fosfora u ljudskom organizmu se nalazi u kostima i zubima, dok se preostali deo nalazi u krvi i mekim tkivima. Fosfor se kontinuirano izmenjuje između ova dva odelkja. Iako ima brojne veze sa metabolizmom kalcijuma, uključujući i značaj vitamina D i parathormona (metabolički blizanci), fosfor ima i sopstvene značajne metaboličke uloge. Najvažnije metaboličke uloge fosfora su: • u apsorpsciji glukoze i glicerola u crevima i bubrezima, • u transportu masnih kiselina (u satavu fosfolipida), • u energetskom metabolizmu (učestvuje u formiranju energijom bogatih jedinjenja: adenozin-trifosfat i kreatinfosfat), • u održavanju acido-bazne ravnoteže (fosfatni pufer).

12. CLINICAL NUTRITION Dnevni unos fosfora se obično vezivao sa unosom kalcijuma u odnosu od 1.5:1 (u korist kalcijuma) do 1:1 kod dece i žena u trudnoći i laktaciji. Dnevne potrebe za fosforom iznose: • novorođenčad (do 6 meseci) - 100mg, • 6 meseci do jedne godine - 275mg, • deca 1-10 godina – 500 do 800mg, • 11-25 godina - 1250mg, • odrasli - 700mg, • žene u trudnoći i laktaciji - 1200mg. Glavni izvor kalcijuma u ljudskoj ishrani predstavlja mleko i mlečni proizvodi. Pored toga, značajne količine fosfora se nalaze i u mesu.

14. CLINICAL NUTRITION Natrijum Natrijum je glavni katjon ekstracelularne tečnosti. Od oko 120 mg natrijuma, koliko se nalazi u organizmu odrasle osobe, dve trećine se nalazi u slobodnom, jonizovanom obliku, dok je preostala trećina natrijuma u sastavu neorganskog dela skeleta. Značajnu ulogu u metabolizmu natrijuma ima hormon aldosteron, koji utiče na apsorprpciju natrijuma iz creva, bubrega i sekreta žlezda. Natrijum ima veliki broj izuzetno značajnih uloga u organizmu jer (između ostalog) učestvuje: • u kontroli i održavanju zapremine ekstracelularne tečnosti (promene koncentracija natrijuma uzrokuju promene u zapremini vode u organizmu), • u održavanju acido-bazne ravnoteže (zajedno sa hloridnim i bikarbonatnim jonima), • u transportu glukoze i aminokiselina kroz ćelijsku membranu (creva, bubrezi), • u održavanju normalne podražljivosti membrane mišića i nerava • u kontroli krvnog pritiska.

15. CLINICAL NUTRITION Za dnevni unos natrijuma nisu definisani standardi, ali se preporučuje da dnevni unos za starije od 18 godina bude 500-2400mg. Činjenica da uobičajena ishrana ima veći sadržaj od potrebnog (i često dozvoljenog) unosa predstavlja jedan od najvećih problema savremene ishrane i posebno je obrađena u delu koji se bavi ishranom bolesnika sa kardiovaskularnim oboljenjima. Hranom se natrijum unosi u obliku kuhinjske soli (NaCl), ali i kao sastavni deo osnovih namirnica!!!

17. CLINICAL NUTRITION Kalijum Kalijum je glavni katjon intracelularne tečnosti. Od oko 270 mg natrijuma, koliko se nalazi u organizmu odrasle osobe (otprilike dvostruko više od natrijuma), najveći deo se nalazi unutar ćelija. Ipak, i onaj manji deo ukupne količine kalijuma koji se nalazi van ćelija je izuzetno značajan za normalnu funkciju nerava i mišića (posebno srca). Hormon aldosteron ima značajnu ulogu i u metabolizmu kalijuma. Fiziološke uloge kalijuma su značajne jer učestvuje: • u kontroli i održavanju odnosa između zapremine ekstracelularne i intracelularne tečnosti (zajedno sa natrijumom), • u održavanju acido-bazne ravnoteže (zajedno sa natrijumom i vodonikovim jonima), • u metabolizmu glukoze (0.36mmol kalijuma potrebno je za skladištenje 1g glikogena), • u održavanju normalne podražljivosti membrane mišića i nerava (zajedno sa natrijumom i kalcijumom), • u sintezi proteina • u kontroli krvnog pritiska (širi krvne sudove i smanjuje oslobađenje renina, enzima koji ima snažan uticaj na krvni pritisak).

18. CLINICAL NUTRITION Za dnevni unos kalijuma, takođe, nisu definisani standardi, ali se preporuke kreću od 2000 do blizu 6000mg dnevno. Uobičajena ishrana sadrži 2000-4000 mg kalijuma dnevno. Kako je neophodan sastavni deo svih živih ćelija, kalijum je prisutan u svim namirnicama. Osobe koje u ishrani koriste dosta voća i povrća dnevno unesu i pet puta više kalijuma od potrebnog minimuma.

20. CLINICAL NUTRITION Magnezijum Magnezijum se nalazi u svim ćelijama ljudskog organizma. U organizmu odrasle osobe ima ukupno oko 25 g magnezijuma. Oko 70% magnezijuma se nalazi u sastavu koštanog tkiva, zajedno sa kalcijumom i fosforom. Preostalih 30% magnezijuma je raspoređeno u tkivima i telesnim tečnostima gde ima različite metaboličke uloge. Magnezijum deluje kao enzimski aktivator za produkciju energije i sintezu proteina. Dnevne potrebe za unosom magnezijuma (po RDA standardima) iznose 420mg za muškarce i 320mg za žene. Deficijencija magnezijuma se retko sreće jer normalna bubrežna funkcija omogućava održavanje fizioloških koncentracija. Ipak, nedostatak magnezijuma se javlja kod čestog mokrenja (na primer kod šećerne bolesti), dok se kod smanjenja bubrežne funkcije (bubrežna insuficijencija) mogu javiti znaci intoksikacije magnezijumom. Magnezijum se nalazi velikom broju namirnica za ljudsku ishranu. Magnezijuma ima dosta u biljnom zelenom pigmentu - hlorofilu, pa je njime posebno bogato zeleno povrće.

22. CLINICAL NUTRITION Hlor Hlor predstavalja oko 3% ukupnog mineralnog sastava organizma. U ljudskom organizmu se nalazi u obliku hloridnog jona. Hloridni joni se najvećim delom nalaze u sastavu ekstracelularne tečnosti gde učestvuju u kontroli zapremine vode i održavanju acido-bazne ravnoteže. Značajan deo hlorida se nalazi u sekretima digestivnog trakta, posebno u želudačnom soku (HCl). Dnevne potrebe za unosom hlorida zavise od starosne dobi i iznose 500 mg kod novorođenčadi, 1000-2000 mg kod dece i 2000 mg za odrasle (minimalno 750mg). Hloridi se nalaze u svim vrstama namirnica (voće, povrće, meso).

23. CLINICAL NUTRITION Sumpor Sumpor se nalazi u svim ćelijama ljudskog organizma (obično) kao sastavni deo ćelijskih proteina. Pored toga, organski sumpor postoji i u sastavu: aminokiselina (cistein i metionin), glikoproteina hrskavica i koštanog matriksa, keratina u kosi i noktima, heparina, insulina, biotina, tiamina, koenzima A… Elemetarni sumpor se u namirnicama nalazi zajedno sa natrijumom, kalijumom i magnezijumom. Dnevne potrebe za sumporom se zadovoljavaju adekvtanim unosom hrane koja sadrži dovoljne količine proteina (meso, mleko, jaja, sir).

24. CLINICAL NUTRITION Gvožđe Gvožđe se u ljudskom organizmu nalazi u količini od oko 4-5g (40-50mg/kg telesne mase). Više od polovine ukupne količine gvožđa (oko 70%) se nalazi u sastavu hemoglobina unutar crvenih krvnih zrnaca, 5% se nalazi u sastavu mioglobina u mišićima, dok je 20% uskladišteno u organizmu u obliku feritina (višak gvožđa se skladišti kao hemosiderin). Preostalih 5% gvožđa je raspoređeno u svim ćelijama ljudskog organizma gde predstavlja glavnu komponentu oksidativnih enzima neophodnih za stvaranje energije. U krvi je gvožđe vezano za transportni protein transferin. Fiziološke uloge gvožđa su značajne jer (između ostalog) učestvuje: • u transportu kiseonika od pluća do svih ćelija u organizmu i • u energetskom metabolizmu hranljivih materija (u fazi stvaranja energije). Zalihe gvožđa u organizmu iznose oko 1000 mg kod muškaraca i oko 300 mg kod žena. Dnevni gubitak gvožđa je oko 1 mg kod muškaraca i oko 1.5 mg kod žena (usled menstrualnog gubitka krvi).

25. CLINICAL NUTRITION

26. CLINICAL NUTRITION Dnevne potrebe za unosom gvožđa (prema RDA standardima) iznose: • novorođenčad (do 6 meseci) - 6 mg, • 6 meseci do jedne godine - 10 mg, • deca 1-10 godina - 10 mg, • 11-18 godina (muškarci) - 10-12 mg, • 11-18 godina (žene) - 15 mg, • odrasli (muškarci) - 8 mg, • odrasli (žene) - 18 mg (preko 50 godina - 10 mg), • žene u trudnoći - 27 mg i laktaciji - 15 mg. Za vegeterijansku ishranu se preporučuje dvostruko veći dnevni unos zbog manje resorpcije gvožđa iz namirnica biljnog porekla. Deficijencija gvožđa u organizmu može nastati usled smanjenog unosa, smanjene apsorpcije ili povećanog gubitka. Kao posledica nedostatka gvožđa u organizmu nastaje malokrvnost ili anemija (najčešće hipohromna anemija). Gvožđe se nalazi velikom broju namirnica za ljudsku ishranu i standardna ishrana obezbeđuje adekvatan unos gvožđa.

28. CLINICAL NUTRITION Jod U ljudskom organizmu se nalazi 15-20mg joda. Kod odraslih osoba se najveći deo ukupne količine joda nalazi u štitastoj žlezdi i u mišićima, a ostatak je raspoređen u drugim endokrinim tkivima, centralnom nervnom sistemu, koži skeletu i krvi. Ipak, prema zapremini tkiva, najveća koncentracija joda u ljudskom organizmu postoji u štitastoj žlezdi. Koncentracija joda u organizmu zavisi i od uticaja pojedinih hormona koji se stvaraju u hipofizi i hipotalamusu (TSH i TRH). Osnovna uloga joda u organizmu je da (u obliku jodida) kaosastavni deo hormona štitaste žlezde učestvuje u regulaciji brojnih metaboličkih funkcija. Hormoni štitaste žlezde dovode do ubrzavanja ćelijskog metabolizma i povećane oksidacije hranljivih supstrata u ćeliji, što za posledicu ima povećanje bazalnog metabolizma (BMR). Dnevne potrebe za unosom joda (prema RDA standardima) iznose: • novorođenčad (do 6 meseci) - 40 µg, • 6 meseci do jedne godine - 50 µg, • deca 1-10 godina - 70-120 µg, • adolescenti i odrasli - 150 µg, • žene u trudnoći - 220 mg i laktaciji - 290 µg. Nedostatak joda dovodi do nastanka gušavosti. Najčešći izvori joda u ljudskoj ishrani su jodirana kuhinjska so (1mg joda na 10g NaCl) i namirnice poreklom iz mora.

29. CLINICAL NUTRITION Cink Cink se u ljudskom organizmu nalazi u količini od oko 1.5g (žene) do 2.5g (muškarci). Cink je prisutan u svim tkivima, organima, tečnostima i sekretima, gde predstavlja neophodnu komponentu u preko 50 enzima ključnih za metabolizam. Zbog značajne povezanosti sa metabolizmom nukleinskih kiselina, nedostatak cinka može dovesti do poremećaja funkcije polnih i endokrinih žlezda, kao i do usporenog rasta. Deficit cinka se manifestuje i kroz poremećaje čula ukusa i mirisa, odnosno otežano zarastanje rana. Dnevne potrebe za unosom cinka (prema RDA standardima) iznose 11 mg za muškarce i 8 mg za žene (zbog manje telesne mase). Najveći izvori cinka u ljudskoj ishrani su namirnice poreklom iz mora, meso i jaja. Posebnu pažnju u ishrani treba obratiti na interferiranje apsorpcije cinka sa apsorpcijom drugih minerala (gvožđe, bakar, kalaj).

31. CLINICAL NUTRITION Selen 1989. godine selen je uključen u liste RDA standarda zbog veoma značajne uloge koju kao antioksidans u organizmu ostvaruje zajedno sa vitaminom E. Dnevne potrebe za unosom selena (prema RDA standardima) iznose 55µg. Selen je dosta rasprostranjen u namirnicama koje se koriste u ljudskoj ishrani, a posebno velike količine selena se nalaze u namirnicama poreklom iz mora. Bakar Zbog veoma sličnog metabolizma i uloga bakar se često naziva "blizancem gvožđa". Bakar učestvuje u stvaranju energije i sintezi hemoglobina. Preporučuje se dnevni unos od 0.9mg. Bakar je prisutan u velikom broju namirnica koje se koriste u ljudskoj ishrani, a posebno velike količine se nalaze u mesu (jetra), namirnicama poreklom iz mora (ostrige) i orasima.

32. CLINICAL NUTRITION Mangan Mangan se u ljudskom organizmu nalazi u količini od oko 20mg. Nalazi se uglavnom u jetri, kostima, pankreasu i štitastoj žlezdi gde predstavlja neophodnu komponentu u enzimima ključnim za metabolizam. Dnevne potrebe za unosom mangana (prema RDA standardima) iznose 2.3mg za muškarce i 1.8mg za žene (zbog manje telesne mase). Najveći izvori mangana u ljudskoj ishrani su namirnice biljnog porekla. Deficit mangana se često javlja kod obolelih od šećerne bolesti. Toksičnost mangana se manifestuje psihičkim i neuromišićnim poremećajima. Hrom Hrom se u ljudskom organizmu nalazi u količini manjoj od 6mg. Nalazi se uglavnom u kostima, slezini, jetri i bubrezima. Iako se hromu nekada pridavao veliki značaj u kontroli koncentracije glukoze u krvi, noviji rezultati ne daju potvrde za uticaj hroma na aktivnost insulina. Preporučuje se dnevni unos od 25 do 45µg. Najveći izvori hroma u ljudskoj ishrani su meso (jetra) i sir.

33. CLINICAL NUTRITION Kobalt Kobalt se u ljudskom organizmu nalazi u veoma malim količinama. Uglavnom je uskladišten u jetri. Kobalt je esencijalni deo vitamina B12, pa je kao takav neophodan za sintezu eritrocita. Dnevne potrebe nisu utvrđene. U organizam se unosi namirnicima životinjskog porekla zajedno sa vitaminom B12. Molibden Ukupna količina molibdena u ljudskom organizmu nije precizno utvrđena. Iako još uvek nisu poznate sve uloge molibdena, utvrđeno je da kao enzimski kofaktor učestvuje u brojnim metaboličkim procesima, uključujući i procese hidroksilacije brojnih molekula. Preporučuje se dnevni unos od 45µg. Najveći izvori molibdena u ljudskoj ishrani su namirnice biljnog porekla.

34. CLINICAL NUTRITION Fluor Fluor se u ljudskom organizmu nalazi u tkivima koja imaju visok sadržaj kalcijuma. Osnovna uloga fluora je u stabilizaciji kalcijumsko-fosfatnih kristala u kostima i, pogotovo, zubima (uloga u sprečavanju nastanka karijesa zuba).Dnevne potrebe za unosom fluora se procenjuju na 2-3mg za decu i 3-4mg za odrasle. Unos fluora se obezbeđuje unosom fluorisane vode. Velike količine fluora se nalaze u namirnicama poreklom iz mora.

35. CLINICAL NUTRITION VODA Voda predstavlja u kvantitativnom smislu najveći deo mase ljudskog organizma. 50-55% telesne mase žene i 55-60% telesne mase muškarca čini voda (ostatak čine organske i druge neorganske materije). Procentualno učešće vode u telesnoj masi je još veće kod novorođenčadi, ali se smanjuje starenjem. Najveći sadržaj vode se nalazi u skeletnim mišićima (žene imaju manju mišićnu masu pa otuda i manji sadržaj vode) i krvi. Voda učestvuje u definisanju oblika organizma i formiranju neophodnih uslova za odvijanje metaboličkih procesa u organizmu. Takođe, voda omogućava održavanje stalnosti uslova unutrašnje sredine u organizmu bez čega bi život bio nemoguć. Unutar ljudskog organizma se voda nalazi u dva osnovna odeljka: 1. u odeljku intracelularne tečnosti (voda unutar ćelija) koji čini oko 40% ukupne telesne mase, i u kome se odvijaju osnovni metabolički procesi

36. CLINICAL NUTRITION 2. u odeljku ekstracelularne tečnosti koji čini oko 20% ukupne telesne mase i koji je podeljen na: • međućelijsku tečnost (tečnost koja okružuje ćelije), • krvnu plazmu (tečni deo krvi), • tečnost koja se nalazi u sekretima. Ljudski organizam dnevno treba 2.5-3 l vode, uz održavanje konstantne ravnoteže između unosa i eliminisanja vode. Voda se za dnevne potrebe obezbeđuje unosom u obliku tečnosti ili hrane, kao i od vode koja nastaje u toku metaboličkih procesa (metabolička boda). Gubitak vode iz organizma se odvija preko bubrega (mokraća), creva (stolica), kože (znoj i difuzija) i pluća (disanje). Voda se u ljudskom organizmu nalazi kao složeni vodeni rastvor neorganskih (minerali) i organskih elemenata (proteini, aminokiseline, glukoza, urea…), pri čemu postoje suštinske razlike u koncentraciji pomenutih elemenata sa jedne i druge strane ćelijske membrane. Postoje složeni mehanizmi koji omogućavaju održavanje konstantnih koncentracija elemenata sa različitih strana ćelijskih membrana, kao i posebni mehanizmi koji omogućavaju razmenu materija između ekstracelularne i intracelularne tečnosti. U nekim mehanizmima koji utiču na balans vode u organizmu učestvuju i pojedini hormoni, poput aldosterona i antidiureznog hormona (ADH).