Chuyển hóa khoáng chất trong cơ thể

Số lượng trong cơ thể của các khoáng chất quan trọng nhất, và nhu cầu hằng ngày được cung cấp.

Bảng. Hàm lượng khoáng chất trung bình của một người đàn ông 70 kg

Bảng Lượng khoáng chất cần thiết trung bình hàng ngày cho người lớn

Magnesium

Magnesium là một trong sáu nguyên tố phổ biến nhất trong tế bào cũng như K. Magnesium là chất xúc tác cần thiết cho nhiều phản ứng enzym nội bào, đặc biệt là những phản ứng liên quan đến chuyển hóa carbohydrate. Nồng độ magnesium trong dịch ngoại bào là khá thấp, chỉ từ 1.8 đến 2.5 mEq/L. Tăng nồng độ magnesium ngoại bào làm giảm hoạt động của hệ thần kinh, cũng như sự co cơ xương. Hậu quả sau có thể bị ngăn chặn nhờ calci. Nồng độ magnesium gây ra tăng kích thích hệ thần kinh, giãn mạch ngoại vi, và rối loạn nhịp tim, đặc biệt là sau nhồi máu cơ tim cấp.

Calcium

Calci tồn tại chủ yếu trong cơ thể ở dạng calcium phosphate trong xương. Nồng độ cao của ion calci trong dịch ngoại bào có thể làm tim ngừng trong thì tâm thu và hoạt động như ức chế thần kinh. Ở thái cực khác, nồng độ calci thấp có thể gây ra các xung động thần kinh tự phát, kết quả là dẫn đến cơn tetany.

Phosphorus

Phosphate là anion chủ yếu trong dịch nội bào. Phosphates có khả năng gắn thuận nghich với nhiều hệ thống coenzyme và với nhiều phân tử khác cần thiết cho hoạt động của quá trình chuyển hóa. Nhiều phản ứng quan trọng của phosphates đã được liệt kê tại nhiều điểm trong giáo trình này, đặc biệt là mối liên quan với chức năng của adenosine triphos-phate, adenosine diphosphate, phosphocreatine,... Ngoài ra, xương có chứa một lượng lớn calcium phosphate.

Sắt

Chức năng của sắt trong cơ thể đặc biệt liên quan với tổng hợp hemoglobin. Hai phần ba sắt trong cơ thể dùng để tổng hợp hemoglobin, mặc dù một số lượng nhỏ hơn tồn tại ở một dạng khác, đặc biệt là trong gan và tủy xương. Các chất mang điện tử có chứa sắt (đặc biệt là cyto-chromes) tồn tại trong ty thể tất cả các tế bào cơ thể và cần thiết cho phần lớn quá trình oxy hóa diễn ra trong tế bào. Do đó, sắt là tuyệt đối cần thiết cho sự vận chuyển oxy tới các mô cũng như quá trình oxy hóa của tế bào, mà nếu không có chúng thì sự sống sẽ không tồn tại quá vài giây.

Những nguyên tố vi lượng trong cơ thể

Một vài nguyên tố có mặt trong cơ thể với số lượng nhỏ đến nỗi chúng được gọi là các nguyên tố vi lượng. Số lượng những nguyên tố này trong thức ăn cũng thường rất ít. Không có chúng, một hội chứng thiếu hụt đặc hiệu có thể xuất hiện. Ba trong số những nguyên tố vi lượng quan trọng nhất là iodine, kẽm, và fluorine.

Iodine

Nguyên tố vi lượng được biết nhiều nhất là iodine. Nguyên tố này liên quan tới việc tổng hợp và chức năng của hormon tuyến giáp, trung bình toàn bộ cơ thể chỉ chứa 14 milligrams. Iodine cần thiết cho tổng hợp thyroxine và triiodothyronine, hai hormones tuyến giáp thiết yếu cho chuyển hóa bình thường của tất cả các tế bào cơ thể.

Kẽm

Kẽm là một phần không thể thiếu của rất nhiều enzymes, một trong số những enzym quan trọng nhất là carbonic anhydrase, có nồng độ cao trong hồng cầu. Enzym này chịu trách nhiệm cho việc gắn nhanh chóng carbon dioxide với nước ở trong hồng cầu của mao mạch ngoại vi và nhanh chóng giải phóng carbon dioxide từ mao mạch phổi vào phế nang. Carbonic anhydrase có mặt với số lượng lớn ở niêm mạc đường tiêu hóa, ống thận, biểu mô nhiều tuyến trong cơ thể. Do đó, kẽm với số lượng nhỏ là thiết yếu cho thực hiện những phản ứng liên quan đến chuyển hóa carbon dioxide.

Kẽm cũng là thành phần của lactic dehydrogenase và do đó đóng vai trò quan trọng trong chuyển đổi giữa pyruvic acid và lactic acid. Cuối cùng, kẽm là thành phần của một số peptidases nên quan trọng trong tiêu hóa proteins ở đường tiêu hóa.

Fluorine

Fluorine không phải là nguyên tố cần thiết cho chuyển hóa, nhưng sự có mặt của một lượng nhỏ fluorine ở cơ thể trong quá trình khi răng được hình thành, sau đó bảo vệ để chống lại sâu răng. Fluorine không làm răng chắc hơn nhưng có vai trò chưa được biết rõ trong việc hạn chế quá trình phá hủy răng. Người ta cho rằng fluorine được lắng đọng và kết hợp trong những tinh thể hydroxyapatite của men răng, và chức năng của những khối kim loại vi lượng này là kích hoạt enzym của vi khuẩn gây sâu răng. Do đó, khi có mặt fluorine, những enzymes này không được kích hoạt và không gây ra sâu răng.

Bổ sung quá nhiều fluorine gây ra fluorosis, biểu hiện ở mức độ nhẹ là những vết lốm đốm ở răng còn trong tình trạng nghiêm trọng hơn là quá phát xương. Người ta nhận thấy trong điều kiện này, fluorine gắn với các kim loại vi lượng trong enzymes chuyển hóa, bao gồm cả phosphatases, vì vậy nhiều hệ thống trao đổi chất bị bất hoạt. Theo giả thiết này, răng đốm và xương quá phát là do hệ thống enzyme bất thường ở tạo cốt bào và nguyên bào răng. Mặc dù răng đốm có khả năng cao chống lại sự phát triển của sâu răng, cấu trúc vững chắc của răng có thể bị giảm đi đáng kể bởi quá trình này.