المعادن الرئيسية

المعادن الرئيسية هي الكالسيوم والفوسفور والمغنيسيوم والكبريت والبوتاسيوم والصوديوم والكلور.

• الكالسيوم

يُعد الكالسيوم من أكثر المعادن دراسةً في جسم الإنسان. يُشكل الكالسيوم حوالي 40% من إجمالي المعادن. يوجد 99% منه في العظام والأسنان، بينما تتوزع النسبة المتبقية، وهي 1%، في السوائل خارج الخلايا، والهياكل داخل الخلايا، والأغشية الخلوية، ومختلف الأنسجة الرخوة.

الوظائف الرئيسية للكالسيوم هي:

• استقلاب العظام؛
• تخثر الدم؛
• الاستثارة العصبية العضلية؛
• التصاق الخلايا؛
• نقل النبضات العصبية؛
• صيانة ووظيفة الأغشية الخلوية؛
• التفاعل النشط للإنزيمات وإفراز الهرمونات.

استتباب الكالسيوم. يتم التحكم في مستويات الكالسيوم في المصل التي تتراوح بين 2.2 و2.5 مليمول/كجم بواسطة هرمون الغدة جار الدرقية (PTH)، وفيتامين د، والكالسيتونين. إذا انخفضت مستويات الكالسيوم عن المعدل الطبيعي، يزيد هرمون الغدة جار الدرقية من تخليق الكالسيتريول في الكلى، مما يؤدي إلى النتائج التالية:

• زيادة إعادة امتصاص الكالسيوم في الكلى؛
• زيادة امتصاص الكالسيوم في الأمعاء؛
• زيادة نشاط الخلايا الناقضة للعظم في العظام (إطلاق الكالسيوم في الجهاز الدوري).

إذا كان مستوى الكالسيوم في المصل أعلى من المعدل الطبيعي، فإن الكالسيتونين يسبب الظواهر التالية:

• زيادة إفراز الكالسيوم عن طريق الكلى؛
• انخفاض امتصاص الكالسيوم في الأمعاء؛
• انخفاض نشاط الخلايا الناقضة للعظم.

متوسط استهلاك الكالسيوم. تستهلك النساء عمومًا كمية أقل من الكالسيوم مقارنةً بالرجال.

يستهلك نصف الفتيات المراهقات أقل من ثلثي الجرعة الموصى بها.

نصف النساء البالغات يستهلكن أقل من 70% من الجرعة الموصى بها.

متوسط احتياجات الكالسيوم لدى النساء في سن 20-29 سنة هو 778 ملغ يوميا.

بالنسبة للنساء فوق سن 65 عامًا، فإن 600 ملغ يوميًا هو المتطلب اليومي المعتاد.

إذا كان الشخص نشيطًا بدنيًا، فإن تناول الكالسيوم بكميات أقل من المعدل الطبيعي سيؤدي إلى آثار سلبية على الجسم، حيث يُطرح الكالسيوم مع العرق والبول. يحتوي التطبيق على معايير الكالسيوم.

توصيات للأفراد النشطين بدنيًا. ينبغي على الأفراد النشطين بدنيًا تناول الكمية القياسية من الكالسيوم على الأقل. إذا كان الشخص يتعرق بشدة أو يمارس الرياضة في ظروف حارة، فستكون احتياجاته من الكالسيوم أعلى من المستويات الحالية، نظرًا لفقدان الكثير من الكالسيوم عن طريق العرق.

المصادر: تحتوي منتجات الألبان على أعلى كمية من الكالسيوم. إذا لم يتناول الشخص كمية كافية من الكالسيوم في نظامه الغذائي، فإن مكملات سترات الكالسيوم أو كربونات الكالسيوم هي الأفضل. يجب تجنب مكملات الكالسيوم التي تحتوي على مسحوق العظام، وأصداف المحار، وغضروف سمك القرش نظرًا لارتفاع نسبة الرصاص فيها، والذي قد يُسبب آثارًا سامة في الجسم. يُمتص الكالسيوم بشكل أفضل عند تناوله بجرعات 500 ملغ أو أقل بين الوجبات. بالنسبة لكبار السن الذين قد يعانون من اللاكلوريدية، يُفضل تناول كربونات الكالسيوم مع الطعام. لا يتطلب سترات الكالسيوم حمض المعدة للامتصاص الأمثل، لذا يُعتبر أفضل مكمل غذائي للنساء الأكبر سنًا.

العوامل المؤثرة على امتصاص الكالسيوم. هناك عدة عوامل يمكن أن تُثبط أو تُعزز امتصاص الكالسيوم. تزيد الأنظمة الغذائية الغنية بالبروتين والصوديوم من إفراز الكالسيوم في البول. على الرغم من أن الفوسفور يُمكن أن يُقلل من فقدان الكالسيوم في البول، إلا أن ارتفاع مستوياته قد يُؤدي إلى فرط نشاط الغدة جارة الدرقية وهشاشة العظام. للألياف الغذائية والكافيين تأثير سلبي طفيف على فقدان الكالسيوم؛ ففنجان من القهوة يُؤدي إلى فقدان 3.5 ملغ من الكالسيوم، والذي يُمكن تعويضه بإضافة الحليب. مع ذلك، تُقلل الفيتينزات امتصاص الكالسيوم بشكل كبير، وتُقلل الأوكسالات بشكل كبير من توافره الحيوي. في المقابل، يُعزز فيتامين د واللاكتوز والجلوكوز، بالإضافة إلى صحة الجهاز الهضمي والمتطلبات الغذائية العالية (مثل الحمل)، امتصاص الكالسيوم.

• الفوسفور

الفوسفور هو ثاني أكثر المعادن وفرةً في جسم الإنسان. يوجد حوالي 85% منه في العظام، معظمها على شكل بلورات هيدروكسيباتيت. يُعد الفوسفور ضروريًا لتمعدن العظام لدى كل من الحيوانات والبشر. حتى مع ارتفاع مستويات الكالسيتريول، قد يُصاب البشر بالكساح في حال نقص الفوسفور. على الرغم من أن الفوسفور ضروري لنمو العظام، إلا أن فرط الفوسفور قد يُسبب اضطرابات في الهيكل العظمي، خاصةً إذا كان تناول الكالسيوم منخفضًا. يرتبط فرط الفوسفور والبروتين سلبًا بكثافة المعادن في عظام الكعبرة.

يُقلل تناول الفوسفور بكميات كبيرة من الكالسيوم في المصل، خاصةً عند انخفاضه، إذ يُشارك في نقل الكالسيوم إلى الأنسجة الرخوة. يُنشّط نقص كالسيوم الدم الناتج إفراز هرمون الغدة جار الدرقية (PTH)، مما يزيد من فقدان الكالسيوم من العظام (إعادة امتصاصه) للحفاظ على توازن الكالسيوم في المصل. قد يُقلل تناول الفوسفور بكميات كبيرة أيضًا من إنتاج فيتامين د، مما يؤثر سلبًا على امتصاص الكالسيوم ويُسبب فرط نشاط الغدة جارة الدرقية الثانوي. الكمية المُثلى من الفوسفور: ترد معايير الفوسفور في الملحق. تتجاوز كميات الفوسفور المُتناولة عادةً المستويات المُوصى بها. بالنسبة للنساء اللواتي تتراوح أعمارهن بين 20 و29 عامًا، بلغ متوسط كمية الفوسفور المُتناولة 1137 ملغ/يوم.

توصيات للأفراد النشطين بدنيًا. يستهلك معظم الناس كميات كافية من الفوسفور من الطعام، وخاصةً من المشروبات الغازية، التي تحتوي على نسبة عالية من الفوسفات، وعادةً ما تُستبدل بالحليب. أصبح الإفراط في تناول الفوسفور مصدر قلق. تُظهر دراساتٌ استعادية أجراها ويشاك وآخرون أن الرياضيين الذين يشربون المشروبات الغازية يعانون من كسور أكثر من أولئك الذين نادرًا ما يشربونها أو لا يشربونها على الإطلاق. وبالتالي، فإن الزيادة بنسبة 300% في استهلاك المشروبات الغازية على مدى العقود الثلاثة الماضية، مقترنةً بانخفاض استهلاك الحليب، قد تؤدي إلى مضاعفات صحية خطيرة.

هناك طريقة أخرى يستهلك بها الرياضيون كميات زائدة من الفوسفور، وهي "زيادة الفوسفات". يُعتقد أن هذه الزيادة تقلل من تكوين أيونات الهيدروجين، التي تزداد أثناء التمرين وتؤثر سلبًا على إنتاج الطاقة. نتائج زيادة الفوسفات كتأثير مُولِّد للطاقة محل شك؛ ومع ذلك، قد يستفيد الرياضيون الذين يتدربون بجد من تعديل الجرعة. لم تُوثَّق أي آثار سلبية طويلة المدى لزيادة الفوسفات على كثافة المعادن في العظام. يتواجد الفوسفور بكثرة في البروتين.

• المغنيسيوم

يوجد حوالي 60-65% من إجمالي المغنيسيوم في جسم الإنسان في العظام، وحوالي 27% في العضلات، و6-7% في الخلايا الأخرى، و1% في السائل خارج الخلوي. يلعب المغنيسيوم دورًا هامًا في عدد من العمليات الأيضية، مثل وظيفة الميتوكوندريا، وتخليق البروتينات والدهون والكربوهيدرات، ونقل الطاقة، والتنسيق العصبي العضلي. ترد معايير المغنيسيوم في الملحق.

توصيات للأفراد النشطين بدنيًا. قد يزداد إفراز المغنيسيوم في البول والعرق لدى الأشخاص الذين يمارسون الرياضة. أُعطيت لاعبة تنس تعاني من نقص المغنيسيوم 500 ملغ من غلوكونات المغنيسيوم يوميًا، وقد خفف ذلك من تقلصات عضلاتها [96]. يفقد الرياضيون الذين يتدربون بكثافة يوميًا، وخاصة في درجات الحرارة المرتفعة، والذين يستهلكون كمية غير كافية من السعرات الحرارية، كميات كبيرة من المغنيسيوم مع العرق. يجب مراقبة العلامات السريرية لنقص المغنيسيوم - تقلصات العضلات -. ومع ذلك، يُعد نقص المغنيسيوم أثناء ممارسة الرياضة استثناءً وليس القاعدة. يسرد الجدول 5.6 بعض المصادر الغذائية للمغنيسيوم.

• الكبريت

يوجد الكبريت في جسم الإنسان بشكل غير أيوني، وهو أحد مكونات بعض الفيتامينات (مثل الثيامين والبيوتين)، والأحماض الأمينية (مثل الميثيونين والسيستين)، والبروتينات. كما أنه يساهم في الحفاظ على التوازن الحمضي القاعدي. في حال تلبية احتياجات الجسم من البروتين، لا حاجة لاتباع نظام غذائي خاص بالكبريت، إذ إنه موجود في الأطعمة البروتينية.

توصيات للأفراد النشطين بدنيًا. لا توجد بيانات حول تأثير الكبريت على المؤشرات أو فقدانه أثناء النشاط البدني. المصادر: يوجد الكبريت في الأطعمة الغنية بالبروتين.

• البوتاسيوم

يُعد البوتاسيوم، باعتباره أحد أهم ثلاثة إلكتروليتات، أهم كاتيون داخل الخلايا. تبلغ الكمية الإجمالية للبوتاسيوم في جسم الإنسان حوالي 3000-4000 ملي مول (1 غرام = 25 ملي مول). يُعد الحفاظ على القوة الأيونية داخل الخلايا والجهد الأيوني عبر الغشاء من أهم وظائف البوتاسيوم في الجسم.

الكمية المُثلى. لا توجد مُتطلبات غذائية مُوصى بها أو معيار للبوتاسيوم. لا تزال الاحتياجات الدنيا المُقدّرة لعام ١٩٨٩ مُستخدمة حتى اليوم، وهي ٢٠٠٠ ملغ يوميًا.

توصيات للأفراد النشطين بدنيًا. أُجريت العديد من الدراسات حول توازن البوتاسيوم في الجسم. بعد جري مسافة 42.2 كم، ارتفعت تركيزات البوتاسيوم في بلازما الدم لدى العدائين بشكل ملحوظ، وهو ما يُفسر بانتقال البوتاسيوم من داخل الخلايا إلى خارجها. بالإضافة إلى ذلك، أفاد زيونغبيرغ وآخرون بزيادة ملحوظة في تركيزات البوتاسيوم في لعاب عدائي الماراثون، حيث عادت إلى مستوياتها الأساسية بعد ساعة واحدة من الماراثون. كما وجد ميلارد-ستافورد وآخرون أن نسبة البوتاسيوم في مصل العداءات كانت أعلى منها لدى العدائين الذكور بعد جري مسافة 40 كم في ظروف حارة ورطبة. لذلك، من المرجح أن ينتقل بوتاسيوم المصل إلى خارج الخلايا أثناء التمرين وبعده مباشرةً. ومع ذلك، من المرجح أن يكون هذا الانتقال مؤقتًا، حيث تُشير معظم الدراسات إلى عودة تركيزات البوتاسيوم في مصل الدم إلى مستوياتها الأساسية بعد ساعة أو أكثر من التمرين. قد يؤدي هذا الانتقال المؤقت في البوتاسيوم إلى تناول كميات بوتاسيوم أعلى من الموصى بها من قِبل الأفراد النشطين بدنيًا. في حال وجود زيادة أو نقص في البوتاسيوم في جسم الإنسان، فقد تتضرر وظائف الخلايا. لذلك، إذا لم يكن تغير البوتاسيوم مؤقتًا، فقد تكون له عواقب وخيمة. ومع ذلك، نظرًا لوجود البوتاسيوم في جميع الأطعمة، فلا حاجة لتناول كميات إضافية منه. علاوة على ذلك، مع ممارسة نشاط بدني خفيف (المشي، البستنة، الركض للإحماء)، لا يحدث تغير ملحوظ في تركيز البوتاسيوم في المصل.

[ 1 ]، [ 2 ]