Минеральные вещества, наряду с витаминами и другими биологически активными веществами, являются обязательными элементами, обеспечивающими нормальное течение процессов жизнедеятельности организма человека. В состав организма входит большое количество минеральных элементов, причем одни из них (кальций, фосфор, калий, натрий, железо, магний, хлор и сера) содержатся в большом количестве и поэтому называются макроэлементами, а другие (цинк, медь, хром, марганец, кобальт, фтор, никель и др.) - в малых количествах, поэтому их относят к микроэлементам. Они необходимы для поддержания постоянства внутренней среды организма, кислотно-щелочного равновесия, водно-солевого обмена и др. Потребность человека в минеральных веществах обычно покрывается поступлением с пищей (при рациональном сбалансированном питании). Однако при некоторых патологических состояниях, беременности, физических нагрузках, нарушениях электролитного баланса, погрешностях в питании требуются дополнительные количества минеральных веществ. Обеспечить поступление в организм необходимых количеств макро - и микроэлементов можно с помощью содержащих их препаратов. Одни из них включают отдельные соединения (препараты железа, кальция, калия, магния, фтора и др.), другие - их набор, часто в комбинации с витаминами.

Железо является незаменимым элементом и входит в состав гемоглобина, миоглобина, цитохромов, участвует в ряде окислительно-восстановительных реакций, играет важную роль в процессах кроветворения. В организм железо поступает с пищей. Всасывается главным образом в двенадцатиперстной кишке. Потребность организма в железе повышена в период роста, при беременности, кровопотерях. Дефицит железа может возникать при недостаточном поступлении с пищей (нарушения в питании и др.), при ахлоргидрии, хронической диарее, после гастроэктомии, при кровопотерях, в т. ч. при желудочно-кишечных кровотечениях, связанных с язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки, и др. Отсутствие необходимых количеств железа в организме приводит к развитию анемии (сидеропении), сопровождающейся нарушением физического развития, общей слабостью, снижением работоспособности, явлениями анемической гипоксии (одышка, тахикардия и др.), стоматитом, глосситом и другими патологическими явлениями. Для профилактики и лечения железодефицитных (гипохромных) анемий применяют лекарственные препараты двух - и трехосновного железа (лучше абсорбируется закисный ион). В медицинской практике используют препараты железа для перорального приема (железа сульфат, железа фумарат и др.), а также для парентерального применения (железа (III) полимальтозный комплекс, железа (III) полиизомальтозный комплекс и др.). Некоторые комбинированные препараты содержат железо с аскорбиновой кислотой, улучшающей всасывание железа из кишечника (Ферроплекс и др.).

Калий является основным внутриклеточным ионом подобно тому, как главным внеклеточным ионом является натрий. Взаимодействие этих ионов имеет важное значение в поддержании изотоничности клеток. Ионы калия играют существенную роль в регулировании функций сердечно-сосудистой и других систем организма. Недостаток калия в организме может приводить к нарушению функций сердечной мышцы, желудочно-кишечного тракта (рвота, диарея и др.), нервно-мышечной проводимости и сократимости скелетной мускулатуры. Гипокалиемия развивается при недостаточном поступлении калия с пищей, а также при применении некоторых лекарственных средств, особенно диуретиков группы тиазидов (гидрохлоротиазида), сердечных гликозидов (дигоксин) и др. Применяют препараты калия (калия хлорид и др.) для предупреждения и лечения гипокалиемии (связанной с применением гидрохлоротиазида и других тиазидов), при интоксикации препаратами наперстянки, а также при аритмиях различного происхождения (в основном обусловленных электролитными нарушениями и абсолютной или относительной гипокалиемией).

Кальций играет многогранную роль в жизнедеятельности организма: участвует в передаче нервных импульсов, в поддержании тонуса скелетной и гладкой мускулатуры, в функционировании миокарда, в процессах свертывания крови и других физиологических процессах. В связи с этим препараты, содержащие соли кальция, находят применение в разных областях медицины. Уровень кальция в плазме крови определяется его поступлением с пищей, всасыванием в желудочно-кишечном тракте, реабсорбцией в почках, высвобождением из костной ткани. Потребность в кальции зависит от возраста, физиологического состояния организма, наличия патологических процессов и др. Дефицит кальция в организме может развиваться при недостатке витамина D, длительном приеме глюкокортикоидов, нарушении гормонального статуса (у женщин в менопаузе, после овариоэктомии). Различные патологические процессы, в т. ч. тетания, дисфункция скелетной и гладкой мускулатуры, сердечно-сосудистой системы, нарушение свертывания крови, остеопороз, являются проявлениями недостатка кальция в организме. Большую роль играет кальций в образовании и сохранении целостности костной ткани, поэтому препараты кальция широко используются для профилактики и лечения остеопороза. В терапевтических целях применяют разные соли кальция (кальция хлорид, кальция глюконат и др.).

Магний - жизненно важный элемент, присутствующий во всех тканях организма. Магний, как и калий, является внутриклеточным ионом. Примерно 99% магния содержится в клетках, в т. ч. большая часть концентрируется в костях (до 60%). Содержание магния в плазме крови составляет менее 1% (из них около 75% - в ионизированной форме, остальная часть связывается с белками крови, преимущественно с альбумином). При необходимости (например при снижении концентрации магния в крови) примерно 20-30% магния может высвобождаться из костной ткани.

Магний играет существенную роль во многих внутриклеточных процессах, участвует более чем в 300 ферментативных реакциях. Mg²⁺ является кофактором многих ферментов, катализирующих реакции обмена веществ, особенно ферментов, участвующих в процессах превращения энергии. Важная роль ионов магния в процессе гликолиза, а также АТФ-зависимых реакций обусловлена тем, что практически все гликолитические ферменты нуждаются для проявления активности в ионах магния. Известно, что ионы магния образуют комплексы с фосфатными группами промежуточных продуктов гликолиза, а также с фосфатными группами АТФ и АДФ. Во многих ферментативных реакциях, в которых АТФ участвует в качестве донора фосфатной группы, активной формой АТФ является его комплекс с ионами Mg²⁺. Ионы магния необходимы для синтеза белка и нуклеиновых кислот, для функционирования Na⁺-K⁺-АТФазы и H⁺-K⁺-АТФазы, для регуляции возбудимости клеток. Магний уменьшает возбудимость нейронов, снижает нервно-мышечную проводимость, регулирует функции нервной, сердечно-сосудистой и других систем организма.

При остром инфаркте миокарда магний несколько снижает системное сосудистое сопротивление, увеличивает коронарный кровоток, предупреждает коронароспазм, выступает как кардиопротектор, устраняя внутриклеточный дефицит не только магния, но и калия, фосфатов (одновременно уменьшается содержание кальция и натрия), редуцирует зону инфаркта. Снижает синтез тромбоксана B₂ и угнетает агрегацию тромбоцитов, в т. ч. тромбининдуцированную. Магний может быть эффективен для снятия судорог при эклампсии. Имеются данные о том, что повышенное содержание магния в моче препятствует образованию оксалата кальция и, как следствие, камнеобразованию.

Магний поступает в организм с пищей. Потребность в магнии повышена в период роста, при беременности, у спортсменов (в связи с большой физической нагрузкой и значительными потерями магния с потом).

Дефицит магния может возникать при недостаточном поступлении магния в организм (например несбалансированная диета, парентеральное питание), нарушениях всасывания или повышенном выведении магния из организма (в т. ч. при заболеваниях ЖКТ, продолжительной диарее, полиурии и др.). Причинами дефицита магния могут быть различные эндокринные нарушения (гиперкальциемия, гиперальдостеронизм и др.), диабет, состояние хронического стресса, алкоголизм, а также медикаментозное лечение, в т. ч. длительный прием диуретиков.

Последствием дефицита магния является состояние повышенной нервно-мышечной возбудимости, т.к. недостаток магния приводит, прежде всего, к нарушению процессов деполяризации мембран мышечных клеток и нейронов.

Симптомами дефицита магния могут быть мышечные судороги, в т. ч. икроножных мышц, раздражительность, нарушения сна, состояние физического или умственного переутомления, астения, нарушения ритма сердца, нарушение функции ЖКТ и др.

Дефицит магния трудно диагносцировать, т.к. анализ крови не дает полной информации о содержании магния в организме, поскольку снижение концентрации магния в крови может быть компенсировано высвобождением его из костной ткани. Для диагностики дефицита магния в организме используют анализ волос и ногтей.

Использование препаратов магния в медицинской практике весьма многообразно. Так, препараты магния применяются (при приеме внутрь) в качестве антацидных средств (магния оксид, магния гидроксид, магния карбонат), в т. ч. в составе комбинированных препаратов - Алмагель, Гастал, Маалокс, Ренни и др.

Некоторые препараты магния (в т. ч. магния сульфат) используют как солевые слабительные. При приеме внутрь магния сульфат плохо всасывается из ЖКТ, повышает осмотическое давление, вызывает задержку жидкости и ее выход по градиенту концентрации в просвет кишечника, что приводит к увеличению объема содержимого кишечника, возбуждению механорецепторов и усилению перистальтики кишечника на всем его протяжении. Кроме того, магния сульфат оказывает желчегонное действие (за счет раздражения нервных окончаний слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки).

Препараты магния применяют при сердечно-сосудистых заболеваниях. Например, парентеральное введение магния сульфата показано при пароксизмах желудочковой тахикардии, при гипертензивных кризах, инфаркте миокарда и др. Калия и магния аспарагинат (внутрь или парентерально) назначают при нарушениях ритма сердца, в т. ч. для профилактики аритмий, для предупреждения токсического влияния на сердце сердечных гликозидов (или при интоксикации ими), при ИБС.

Препараты магния, в т. ч. магния сульфат (парентерально), назначают для коррекции состояний, вызванных дефицитом магния в организме (профилактика и лечение). В медицинской практике используются и комбинированные препараты, содержащие магний (например Магне В₆, в состав которого входят магний и пиридоксин, улучшающий всасывание магния из ЖКТ и проникновение его внутрь клеток) и др.

Микроэлементы (кобальт, йод, мышьяк, медь, цинк и др.) необходимы организму, поскольку входят, как правило, в состав простетической группы многих ферментов.

Среди множества микроэлементов в организме всего 9 являются эссенциальными, т.е. их дисбаланс приводит к возникновению клинических симптомов. Все остальные являются неэссенциальными - им характерны определенные биологические функции, но синдромы дефицита неизвестны. Некоторые из них являются составляющими клеток и тканей как результат адаптации к окружающей среде.

Эссенциальные микроэлементы: цинк (Zn), йод (I), хром (Cr), кобальт (Co) (как компонент витамина В 12), марганец (Mn), молибден (Mo), магний (Mg), медь (Cu), селен (Se) и железо (Fe).

Неэссенциальные микроэлементы: бор (B), фосфор (P), никель (Ni), кремний (Si) и ванадий (V).

Микроэлементы участвуют в регуляции большинства жизненных процессов и биохимических реакций в нашем организме. В этом смысле их роль вполне можно сравнить с регуляторной ролью гормонов, а последствия хронического дефицита - с тяжелыми гормональными нарушениями. Правда, если здоровый организм сам способен синтезировать необходимое количество гормонов, то большинство микроэлементов он может получить исключительно с пищей или в виде медицинских препаратов. Любой их дефицит рассматривается как общее преболезненное состояние, из которого могут в дальнейшем развиться самые разные заболевания.

Препараты аминокислот