За изграждането на костта е необходим калций; образува част от веществото, циментиращо стените на съседните клетки; и е жизненоважно при отзивчивостта към стимули на мускулните и нервните клетки, което определя тяхната възбудимост. Основните източници на калций са млякото и млечните продукти; месо, в което е свързано с протеини; и зеленчуци, в които се свързва с фитати (фитинова киселина) и оксалати (солта на оксаловата киселина).

калций

Абсорбцията на калций се влияе от условията в лумена на тънките черва. Киселинният секрет от стомаха превръща калция в сол, която се абсорбира предимно в дванадесетопръстника. Неабсорбираният калций се утаява в илеума и се екскретира с изпражненията. Лактозата, млечната захар подпомага усвояването на калций, докато излишната мастна киселина и високите концентрации на магнезий и оксалати пречат на нея.

Калцият се абсорбира през границата на четката на клетъчната мембрана на ентероцитите по механизъм, който изисква енергия. Витамин D е от съществено значение за този процес и когато той е дефицитен, активният транспорт на калций спира. Паратиреоидният хормон (паратормон) и растежният хормон от хипофизната жлеза също оказват влияние върху абсорбцията на калций. Средната диета съдържа 1200 mg калций, една трета от които се абсорбира. При преминаването на кръвта през бъбреците 99 процента от циркулиращия калций се реабсорбира. По този начин, при бъбречна недостатъчност, както и при състояния на малабсорбция, настъпват прекомерни загуби на калций. При недостиг на калций, калцият се резорбира от костта, което по този начин отслабва и омекотява скелетната структура.

Магнезий

Средната диета съдържа около 300 mg магнезий, от които две трети се усвояват. Половината от абсорбирания магнезий се екскретира чрез бъбреците, които могат да регулират количеството в диапазона от 1 до 150 милимола на ден. Този контрол е обект на влиянието на паратиреоидния хормон паратормон и щитовидния хормон калцитотонин. Магнезият е важен за нервно-мускулната трансмисия. Също така е важен кофактор в ензимните процеси, които образуват матрицата на костите и в синтеза на нуклеинова киселина. Дефицитът на магнезий може да е резултат от прекалената употреба на диуретици и от хронична бъбречна недостатъчност, хроничен алкохолизъм, неконтролиран захарен диабет и чревна малабсорбция.

Магнезият има обратна връзка с калция. По този начин, ако храната има недостиг на магнезий, повече от калция в храната се абсорбира. Ако нивото на магнезий в кръвта е ниско, калцият се мобилизира от костите. Лечението на хипокалциемия поради малабсорбция включва прием на магнезиеви добавки.

Хематиника

Хематините са вещества, които са от съществено значение за правилното образуване на компонентите на кръвта. Примерите за хематини включват фолиева киселина, витамин В12 и желязо. В допълнение, витамин D, който помага да се поддържа здравето на костите - резервоарите на нови кръвни клетки - може също да има роля в защитата на хемоглобина и в стимулирането на образуването на нови кръвни клетки.

Фолиева киселина

Фолиевата киселина (птероилглутаминова киселина) е необходима за синтеза на нуклеинови киселини и за репликация на клетки. Дефицитът на фолиева киселина води до нарушено съзряване на червените кръвни клетки (еритроцити). Фолатите се синтезират от бактерии и растения и се хидролизират до фолиева киселина в червата. Млякото и плодовете са основните източници на фолиева киселина, като осигуряват средно 500 микрограма дневно. Фолиевата киселина се съхранява в черния дроб.

Хидролизата на фолатите, необходима стъпка към усвояването, се извършва по границите на четката на йеюналните ентероцити и се завършва върху лизозоми (структури в клетката, които съдържат различни хидролитични ензими и са част от вътреклетъчната храносмилателна система). Когато се наруши хидролизата на фолатите, се развива анемия. Този процес се повлиява от някои лекарства, особено фенитоин, използвани за лечение на епилепсия, и от продължителната употреба на сулфонамиди за потискане на заболяването. Към птероилглутаминовата киселина се добавя метилова група в ентерохепаталната циркулация в черния дроб и се екскретира в жлъчката. Всеки ден се използват приблизително 100 микрограма. Методът на усвояване е несигурен.

Витамин В12

Витамин В12, наричан още кобаламин, тъй като съдържа кобалт, е от съществено значение за образуването на кръвни клетки. Това е коензим, който подпомага ензимите, отговорни за придвижването на фолиевата киселина във вътрешността на клетката. Витамин В12 е продукт на бактериалния метаболизъм. Въпреки че бактериите в дебелото черво произвеждат и витамин В12, той не може да се абсорбира на това място. Витамин В12 се среща в свързана форма в храната и се освобождава от протеолитичната активност в стомаха и тънките черва. След това се свързва с вътрешния фактор (IF), гликопротеин, произведен от същите париетални клетки, които образуват солна киселина. Вътрешният фактор е от съществено значение за транспорта, а протеиновият комплекс В12, известен като транскобаламин II, е необходим, за да прехвърли витамина от червата в останалата част на тялото. След като IF се прикрепи, се предотвратява по-нататъшното протеолитично смилане на свързания витамин. Абсорбцията се ограничава до дисталните 100 cm от илеума, особено последните 20 cm, където комплексът се свързва с рецептори в четката на ентероцитите. Процесът е бавен; от представянето му в храната до появата му в периферната кръв чрез ентерохепаталната циркулация и чернодробните вени са необходими три часа. Дневната нужда от витамин В12 е един микрограм. Витамин В12 се съхранява предимно в черния дроб.

Желязото е необходимо за синтеза на хемоглобин, кислородосъдържащото съединение на червените кръвни клетки. Той също така има важна роля като кофактор при вътреклетъчния метаболизъм. Основните хранителни източници са месото, яйцата, ядките и семената. Средната дневна диета съдържа приблизително 20 mg желязо; хората не са в състояние да отделят желязо, което е абсорбирано над дневната нужда от 1 mg.

Киселината в стомаха предотвратява образуването на неразтворими комплекси, както и витамин С. Някои аминокиселини от хранителния протеин стабилизират желязото в комплекси с ниско молекулно тегло. Фосфатите и фитатите от растителен произход, някои хранителни добавки и инхибирането на киселинната секреция възпрепятстват усвояването на желязото. Желязото се абсорбира почти изцяло в дванадесетопръстника чрез процес, който включва метаболитна активност, изискваща енергия. Повечето от желязото остава в капан в повърхностните ентероцити и се губи, когато клетките умират и се изхвърлят в червата. Изгубеното количество желязо изглежда е свързано по някакъв начин със състоянието на запасите от желязо в тялото, въпреки че това може да бъде преодоляно, ако се приемат много големи дози желязо през устата. Алкохолът в стомаха и дванадесетопръстника увеличава скоростта на абсорбция. Транспортът на желязото от ентероцита се постига чрез свързване с носител, плазмен протеин, наречен трансферин. От червата преминава в порталната циркулация и черния дроб. Когато загубата на желязо се увеличи, както при прекомерна менструация и при нарушения на кървенето, скоростта на абсорбция се увеличава от по-малко от 1 mg на ден до 1,5 mg или повече.

Витамин D

Витамин D по същество е хормон и се предлага от два източника. Първо, под въздействието на фотосинтезата, която става възможна от ултравиолетовите лъчи от Слънцето, стероловото съединение от черния дроб (дехидрохолестерол) се превръща във витамин D3. Това доставя достатъчно витамин D3 за човешките нужди. При липса на излагане на слънчева светлина, хранителните добавки стават необходими. Яйцата, черният дроб, подсиленият хляб и млякото са основните източници на витамин D. Недостигът на витамин D възниква, когато липсва слънчева светлина и недостатъчен витамин D в диетата. Може да е резултат и от заболяване или след резекция на тънките черва, което може да причини малабсорбция. При тези обстоятелства може да настъпи омекотяване на костите (остеомалация) и рахит.

В йеюнума витамин D се включва заедно с жлъчните соли и мастните киселини в мицелите и впоследствие като провитамин D1, витамин D се абсорбира в илеума и след това преминава в циркулацията през порталната вена. Специфичен за кръвта протеин, алфа-1-глобулин, го пренася в черния дроб, където процесът на химична промяна в активния хормон започва чрез хидроксилиране до холекалциферол. Производните се предават от черния дроб до различни тъкани, включително кожата, костите и паращитовидните жлези. В червата витамин D влияе върху пропускливостта на границите на четката на ентероцитите за калций.

Нивата на витамин D могат да повлияят на производството на хемоглобин в организма. Например, хората с ниски нива на витамин D могат да развият анемия и нивата на хемоглобина при тези индивиди могат да бъдат увеличени чрез добавки с витамин D. Въпреки че механизмът, по който витамин D влияе върху производството на хемоглобин, е неясен, изследванията предполагат, че той може да защити молекулата, пренасяща кислород, чрез защитно противовъзпалително действие. Доказано е също така, че витамин D увеличава производството на червени кръвни клетки в присъствието на еритропоетин, хормон, произведен предимно в бъбреците, който влияе върху скоростта на производство на червени кръвни клетки.