Неорганические или минеральные начала играют огромную роль во всех физико-химических процессах, протекающих в организме. Поддержание равновесия осмотического давления в тканях и тканевых жидкостях, течение всех ферментативных процессов, нормальная корреляция гормонов, изменения со стороны коллоидов, регуляция возбудимости нервно-мышечной системы, нормальная свертываемость крови и целый ряд других жизненных процессов оказываются возможными только в присутствии различных минеральных начал. Значение их особенно велико для растущего организма, так как построение новых тканей, образование белковой молекулы и т. д. требуют непременного участия различных электролитов.
Минеральные вещества в теле человека находятся в различных состояниях. Часть их, играя роль пластического материала, плотно фиксирована в составе тех или других молекул, другая часть содержится в различных тканях в виде нерастворимых отложений и, наконец, третья часть в диссоциированном состоянии, в виде ионов, находится в тканевых жидкостях, клетках, крови и т. д. Эти последние имеют особенно большое значение.
Минеральный обмен у детей различных возрастов изучен сравнительно слабо. Всасывание и задержка солей выражены вполне удовлетворительно даже у детей периода новорожденности; лучше всего задерживаются у них соли кальция, хлора и фосфора.
Можно считать установленным, что процент использования солей при искусственном питании в большинстве случаев меньше, чем при грудном, но в абсолютных количествах солей, как правило, задерживается тем больше, чем больше их вводится с пищей. Таким образом, ретенция солей зависит не только от потребностей организма, как думали раньше, но и от количества их в пище. Нет оснований, однако, полагать, что избыточное поступление солей может вызвать у ребенка гиперминерализацию, так как периоды повышенной задержки солей, по-видимому, сменяются периодами усиленного их вымывания.
Баланс отдельных минеральных веществ зависит от возраста ребенка, его индивидуальных особенностей и времени года. Для растущего организма большое значение имеет кальций, который в организме содержится главным образом в виде неактивных отложений в костях (97%). и только 3% его падает на активный кальций крови и тканей. Суточная потребность в кальции у грудных детей равна 0,15—0,18 г и, постепенно увеличиваясь, достигает 1 г в школьном возрасте. Относительная потребность в кальции особенно велика на 1-м году жизни; в этом возрасте она почти в 8 раз больше, чем на 2-м году, и в 13 раз больше, чем на 3-м году. Затем она уменьшается и лишь в период полового созревания снова несколько усиливается.
В сыворотке крови грудных и старших детей содержится около 10,0—10,5 мг% СаО, из них около 2 мг — в ионизированном виде; в крови новорожденных количество кальция слегка повышено. Количество кальция в сыворотке снижается осенью, достигает минимальных цифр ранней весной и снова нарастает летом. Эти сезонные колебания зависят главным образом от количества ультрафиолетовых лучей в солнечном спектре.
Кальций выводится из организма в основном со стулом, и лишь сравнительно небольшая часть его выделяется с мочой. Кальций необходим для роста костей, для поддержания определенного тонуса нервной системы, для свертывания крови, для усиления процессов кишечного гниения, для активирования трипсина и т. д. Нормальное течение водного, белкового и жирового обменов требует присутствия в организме активных ионов кальция. Избыток белков и жиров несколько ухудшает кальциевый обмен.
Фосфор является составным элементом каждой клетки. Роль его для растущего организма очень велика; он необходим для построения скелета, для поддержания щелочно-кислотного равновесия, для ферментативных процессов, для нормального функционирования железистых органов, нервной системы и т. д.
При грудном вскармливании ретинируется до 70% вводимого с пищей фосфора, при искусственном вскармливании и у старших детей — около 30 — 35%. Относительная потребность в фосфоре с возрастом уменьшается. В крови фосфор содержится в виде неорганического и органического соединений; неорганического фосфора (P2O5) в сыворотке крови около 5 мг%. Выделяется он с мочой и в испражнениях.
Железо необходимо для образования гемоглобина и как катализатор окислительных процессов. Ребенок рождается с некоторым запасом железа в печени, который постепенно расходуется, пока ребенок получает в пищу лишь одно молоко, бедное железом. Железо грудного молока усваивается детьми гораздо лучше, чем железо других сортов молока. Для старших детей главным источником железа является растительная пища, яичный желток и кровь животных.
В крови детей раннего возраста содержится около 40—50 мг% Fe2O3. У новорожденных железа в крови больше; затем количество его падает приблизительно параллельно снижению гемоглобина и снова нарастает с переходом ребенка на смешанную пищу.
Большая часть железа, не использованного организмом, выводится при дефекации и очень мало — с мочой.
Калий содержится главным образом в клетках, натрий — преимущественно в тканевых соках. Соединения калия и натрия используются организмом для нейтрализации кислых продуктов интермедиарного обмена; калий повышает возбудимость нервно-мышечной системы, натрий — понижает. Калий отличается некоторой радиоактивностью, натрий играет большую роль в процессах поддержания осмотического равновесия. В сыворотке крови содержится около 315—350 мг% натрия и около 19—24 мг% калия.
Сера поступает в организм в виде неорганических сульфатов и органических белковых соединений (цистина); она является постоянной составной частью белков пищи, чем и объясняется довольно строгий параллелизм между выводимыми с мочой азотистыми продуктами и серой. Количество последней приблизительно равно 1/5—1/6 общего количества выводимого азота. Сера улучшает азотистый обмен, углеводы улучшают ретенцию серы. Сера используется организмом для построения белковой молекулы.
Хлор играет большую роль в обмене веществ; он необходим для образований соляной кислоты желудочного сока и для правильного течения ряда биохимических процессов. Хлориды особенно необходимы для связывания и транспорта аммиака и для поддержания щелочно-кислотного равновесия. Содержание NaCl в плазме крови здоровых детей колеблется около 500— 650 мг%; в цельной крови содержание NaCl несколько меньше — около 450—550 мг%. Выделяются хлориды главным образом с мочой; небольшое количество их удаляется с потом; при поносе хлориды выделяются с экскрементами.
Из других минеральных начал для растущего организма особенно большое значение имеют: магний, медь, бром, цинк, кобальт, сера и фтор; обмен и физиологическая роль их еще не могут считаться хорошо изученными.
Для растущего организма ребенка особенно велико значение правильного соотношения между всеми основными электролитами, надлежащее равновесие ионов; абсолютное количество вводимых солей имеет относительно меньшее значение. Ионное равновесие меняется у детей с возрастом; оно колеблется также в зависимости от целого ряда эндогенных и экзогенных влияний на организм ребенка.