Химические элементы в организме человека их роль (Таблица)
В организме человека обнаружено 86 элементов периодической системы Менделеева, которые постоянно присутствуют, из них 25 необходимы для нормальной жизнедеятельности, 18 из которых абсолютно, а 7 полезны. Профессор В.Р. Вильямс назвал их элементами жизни.
В состав веществ, участвующих в реакциях, связанных с жизнью клетки, входят все известные химические элементы, большинство из них это кислород (65 — 75%), углерод (15 — 18%), водород (8 — 10%) и азот (1,5 — 3,0%). Остальные элементы делятся на 2 группы: макроэлементы (около 1,9%) и микроэлементы (около 0,1%). Макроэлементы — это сера, фосфор, хлор, калии, натрий, магний, кальций и железо, к микроэлементам — цинк, медь, иод, фтор, марганец, селен, кобальт, молибден, стронций, никель, хром, ванадий и др. Микроэлементы хоть и малочислены, но играют важную роль — влияют на обмен веществ. Без них невозможна нормальная жизнедеятельность каждой клетки в отдельности и организма как целого.
Таблица химические элементы в организме человека их роль
Доля в общей массе %
Роль или функция элементов в организме человека
Основные элементы организма человека
Требуется для реакций окисления, в первую очередь для процесса дыхания. Присутствует в большинстве органических веществ и в воде.
Формирует каркас молекул органических веществ.
Присутствует в большинстве органических соединений и в воде.
Компонент всех белков, нуклеиновых кислот и многих других органических веществ.
Структурный компонент костей и зубов. Важен для проведения нервных импульсов через синапсы, процессов свертывания крови, сокращения мышц, оплодотворения.
Компонент нуклеиновых кислот, фосфолипидов, нуклеотидов, участвующих в переносе энергии. Структурный компонент костей.
Важнейший внутриклеточный катион. Необходим для проведения нервных импульсов. Компонент большинства белков.
Является энергетическим транспортом клетки, так как может переносить электроны кислорода и метильные группы. Обеспечивает защиту тканей и клеток от окислительных процессов.
Важнейший внеклеточный катион. Участвует в регуляции движения жидкости между отделами тела, а также в проведении нервных импульсов.
Микроэлементы организма
Кофактор ферментов (киназ).
Важнейший анион интерстициальной жидкости. Также важен для поддержания осмотического баланса. Участвует в транспорте кислорода с кровью (хлоридное смещение).
Компонент гемоглобина и миоглобина. Переносчик электронов. Кофактор ферментов (каталаз).
Компонент тиреоидных гормонов.
Компонент витамина В12
Прочие элементы, присутствующие в следовых количествах, включают марганец (Мn), медь (Сu), цинк (Zn), фтор (F), молибден (Mo) и селен (Se).
_______________
Источник информации: Биология человека в диаграммах / В.Р. Пикеринг — 2003.
Источник
Микроэлементы
Микроэлементы (микронутриенты) – важнейшие вещества, от которых зависит жизнедеятельность организмов.
Не являются источником энергии, однако отвечают за жизненно важные химические реакции. Необходимы в очень малых количествах (суточная норма измеряется в милли- и микрограммах, меньше 200 мг).
Если человеческий организм подвергнуть тщательному анализу, то становится понятно: мы состоим из разных видов химических соединений, 30 из которых – микроэлементы. Они отвечают за оптимальную работу человеческого тела, а их недостаток крайне негативно сказывается на здоровье взрослых и развитии детей.
Микронутриенты: какие бывают
Группу микронутриентов в науке принято разделять на 2 категории: эссенциальные вещества (жизненно важные); условно эссенциальные (важные для организма, но в дефиците бывают редко).
Эссенциальные микровещества – это: железо (Fe); медь (Cu); йод (I); цинк (Zn); кобальт (Co); хром (Cr); молибден (Mo); селен (Se); марганец (Mn).
Условно эссенциальные микронутриенты: бор (В); бром (Вr) ; фтор (F); литий (Li); никель (Ni); кремний (Si); ванадий (V).
Согласно иной классификации, микроэлементы разделяют на 3 категории:
- стабильные элементы: Cu, Zn, Mn, Co, B, Si, F, I (есть в количестве около 0,05 %);
- 20 элементов, которые присутствуют в концентрации ниже 0,001 %;
- подгруппа загрязняющих элементов, стабильный избыток которых ведет к болезням (Mn, He, Ar, Hg, Tl, Bi, Al, Cr, Cd).
Польза микроэлементов для человека
Почти все биохимические процессы зависят от баланса микроэлементов. И хотя их необходимое количество определяется микрограммами, но роль этих нутриентов огромная. В частности, от микроэлементов зависит качественный процесс обмена веществ, синтезирование ферментов, гормонов и витаминов в организме. Эти микровещества укрепляют иммунитет, способствуют кроветворению, правильному развитию и росту костной ткани. От них зависит баланс щелочи и кислот, работоспособность половой системы. На уровне клеток – поддерживают функциональность мембран, в тканях – способствуют кислородному обмену.
Ученые говорят, что химический состав жидкости в клетках человеческого организма напоминает формулу морской воды в доисторическую эпоху. Достигается это путем комбинирования важных микроэлементов. И когда организм испытывает нехватку того или иного вещества, он начинает «высасывать» их сам из себя (из тканей, где накопились нутриенты).
Дефицит и передозировка микронутриентов
Любая дисгармония микроэлементов – это почти всегда развитие множества болезней и патологических изменений в организме.
И как свидетельствуют некоторые исследования, дисбаланс микровеществ разной интенсивности диагностируют у каждого третьего жителя планеты.
Среди причин, вызывающих нехватку или переизбыток полезных элементов, чаще всего оказываются:
- плохая экология;
- психологическое напряжение, стрессовые ситуации;
- нерациональное питание;
- длительный прием некоторых лекарств.
Понять, каких микроэлементов не хватает человеку, а также узнать точный уровень дефицита можно только в условиях лаборатории, сдав кровь на биохимический анализ. Но дисбаланс нутриентов также можно рассмотреть и по некоторым внешним признакам.
Скорее всего, человек испытывает нехватку полезных веществ если:
- часто подвергается вирусным заболеваниям;
- очевидны признаки ослабленного иммунитета;
- ухудшилось состояние волос, ногтей, кожи (появились угри, сыпь);
- стал раздражительным, склонным к депрессиям.
Состояния, вызванные нехваткой микроэлементов
Кроме того, тщательно проанализировав состояние своего здоровья, даже без лабораторных исследований порой можно определить, в каком именно микронутриенте нуждается организм, чего не хватает ему на данное время:
Избыточный вес – нехватка таких веществ, как хром, цинк, марганец.
- Проблемы с пищеварением – дефицит цинка, хрома.
- Дисбактериоз – не хватает цинка.
- Пищевая аллергия – недостаток цинка.
- Дисфункция предстательной железы – дефицит цинка.
- Повышение уровня сахара в плазме – нехватка магния, хрома, марганца, цинка.
- Ломкие ногти – не хватает кремния и селена.
- Медленный рост ногтей и волос – сниженный уровень селена, цинка, магния, кремния.
- Выпадают волосы – в дефиците кремний, селен, цинк.
- Пигментные пятна на коже – недостаток меди, марганца, селена.
- Раздражения и воспаления на коже – сигнал нехватки цинка, селена, кремния.
- Акне – дефицит хрома, селена, цинка.
- Аллергическая сыпь – недостаточно селена либо цинка.
Кстати, интересный факт относительно волос. Именно по их структуре легче всего определить дефицит микроэлементов. Обычно в составе волос представлено от 20 до 30 микровеществ, в то время как анализ крови или мочи покажет уровень содержания в организме не больше 10 полезных веществ.
Как сохранить баланс
Существует несколько правил для восстановления баланса микроэлементов. В них нет ничего сложного или нового, но в современном ритме жизни порой забываем об этих советах врачей.
Прежде всего важно следить за здоровьем нервной системы, регулярно бывать на свежем воздухе и правильно питаться.
Ведь лучший источник большинства микроэлементов – натуральная экологически чистая пища.
Кстати, если говорить о пищевых источниках, то больше всего микровеществ содержится в растительной еде. Лидером среди продуктов животного происхождения можно было бы назвать молоко, в котором есть 22 микроэлемента. Меж тем, концентрация нутриентов в нем столь низкая, что говорить о молоке, как о продукте, способном обеспечить баланс веществ, не приходится. Поэтому диетологи настаивают на важности сбалансированного и разнообразного питания.
Но как утверждают биологи, было бы ошибкой думать, что, например, все томаты мира имеют в себе идентичный набор микроэлементов. И даже если продукт содержит одинаковые нутриенты, количество их может значительно отличаться. На эти показатели влияют качество почвы, сорт растения и частота осадков. Порой даже собранные с одной грядки овощи одного сорта могут значительно отличаться своим химическим составом.
Причины дефицита микроэлементов:
- плохая экология, что сказывается на минерально-солевом составе воды;
- неправильная термообработка продуктов (ведет к почти 100-процентным потерям полезных веществ);
- болезни пищеварительной системы (препятствуют правильному всасыванию микровеществ);
- нерациональное питание (монодиеты).
Микроэлемент | Польза для организма | Последствия дефицита | Источники |
---|---|---|---|
Железо | Необходимо для кровообращения и поддержания здоровья нервной системы. | Малокровие. | Мясо говяжье, печень, икра рыб, яблоки, гречка, злаки, персики, абрикосы, ягоды черники. |
Медь | Способствует формированию красных кровяных частиц, усвоению железа, сохраняет упругость кожи. | Анемия, пигментация на коже, психические нарушения, патологическое снижение температуры тела. | Морепродукты, орехи. |
Цинк | Важен для производства инсулина, принимает участие в синтезировании гормонов, укрепляет иммунную систему. | Снижение иммунитета, развитие депрессии, выпадение волос. | Гречка, орехи, злаки, семена (тыквы), бобы, бананы. |
Йод | Поддерживает функционирование щитовидки и нервных клеток, антимикробное вещество. | Зоб, замедленное развитие (умственное) у детей. | Морские водоросли, грецкие орехи. |
Марганец | Способствует обмену жирных кислот, регулирует уровень холестерина. | Атеросклероз, повышение холестерина. | Орехи, бобы, злаки. |
Кобальт | Активизирует выработку инсулина, способствует формированию белков. | Неправильный обмен веществ. | Ягоды клубники, земляники, бобовые, свекла. |
Селен | Антиоксидант, предотвращает развитие раковых клеток, задерживает старение, укрепляет иммунную систему. | Одышка, аритмия, ослабление иммунитета, частые инфекционные заболевания. | Дары моря, грибы, разные сорта винограда. |
Фтор | Укрепляет кости, зубы, поддерживает здоровье эмали. | Флюороз, болезни десен и зубов. | Вся вегетарианская пища, вода. |
Хром | Участвует в переработке углеводов и производстве инсулина. | Повышение сахара в крови, развитие диабета, неправильное усвоение глюкозы. | Грибы, цельные зерна. |
Молибден | Активизирует обмен веществ, способствует расщеплению липидов. | Нарушенный метаболизм, сбои в работе пищеварительной системы. | Шпинат, разные сорта капусты, черная смородина, крыжовник. |
Бром | Обладает седативными свойствами, укрепляет организм при сердечно-сосудистых, желудочно-кишечных болезнях, снимает судороги. | Замедление роста у детей, снижение гемоглобина, бессонница, выкидыши на разных сроках беременности. | Орехи, бобовые, злаки, водоросли, морская рыба. |
Микроэлементы – незаменимые для человека полезные вещества. От них зависят процессы метаболизма, развитие и рост ребенка, функционирование всех систем (в том числе репродуктивной), поддержание работоспособности и иммунитета. А поскольку организм не в силах самостоятельно синтезировать микронутриенты, важно позаботиться о рациональном и сбалансированном питании, чтоб ежедневно пополнять запасы необходимых элементов.
Источник
Значение химических элементов для организма человека
Наш организм, как известно, состоит из клеток, которые в свою очередь включают в себя органические и неорганические соединения, выполняющие разные функции. Неорганические химические элементы важны для слаженной работы всего организма, поэтому дефицит или избыток каждого из них может привести к образованию болезней.
В человеческом теле насчитывается 81 неорганических элементов. Все они обеспечивают функции жизнедеятельности:
- Являются строительным материалом для органов тела.
- Образуют соединения с витаминами и гормонами.
- Участвуют в обмене веществ, а также в биохимических процессах.
- Принимают участие в синтезе ферментов и белков.
Избыток, дефицит или дисбаланс микро- и макроэлементов соответственно обуславливает различного рода болезни, депрессию, усталость. Причинами этого являются – экологические проблемы, негативное влияние окружающей среды, вредная работа, плохой образ жизни, неполноценное питание.
Это заболевание называется микроэлементоз, ему подвергаются, в первую очередь дети и подростки, люди с хроническими болезнями эндокринной системы и ЖКТ, кормящие грудным молоком женщины.
Все химические элементы поделены на две группы: микроэлементы и макроэлементы. Вторые называют еще основными, которых в организм взрослого человека с массой 55 – 65 кг должно поступать около 100 мг в сутки.
К данной группе причисляют: хлор, углерод, кислород, водород, фосфор, натрий, магний, калий, кальций, сера, азот. Дневная норма потребления всех микроэлементов составляет приблизительно 70 мг. Это – железо, марганец, йод, цинк, бром, селен, медь, фтор, хром, кобальт, молибден.
Нужные вещества человек получает из пищи. Но их содержание в воде и продуктах питания замкнуто в цикл: почва – растения – животные – человек. Если грунт беден на некоторые элементы, значит и поступать в организм человека будет меньше нормы (даже если продукты качественные и натуральные). В этом случае требуется дополнительное потребление пищевых добавок.
Различные лекарственные формы поливитаминных комплексов включают в себя все виды витаминов и химических элементов, но имеют свои недостатки. Встречаются они в виде таблеток или капсул, а также в форме порошка, сиропа или шипучек.
Первая группа зачастую имеет неприятный запах и может раздражать слизистую желудка. Вторая в таком виде не всегда нравится взрослым, но хорошо давать детям. Покупая поливитамины, следует обращать внимание на состояние упаковки, потому что добавки, созданные на основе сульфатов, селенитов, карбонатов имеют плохую растворимость и усвояемость.
Лучше выбирать, содержащие биоорганические соли, например лактат магния, ведь в таком виде минералы включаются в обмен веществ. Также стоит обратить внимание, что чем больше вмещает в себя пищевая добавка элементов, тем сильнее будут одни вещества вытеснять другие:
- Кальций (Са) вытесняет фосфор и цинк.
- Железо (Fe) препятствует усвоению меди и цинка.
- Марганец (Mn) притесняет магний и медь.
- Цинк (Zn) блокирует усвояемость железа и меди.
- Медь (Cu) вытесняет цинк и молибден.
Также, кроме необходимых элементов, в человеческий организм могут поступать и опасные для здоровья минералы.
Алюминий (Al). Он опасен тем, что его избыток поражает нервную систему, снижает память и способность к вниманию. Его дозы проникают через кожу с присыпками, тальком, кремами, дезодорантами, стойкой губной помадой. Значительно получаем Аl вместе с пищей, приготовленной в алюминиевой посуде.
Барий (Ba). Избыток этого элемента приводит к появлению слабости, одышки, выпадения волос, аритмии, гипертонии, рините, повреждению глазных век. Получают его люди, работающие в промышленности, а также те, кто часто проходил рентгеновское обследование с использованием барий сульфата.
Свинец (Pb). Это опасный тяжелый метал, который поражает кости, мышцы, мозг и почки. Из-за длительного воздействия страдает нервная система, у детей это проявляется гиперактивностью и потери ориентации в пространстве.
Источник