Биоактивность отдельных химических элементов

Если концентрация элемента в организме превышает 10–2%, то его считают макроэлементом. Они считают, что в живом организме не только присутствуют все химические элементы, но каждый из них выполняет определенную биологическую функцию.

Такого рода закономерно–сти связаны с тем, что в организме человека поддержи–вается баланс оптимальных концентраций биогенных элементов – химический гомеостаз. Нарушение этого баланса вследствие недостатка или избытка элемента может приводить к различным заболеваниям. Анализ содержания и соотношения микроэлементов в организме человека находит применение и в судеб–но-медицинской экспертизе. Например, в случае ал–когольного отравления под влиянием этилового спир–та в печени повышается содержание кальция, а натрия и калия становится меньше.

Недостаток в пищевом рационе таких элементов, как железо, медь, фтор, цинк, йод, кальций, фосфор, маг–ний и некоторых других, приводит к серьезным послед–ствиям для здоровья человека. Однако необходимо помнить, что для организма вре–ден не только недостаток, но и избыток биогенных эле–ментов, так как при этом нарушается химический го-меостаз.

Ряд элементов (серебро, ртуть, свинец, кадмий и др.) считаются токсичными, так как попадание их в орга–низм даже в микроколичествах приводит к тяжелым па–тологическим явлениям. Широко используются различные элементы и их сое–динения в качестве лекарственных средств. Минеральные вещества участвуют в важнейших обменных процессах организма: водно-солевом и кислотно-щелочном. Многие ферментативные процессы в организме невозможны без участия тех или иных минеральных веществ.

Впервые научные основы учения о микроэлементах в нашей стране обосновал В. И. Вернадский (1960). Для наглядности можно привести такой пример: в организме взрослого человека содержится около 1 кг кальция, 0,5 кг фосфора, по 150 г калия, натрия и хлора, 25 г магния, 4 г железа.

В организме их содержатся количества измеряемые миллиграммами или микрограммами. Микроэлементы — это те минералы, оцениваемая диетическая потребность которых обычно менее чем 1 мкг/г и часто менее чем 50 нг/г рациона для лабораторных животных и человека. Несмотря на малую потребность, эти элементы входят в состав ферментных систем как коферменты (активаторы и катализаторы биохимических процессов). В группу микроэлементов входят: цинк, йод, фтор, кремний, хром, медь, марганец, кобальт, молибден, никель, бор, бром, мышьяк, свинец, олово, литий, кадмий, ванадий и другие вещества.

Минеральные вещества не обладают энергетической ценностью, как белки, жиры и углеводы. Так же, как и при недостатке основных пищевых веществ или витаминов, при дефиците минеральных веществ в организме человека возникают специфические нарушения, приводящие к характерным заболеваниям.

Биоактивность отдельных химических элементов

Особенно важны минеральные вещества детям, в период интенсивного роста костей, мышц, внутренних органов. Естественно, беременные женщины и кормящие матери нуждаются в повышенном потреблении минеральных веществ. С возрастом потребность в минеральных веществах снижается. Начиная с 1970-х годов было много спекулятивных заявлений относительно того, что недостаток микроэлементов вносит значительный вклад в возникновение ряда хронических заболеваний.

Передозировка одного минерального вещества может привести к функциональным нарушениям и повышенному выделению другого минерального вещества. Избыток кальция может привести к недостатку фосфора, и наоборот. Некоторые микроэлементы (селен, хром, медь) в избыточных дозах токсичны. В последние годы выделяют отдельно действие на организм человека тяжелых металлов. Появление в литературе термина «тяжелые металлы» было связано с проявлением токсичности некоторых металлов и опасности их для живых организмов.

В последние годы все сильнее подтверждается важная биологическая роль большинства «тяжелых» металлов. Влияние «тяжелых» металлов на живые организмы весьма разнообразно. В статьях представлены также данные о дефицитных состояниях, развивающихся при недостаточном потреблении данных химических веществ, а также реакция организма на избыточное потребление нутриентов.

Для организма человека определенно установлена роль около 30 химических элементов, без которых он не может нормально существовать. Эти элементы называют жизненно необходимыми. Если согласиться с тем, что в каждом булыжнике содержатся все элементы, то это должно быть справедливо и для живого организма. Жизнь требует постоянного обмена веществ в организме. Организм человека состоит на 60% из воды, 34% приходится на органические вещества и 6% — на неорганические.

Доля микроэлементов в организме составляет 10-3-10-5%. По ней магний попадает в промежуточную область между макро- и микроэлементами. В данной статье мы будем исходить из того, что уже достоверно известно. Роль макроэлементов, входящих в состав неорганических веществ, очевидна. Микроэлементы вошли в отмеченный выше ряд 22 элементов, обязательно присутствующих в организме человека.

Наиболее известные яды

Последние в организме образуют координационные соединения со сложными органическими молекулами. Так, установлено, что многие биологические катализаторы — ферменты содержат ионы переходных металлов (d-элементов). При малом поступлении данного элемента организму наносится существенный ущерб. Он функционирует на грани выживания.

Однако по мере того как развиваются исследования в данном направлении, выявляется биологическая роль все большего числа химических элементов. В процессе жизнедеятельности в организме происходит постоянный распад и синтез гемоглобина. Для восполнения железа, потерянного с распадом гемоглобина, человеку необходимо суточное поступление в организм с пищей в среднем около 12 мг этого элемента.

Что еще посмотреть: