Микроэлементы в организме человека. Макроэлементы в организме человека и их значение

Дефицит микроэлементов вызывает следующие проблемы:

• развитие дисбактериоза;
• выраженная анемия или малокровие;
• потеря иммунных защитных сил;
• торможение роста и развития;
• плохое переваривание пищи;
• набор веса, приводящий к ожирению;
• постепенное развитие сахарного диабета;
• патологии кожного покрова и костей;
• сбои в работе сердца и сосудов;
• половая дисфункция.

На нехватку микроэлементов первым реагирует волосяной покров. По состоянию волос можно ориентироваться, если организм получает недостаточное количество некоторых компонентов: пряди становятся блеклыми, ломкими, ослабленными.

В медицинской практике при лечении болезней микровещества пока используют очень ограниченно. Известно применение брома, йода, железа. Некоторые элементы используют при проблемах нервной системы, но им отведена второстепенная роль: они помогают усваиваться другим лекарственным средствам.

Дефицит или дисбаланс микроэлементов вызывает серьезные сбои в работе организма, приводят к нарушению метаболизма, процессов роста и развития. Без них невозможно поддерживать на должном уровне работоспособность и иммунитет. Микровещества можно получать только из внешней среды, поэтому от нас требуется всего лишь позаботиться о правильном питании.

Человеческий организм представляет собой сложный механизм, где подобно инженерии, все взаимосвязано, взаимозависимо и требует чётких дозировок. Белки и углеводы, витамины и микроэлементы являются частью этого механизма. Итак, рассмотрим работу важной „инженерной детали” - микроэлементов, которые представляют собой целую группу веществ.

Роль в организме человека

Микроэлементами называются содержащиеся в человеческом организме в малом количестве химические элементы. И хотя их в нашем теле всего лишь тысячные доли, они составляют 4% нашего веса, но они нужны для нормального функционирования организма. Поступают эти мелкие вещества с пищей, водой, воздухом, а отдельные органы имеют запасы нужных микроэлементов.

Их функции в организме различны, много металлов входит в ферменты и тем самым обеспечивает их активность. Существует около двухсот металлов-ферментов. Некоторые микроэлементы входят в состав активных соединений. Так, к примеру, йод - компонент гормонов щитовидной железы, железо - гемоглобина, магний - хлорофилла. Дефицит либо избыток химических элементов становится причиной заболеваний. Наш организм нуждается в цинке и йоде, фторе и кремнии, фосфоре и меди, марганце и железе, калии и кальции, меди и серебре, хроме и селене, и других менее известных веществах.

Итак, рассмотрим роль конкретных микроэлементов в процессе жизнедеятельности нашего организма.

1. Железо. Оно является составной частью белков, гемоглобина. Он важен для обеспечения организма кислородом, синтеза АТФ и ДНК, процессов детоксикации . Железо поддерживает функционирование иммунной системы.
2. Йод. Одна из главных его функций - регулирование работы щитовидной железы, гипофиза, защита от радиации. Йод является компонентом гормонов тироксина и трийодтиронина. Этот микроэлемент поддерживает работу ЦНС, влияет на умственную деятельность и особенно нужен людям, которые занимаются интеллектуальным трудом.
3. Кальций. В организме 99% кальция находится в костях, зубах. А 1% его играет роль внутриклеточного элемента. Кальций принимает участие в передаче нервных импульсов, отвечает за баланс возбуждения и торможения в головном мозге, влияет на активность ферментов. Он снижает холестерин крови и является фактором внутриклеточной сигнализации.
4. Магний. В здоровом организме содержится 25 г магния, в основном в костях. Он является компонентом ферментов, влияет на энергетические процессы в органах и тканях, в частности сердца и мышц. Магний обладает кардиопротекторной функцией, благоприятно влияя на сердце, улучшая снабжение миокарда кислородом. Вместе с тем магний имеет сосудорасширяющее действие и снижает давление. Этот микроэлемент известен своими антистрессовыми свойствами. Он нормализует работу нервной системы и ее отделов в сочетании с витамином В6 . Магний препятствует сосудистым осложнениям при диабете, способствует снятию бронхоспазма, благотворно влияет на репродуктивную функцию женщины, предотвращая развитие гестозов и выкидыши.
5. Медь. Она принимает участие в процессах биосинтеза гемоглобина, и ее дефицит, как и железа, может провоцировать анемии. Медь - компонент антиоксидантной защиты организма, она повышает активность инсулина и способствует утилизации углеводов. Микроэлемент участвует в формировании таких известных для женщин белков, как коллаген и эластин, которые служат неотъемлемой частью здорового вида кожи. Медь принимает участие и в формировании оболочек нервов, разрушение которых является причиной склероза.
6. Селен. Он является катализатором работы витамина Е и повышает его антиоксидантную активность. Селен входит в белки мышечной ткани, имеет антимутагенные и радиопротекторные свойства. Он улучшает репродуктивную функцию, регулирует работу щитовидной железы.
7. Серебро. Оно обладает бактерицидным, антисептическим действием и эффективен против 650 видов бактерий. Серебро - природный антибиотик нашего организма против вирусов.
8. Фосфор. Неорганический фосфор входит в состав костной ткани, поддерживает кислотно-щелочное равновесие. Соединения фосфора являются частью нуклеиновых кислот, принимают участие в росте клеток, хранении генетической информации.
9. Хром. Его роль состоит в регулировке углеводного обмена, поддержке проницаемости мембран клеток для глюкозы. Дефицит хрома бывает причиной диабета, его развития у беременных. Микроэлемент имеет значение в профилактике сахарного диабета и болезней сердца.
10. Цинк. Необходим для работы ДНК и РНК. Он влияет на синтез тестостерона у мужчин, входит в состав женских гормонов эстрогенов, препятствует возникновению иммунодефицита, стимулирует противовирусную защиту. Цинк имеет ранозаживляющие свойства, нужен для нормальной работы ЦНС, особенно важен для памяти.

Совместимость витаминов и микроэлементов

Будучи аналогом инженерного механизма, наш организм имеет закономерности сочетания микроэлементов и витаминов. Итак, узнаем об их совместимости:

1. Кальций. Его рекомендуется употреблять с витаминами В6, В12, К, D. Эти витамины улучшают впитывание кальция и уменьшают его выведение. Кстати, всего лишь одна чашка кофе на 2-3 мг снижает содержание кальция в организме.
2. Железо. Его нужно принимать с витаминами А , С, В2. Железо затрудняет усвоение витаминов В12 и Е. Лучше не употреблять железо с магнием и кальцием. Они усугубляют дефицит друг друга.
3. Фосфор. Его усвоению помогает витамин D (эрогокальциферол)
4. Медь. Она плохо совмещается с витамином B12, цинком.
5. Магний. Он способствует лучшему усвоению витаминов группы B, а также кальция. Повышенное количество магния - это дефицит кальция и фосфора.
6. Цинк . Микроэлемент совместим с витаминами B2, B6. Он плохо сочетается с фолиевой кислотой (витамином В9).
7. Хром. Его усвоение улучшает витамин С.
8. Селен усиливает действие витамин Е, его свойства антиоксиданта.

Итак, синергия (положительное взаимодействие) витаминов и микроэлементов важна для поддержки здоровья нашего организма, грамотного лечения возникающих заболеваний.

Недостаток микроэлементов

Несмотря на то, что микроэлементы занимают незначительную часть массы тела, они важны для взаимосвязанной работы организма. При этом следует учитывать, что наличие вредных привычек является фактором снижения функций микроэлементов. Негативно влияет на их работу и загрязненная окружающая среда.

Причиной дефицита микроэлементов может быть некачественная вода и приём некоторых лекарств, которые ухудшают усвоение их в нашем теле.

По данным статистики, от недостатка витаминов и микроэлементов страдает 90% взрослого населения стран СНГ. О влиянии дефицита микроэлементов на здоровье свидетельствует тот факт, что каждый год респираторными заболеваниями страдают около 14 миллионов человек. По продолжительности человеческой жизни Россия занимает 63 место, Украина 75, а Белоруссия - 53 место в мире. И одной из главных причин этого является, по утверждению экспертов ООН, неблагоприятная экологическая ситуация. Кроме этого, сокращение средней продолжительности жизни медики объясняют ухудшением питания людей, ненатуральностью потребляемой пищи.

Если говорить о конкретном влиянии дефицита микроэлементов на организм, то это снижение иммунитета и болезни волос, кожи, диабет и ожирение, гипертония и болезни сердца, остеопорозы, остеохондрозы и сколиозы. Часто недостаток микроэлементов вызывает аллергии, бронхиальную астму, колиты и гастриты, бесплодие и снижение потенции. Симптомами дефицита микроэлементов могут быть задержка физического и умственного развития.

Следует подчеркнуть, что микроэлементы в нашем организме не синтезируются. Баланс этих веществ поддерживается потреблением в пищу продуктов. Но та же статистика свидетельствует, что каждый год количество микроэлементов в наших продуктах прогрессивно падает.

Более того, если клетки ощущают дефицит микроэлементов, то организм поглощает радиоактивные вещества, аналогичные по строению с дефицитными. Например, вместо кальция поглощается стронций, калий заменяется цезием, селен - теллуром, а цинк - ртутью. Говорить о „пользе” такой замены не стоит, ведь всем понятно, что это большая опасность.

Итак, небольшие, но очень ответственные частички нашего тела - микроэлементы - важны для здоровья. Поэтому мы должны обращать внимание на употребление натуральных продуктов, где эти вещества содержатся в достаточном количестве.

Минералы – биологически значимые для нормального функционирования человеческого организма элементы классифицируются на макроэлементы (содержание более 0.1%) и микроэлементы (содержание менее 0,001%). Данная статья посвящена именно микроэлементам, содержание которых в организме невелико, но очень значимо.

Роль микроэлементов в организме человека

Достаточный уровень микроэлементов – это здоровое и продуктивное функционирование всего организма. Недостаток микроэлементов, который в настоящее время затрагивает более 2 млрд. человек по всему миру является основной причиной умственной отсталости, слепоты и смерти во время родов. Поскольку они несут ответственность за дефекты центральной нервной системы, их роль в снижении наиболее распространенной формы врожденных дефектов – сердечных, достаточно значима.

Микроэлементы также имеют огромное влияние на иммунную систему человека. Шансы человека умереть от кори, диареи или гриппа составляют от 30 до 50 %. Этот процент значительно снижается при правильном питании и, соответственно, достаточном уровне микроэлементов в человеческом организме.

Каждый микроэлемент играет свою неповторимую и важную роль в человеческом организме, оказывая влияние на определенную сферу его жизнедеятельности. Микроэлементы, естественно, также как макроэлементы и витамины, содержатся в различной растительной и животной пище. Хотя в современном мире они могут быть получены путем синтезирования в лабораториях, все же пополнять их запас, употребляя определенные продукты, в которых они содержатся, для организма гораздо эффективнее. Информация по основным микроэлементам с указанием натуральных продуктов, в которых микроэлемент содержится и последствиях его нехватки для организма приведена ниже.

Бор

Бор присутствует во всем нашем организме, но больше всего в костях и эмали зубов. Его благоприятное воздействие ощущает буквально весь организм: стабилизирует работу эндокринных желез, является участником формирования скелета, повышает уровень половых гормонов, что особенно важно в климактерический период для женщин.

Перечень продуктов: бобовые, соя, свекла, кукуруза, гречка, рис.

Симптомы недостатка в организме: гормональный дисбаланс в организме, следствием которого могут быть у женщин – эрозии, миомы, раковые опухоли женских органов, остеопороз. Мочекаменная болезнь и заболевания суставов.

Бром

Влияет на работу щитовидной железы, участвуют в работе центральной нервной системы, усиливая процессы торможения. Препараты с бромом, например, подавляют половое влечение.

Перечень продуктов: зерновые, бобовые, орехи.

Симптомы: бессонница, снижение уровня гемоглобина в крови.

Ванадий

Регулирует функции сердечно-сосудистой системы, стабилизирует выработку холестерина, тем самым препятствуя развитию атеросклероза, уменьшает отечность и опухоли, оказывает влияние на некоторые функции глаз, печени, почек. Также участвует в регуляции глюкозы и гемоглобина в крови.

Перечень продуктов: злаковые, рис, картофель, редис.

Симптомы недостатка в организме: снижение уровня холестерина, сахарный диабет, атеросклероз.

Железо

Железо – составная часть гемоглобина, стимулирующая процесс дыхания клеток. Отвечает за кроветворение. Особенно отвечает за состояние клеток кожи, желудочно-кишечного тракта, ротовой полости.

Перечень продуктов: орех лесной, кунжут, горчица, ламинария, гранат, яблоко, семечки тыквы.

Симптомы недостатка в организме: усталость, сонливость, сухость и шершавость кожи, плохое состояние ногтей, сухость во рту, одним словом анемия. Характерно также и извращение вкуса.

Йод

Йод основной участник производства тироксина - гормона щитовидной железы. Из 25 мг йода в организме – 15 находится в щитовидной железе. Йод важен также для работы печени, почек, яичников и предстательной железы.

Перечень продуктов: шампиньоны, фасоль, пшеница, рожь, молочные продукты, морские водоросли, водоросли, шпинат.

Симптомы недостатка в организме: недостаток, также как и избыток, йода приводит к развитию зоба (увеличение щитовидки), мышечной слабости, дистрофическим изменениям, замедлению умственного развития.

Кобальт

Кобальт - существенная составляющая в процессе кроветворения, участник производства витамина В12 и инсулина.

Перечень продуктов: соль, соя, бобовые, груша манка.

Симптомы недостатка в организме: анемия, усталость, сонливость, «сон на ходу».

Марганец

Отвечает за репродуктивную функцию, работу нервной системы и костную ткань. Оказывает положительное влияние на потенцию путем улучшения мышечных рефлексов, уменьшает нервную раздражительность.

Перечень продуктов: имбирь, орехи, агар-агар.

Симптомы недостатка в организме: нарушение окостенения всего скелета, деформация суставов.

Медь

В организме медь большей частью сосредоточена в печени. Входит в состав меланина, то есть участвует в процессе пигментации организма и выработке коллагена. Помогает усвоению железа

Перечень продуктов: подсолнух, кунжут, ламинария, грибы-шитаки, какао.

Симптомы недостатка в организме: анемия, облысение, сильная потеря веса, понижение уровня гемоглобина, дерматозы различной этиологии.

Молибден

Является основной частью фермента, который утилизирует железо и тем самым предупреждает анемию.

Перечень продуктов: соль, бобовые и зерновые.

Симптомы недостатка в организме: недостаточность молибдена изучена плохо.

Никель

Участвует в кроветворении, обеспечивая клетки кислородом, принимает участие в обмене жиров, участвует в формировании гормонального фона, влияет на артериальное давление в сторону снижения.

Перечень продуктов: груша, яблоко, кукуруза, соя, чечевица и другие бобовые.

Симптомы недостатка в организме: на сегодняшний день мало изучено влияние дефицита никеля.

Селен

Антиоксидант, предупреждает рост аномальных клеток, то есть предохраняет от возникновения и развития онкологических заболеваний, защищает от тяжелых металлов. Необходим для образования белков, то есть для нормальной работы печени, поджелудочной и щитовидной желез. Является составляющей спермы, то есть важен для поддержания репродуктивной функции.

Перечень продуктов: пшеница и ее зародыши, семечки подсолнуха

Симптомы недостатка в организме: дисбактериоз, аллергические реакции, дистрофии мышц, рассеянный склероз, задержка развития, инфаркт, раковые опухоли.

Фтор

Фтор – основной участник формирования зубной ткани и зубной эмали.

Перечень продуктов: орехи, тыква, просо, изюм.

Симптомы недостатка в организме: недостаточность фтора проявляется частым проявление кариесных заболеваний зубов.

Хром

Ускоряет производство инсулина, улучшает углеводный обмен.

Перечень продуктов: свекла, соя, редис, персик, грибы.

Симптомы недостатка в организме: в первую очередь страдают ногти, волосы и кости.

Цинк

Контролирует ряд важнейших функций организма – обмен веществ (участвует в производстве гормона вилочковой железы), репродуктивную функцию, кроветворение.

Перечень продуктов: пшеничные зародыши, кунжут.

Симптомы недостатка в организме: белые пятна на ногтях, повышенная утомляемость, частые инфекционные и аллергические заболевания.

Совместимость витаминов и микроэлементов

В процессе усвоения микроэлементов в организме происходит взаимодействие последних с витаминами и макроэлементами. Одни комбинации положительно влияют на организм в целом (синергизм), другие – способны даже разрушать друг друга (антагонизм), а также влияние друг друга может полностью отсутствовать (нейтральное воздействие).

Примеры совместимости витаминов и микроэлементов:

• Хорошо знакомый и важный витамин D отлично усваивается в присутствии цинка.
• Витамин В12 под влиянием меди и железа становится бесполезным.
• При одновременном приеме железа и витамина А, первое усваивается лучше. Селен усиливает действие витамина Е и, тем самым, его антиоксидантное воздействие на организм.
• Биодоступность магния увеличивает витамин В6.

Примеры несовместимости витаминов и микроэлементов:

• Фосфор снижает биодоступность кальция
• Усвоению железа препятствуют магний, цинк, кальций
• Фолиевая кислота (В9) отрицательно влияет на транспорт цинка

Список совместимости витаминов и микроэлементов можно еще долго продолжать, но стоит ли? В случае восполнения недостатка микроэлементов путем приема мультивитаминного комплекса следует четко придерживаться рекомендаций инструкции.

Часто такие комплексы разделены на две части (две таблетки), которые необходимо употреблять в разное время суток и обязательно через определенный промежуток времени.

Если же необходимости в восполнении микроэлементов нет, то следует поддерживать достаточный уровень последних с помощью сбалансированного питания и питьевого режима.

Кроме того, следует учитывать, что многие лекарственные препараты нарушают действия микроэлементов или вовсе разрушают их. Например, аспирин вымывает цинк, тетрациклин – железо, магний. Поэтому принимая то или иное лекарство, следует восполнять нехватку тех или иных микроэлементов, что всегда указано в аннотации и на это обязательно должен обратить внимание ваш доктор.

Недостаток микроэлементов

Уже вполне понятно, что каждый из микроэлементов выполняет необходимую и важную роль для обеспечения эффективного функционирования организма. Нехватка того или иного микроэлемента может быть немалой проблемой для организма.

Снижение уровня микроэлементов может вызвать:

• Снижение иммунитета
• Диабет
• Ожирение
• Болезни ногтей, зубов, волос
• Различные кожные заболевания
• Заболевания костей – остеопороз, сколиоз
• Анемию
• Сердечно-сосудистые проблемы
• Бесплодие
• Снижение потенции и уменьшение либидо
• Задержку в развитии

Основные причины, вызывающие недостаток микроэлементов:

• Несбалансированное питание, некачественная питьевая вода
• Проживание в экологически неблагоприятных районах
• Кровотечения, в результате которых произошла большая потеря минеральных веществ
• Употребление лекарственных препаратов, вызывающих потерю микроэлементов

Если на лицо признаки нехватки микроэлементов следует обратиться к врачу и пройти обследование организма. Исследование на микроэлементы в настоящее время довольно простое и доступное.

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 поддать тщательному анализу, то становится понятно: мы состоим из разных типов 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: ; 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).

Почти все биохимические процессы зависят от баланса микроэлементов. И хоть их необходимое количество определяется микрограммами, но роль этих нутриентов огромная. В частности, от микроэлементов зависит качественный процесс обмена веществ, синтезирование , 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).

Любая дисгармония микроэлементов – это почти всегда развитие множества болезней и патологических изменений в организме.

И как гласят некоторые исследования, дисбаланс микровеществ разной интенсивности диагностируют в 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:

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 , 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 минеральносолевом составе воды;
• неправильная термообработка продуктов (ведет к почти 100-процентным потерям полезных веществ);
• болезни пищеварительной системы (препятствуют правильному всасыванию микровеществ);
• нерациональное питание (монодиеты).

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.

Биологическая роль микроэлементов определяется их участием практически во всех видах обмена веществ организма; они являются кофакторами многих ферментов, витаминов, гормонов, участвуют в процессах кроветворения, роста, размножения, дифференцировки и стабилизации клеточных мембран, тканевом дыхании, иммунных реакциях и многих других процессах, обеспечивающих нормальную жизнедеятельность организма.

В организме человека обнаружено около 70 химических элементов (в т.ч. микроэлементов), из которых 43 считаются эссенциальными (незаменимыми). Кроме эссенциальных микроэлементов, являющихся незаменимыми факторами питания, дефицит которых приводит к различным патологическим состояниям, существуют токсичные микроэлементы, представляющие собой основные загрязнители окружающей среды и вызывающие у человека заболевания и интоксикации. При определенных условиях эссенциальные микроэлементы. могут проявлять токсическое действие, а некоторые токсические микроэлементы в определенной дозе обладают свойствами эссенциальных.

Потребность человека в микроэлементах колеблется в широких пределах и для большинства микроэлементов точно не установлена. Всасывание микроэлементов происходит главным образом в тонкой кишке, особенно активно - в двенадцатиперстной кишке.

Из организма микроэлементы выводятся с калом и мочой. Некоторая часть микроэлементов выделяется в составе секретов экзокринных желез, со слущенными клетками эпителия кожи и слизистых оболочек, с волосами и ногтями. Каждый микроэлемент характеризуется специфическими особенностями всасывания, транспорта, депонирования в органах и тканях и выделения из организма.

Описание некоторых микроэлементов

Бром

Наибольшее содержание отмечают в мозговом веществе почек, щитовидной железе, ткани головного мозга, гипофизе. Бром при чрезмерном накоплении угнетает функцию щитовидной железы, препятствуя поступлению в нее Йода. Соли брома оказывают тормозящее действие на ц.н.с., активируют половую функцию, увеличивая объем эякулята и количество сперматозоидов в нем. Бром входит в состав желудочного сока, влияя (наряду с хлором) на его кислотность. Суточная потребность в броме составляет 0,5-2 мг. Основными источниками брома в питании человека являются хлеб и хлебопродукты, молоко и молочные продукты, бобовые. В норме в плазме крови содержится около 17 ммоль/л брома (около 150 мг / 100 мл плазмы крови).

Ванадий

Наибольшее содержание обнаруживают в костях, зубах, жировой ткани. Ванадий оказывает гемостимулирующее действие, активирует окисление фосфолипидов, влияет на проницаемость митохондриальных мембран, угнетает синтез холестерина. Он способствует накоплению солей кальция в костях, повышает устойчивость зубов к кариесу. При избыточном поступлении в организм ванадий и его соединения проявляют себя как яды, поражающие систему кровообращения, органы дыхания, нервную систему и вызывающие аллергические и воспалительные заболевания кожи.

Железо

Наибольшее содержание отмечают в эритроцитах, селезенке, печени, плазме крови. Входит в состав гемоглобина, ферментов, катализирующих процессы последовательного переноса атомов водорода или электронов от исходного донора к конечному акцептору, т.е. в дыхательной цепи (каталазы, пероксидазы, цитохромов). Участвует в окислительно-восстановительных реакциях, иммунобиологических взаимодействиях. При дефиците железа развивается анемия, происходит задержка роста, полового созревания, отмечаются дистрофические процессы в органах. Избыточное поступление железа с пищевыми продуктами может вызывать гастроэнтерит, а нарушение его обмена, сопровождающееся избыточным содержанием в крови свободного железа, - появление в паренхиматозных органах отложений железа, развитие гемосидероза, гемохроматоза. Суточная потребность человека в железе составляет 10-30 мг, его основными источниками в питании являются фасоль, гречневая крупа, печень, мясо, овощи, фрукты, хлеб и хлебопродукты. В норме негеминовое железо содержится в плазме крови в концентрации 12- 32 мкмоль/л (65-175 мкг/100 мл); у женщин содержание негеминового железа в плазме крови на 10-15% ниже, чем у мужчин.

Наиболее высокое содержание обнаруживается в щитовидной железе, для функционирования которой йод абсолютно необходим. Недостаточное поступление йода в организм ведет к появлению зоба эндемического, избыточное поступление - к развитию Гипотиреоза. Суточная потребность в йоде составляет 50-200 мкг. Основным источником в питании являются молоко, овощи, мясо, яйца, морская рыба, продукты моря. В норме в плазме крови содержится 275-630 нмоль/л (3,5-8 мкг/100 мл) белково-связанного йода.

Кобальт

Наибольшее содержание отмечают в крови, селезенке, костях, яичниках, гипофизе, печени. Стимулирует процессы кроветворения, участвует в синтезе витамина В12, улучшает всасывание железа в кишечнике и катализирует переход так называемого депонированного железа в гемоглобин эритроцитов. Способствует лучшей ассимиляции азота, стимулирует синтез мышечных белков. Кобальт влияет на Углеводный обмен, активизирует костную и кишечную фосфатазы, каталазу, карбоксилазу, пептидазы, угнетает цитохромоксидазу и синтез тироксина. Избыток кобальта может вызвать кардиомиопатию, оказывает эмбриотоксическое действие (вплоть до внутриутробной гибели плода). Суточная потребность составляет 40-70 мкг. Основные источники в питании - молоко, хлеб и хлебопродукты, овощи, печень, бобовые. В норме в плазме крови содержится примерно 20-600 нмоль/л (0,1-4 мкг/100 мл) кобальта.

Кремний

Наибольшее содержание определяют в бронхолегочных лимфатических узлах, хрусталике глаза, мышечной оболочке кишечника и желудка, поджелудочной железе. Содержание кремния в коже максимально у новорожденных, с возрастом оно уменьшается, а в легких, наоборот, возрастает в десятки раз. Соединения кремния необходимы для нормального развития и функционирования соединительной и эпителиальной тканей. Полагают, что присутствие кремния в стенках сосудов препятствует проникновению в плазму крови липидов и их отложению в сосудистой стенке. Кремний способствует биосинтезу коллагенов и образованию костной ткани (после перелома количество кремния в костной мозоли увеличивается почти в 50 раз). Считают, что соединения кремния необходимы для нормального протекания процессов липидного обмена.

Пыль кремнийсодержащих неорганических соединений может вызвать развитие силикоза, силикатоза, диффузного межуточного пневмокониоза. Еще более ядовиты кремнийорганические соединения.

Суточная потребность в диоксиде кремния SiO2 составляет 20-30 мг. Источниками его являются вода и растительные пищевые продукты. Дефицит кремния приводит к так называемой силикозной анемии. Повышенное поступление в организм кремния может вызвать нарушения фосфорно-кальциевого обмена, образование мочевых камней.

Марганец

Наибольшее содержание отмечают в костях, печени, гипофизе. Входит в состав рибофлавина, пируваткарбоксилазы, аргиназы, лейцинаминопептидазы, активирует фосфатазы, декарбоксилазу α-кетокислот, фосфоглюкомутазу. Влияет на развитие скелета, рост, размножение, кроветворение, участвует в синтезе иммуноглобулинов, тканевом дыхании, синтезе холестерина, гликозаминогликанов хрящевой ткани, аэробном гликолизе, спиртовом брожении. Избыточное поступление марганца в организм ведет к накоплению его в костях и появлению в них изменений, напоминающих таковые при рахите (марганцевый рахит). При хронической интоксикации марганцем он накапливается в паренхиматозных органах, проникает через гематоэнцефалический барьер и проявляет четко выраженную тропность к подкорковым структурам головного мозга, поэтому его относят к агрессивным нейротропным ядам хронического действия. Выраженная интоксикация марганцем, если его концентрация в крови значительно превышает 18,2 мкмоль/л (100 мкг/100 мл), ведет к развитию так называемого марганцевого паркинсонизма. Избыток марганца в местностях, эндемичных по зобу, способствует развитию этой патологии. Дефицит марганца в организме отмечают очень редко. Марганец является синергистом меди и улучшает ее усвоение.

Суточная потребность в марганце составляет 2-10 мг, основными источниками являются хлеб и хлебопродукты, овощи, печень, почки. В норме в плазме крови содержится примерно 0,7-4 мкмоль/л (4-20 мкг/100 мл) марганца.

Медь

Наибольшее содержание обнаруживают в печени и костях. Входит в состав ферментов цитохромоксидазы, тировиназы, супероксиддисмутазы и др. Способствует анаболическим процессам в организме, участвует в тканевом дыхании, инактивации инсулиназы. Медь оказывает выраженное гемопоэтическое действие: усиливает мобилизацию депонированного железа, стимулирует его перенос в костный мозг, активирует созревание эритроцитов. При дефиците меди развивается анемия, нарушаются костеобразование (отмечается остеомаляция) и синтез соединительной ткани. У детей недостаточность меди проявляется задержкой психомоторного развития, гипотонией, гипопигментацией, гепатоспленомегалией, анемией, поражением костей. Дефицит меди лежит в основе болезни Менкеса - врожденной патологии, проявляющейся у детей до 2 лет и связанной, по-видимому, с генетически обусловленным нарушением всасывания меди в кишечнике. При этом заболевании кроме перечисленных выше симптомов отмечают изменения интимы сосудов и роста волос. Классическим примером нарушения метаболизма меди является болезнь Вильсона - Коновалова. Это заболевание связано с недостатком церулоплазмина и патологическим перераспределением свободной меди в организме: снижением ее концентрации в крови и накоплением в органах. Избыточное поступление меди в организм оказывает токсическое действие, проявляющееся острым массивным гемолизом, почечной недостаточностью, гастроэнтеритом, лихорадкой, судорогами, проливным потом, острым бронхитом со специфической зеленой мокротой.

Суточная потребность в меди составляет 2-5 мг, или около 0,05 мг на 1 мг массы тела. Основными источниками в питании являются хлеб и хлебопродукты, листья чая, картофель, фрукты, печень, орехи, грибы, бобы сои, кофе. В норме в плазме крови содержится 11-24 мкмоль/л (70-150 мкг/100 мл) меди.

Молибден

Наибольшее содержание отмечают в печени, почках, пигментном эпителии сетчатки глаза. Является частичным антагонистом меди в биологических системах. Активирует ряд ферментов, в частности флавопротеины, влияет на пуриновый обмен. При дефиците молибдена усиливается образование ксантиновых камней в почках, а его избыток приводит к повышению в крови концентрации мочевой кислоты в 3-4 раза по сравнению с нормой и развитию так называемой молибденовой подагры. Избыток молибдена способствует также нарушению синтеза витамина В12 и повышению активности щелочной фосфатазы.

Суточная потребность в молибдене составляет 0,1-0,5 мг (около 4 мкг на 1 кг массы тела). Основными источниками являются хлеб и хлебопродукты, бобовые, печень, почки. В плазме крови в норме содержится в среднем от 30 до 700 нмоль/л (около 0,3-7 мкг/100 мл) молибдена.

Никель

Наибольшее содержание обнаруживают в волосах, коже и органах эктодермального происхождения. Подобно кобальту никель благотворно влияет на процессы кроветворения, активирует ряд ферментов, избирательно ингибирует многие РНК.

При избыточном поступлении никеля в организм в течение длительного времени отмечаются дистрофические изменения в паренхиматозных органах, нарушения со стороны сердечно-сосудистой, нервной и пищеварительной систем, изменения в кроветворении, углеводном и азотистом обменах, нарушения функции щитовидной железы и репродуктивной функции. У лиц, проживающих в районах с высоким содержанием никеля в окружающей среде, наблюдаются кератиты, конъюнктивиты, осложняемые изъязвлением роговицы, Потребность в никеле не установлена. Много никеля в растительных продуктах, морской рыбе и продуктах моря, печени, поджелудочной железе, гипофизе.

Селен

Распределение в тканях и органах человека не изучено. Биологическая роль селена предположительно заключается в его участии в качестве антиоксиданта в регуляции свободнорадикальных процессов в организме, в частности перекисного окисления липидов.

Низкое содержание селена обнаружено у новорожденных с врожденными пороками развития, бронхолегочной дисплазией и синдромом дыхательных расстройств, а также у детей с опухолевыми процессами. Недостаток селена и витамина Е считают одной из основных причин развития анемий у недоношенных детей. Низкое содержание селена в крови и тканях выявляется при иммунопатологических процессах. У лиц, проживающих в районах с низким содержанием селена в окружающей среде, чаще развиваются заболевания печени, органов желудочно-кишечного тракта, отмечаются нарушения нормальной структуры ногтей и зубов, кожная сыпь, хронические артриты. Описана эндемическая селенодефицитная кардиомиопатия (болезнь Кешан).

При хроническом избыточном поступлении селена в организм возможны воспалительные заболевания верхних дыхательных путей и бронхов, органов желудочно-кишечного тракта, астенический синдром. Данные о содержании селена в пищевых продуктах и потребности и нем человека не опубликованы.

Фтор

Наибольшее содержание отмечено в зубах и костях. Фтор в низких концентрациях повышает устойчивость зубов к кариесу, стимулирует кроветворение, репаративные процессы при переломах костей и реакции иммунитета, участвует в росте скелета, предупреждает развитие старческого остеопороза. Избыточное поступление фтора в организм вызывает Флюороз и подавление защитных сил организма. Фтор, являясь антагонистом стронция, снижает накопление радионуклида стронция в костях и уменьшает тяжесть лучевого поражения от этого радионуклида. Недостаточное поступление фтора в организм является одним из экзогенных этиологических факторов, вызывающих развитие кариеса зубов, особенно в период их прорезывания и минерализации. Антикариозный эффект обеспечивает фторирование питьевой воды до концентрации в ней фтора около 1 мг/л. Фтор вводят также в организм в виде добавки в поваренную соль, молоко или в виде таблеток. Суточная потребность во фторе составляет 2-3 мг. С пищевыми продуктами, из которых фтором наиболее богаты овощи и молоко, человек получает около 0,8 мг фтора, остальное его количество должно поступать с питьевой водой. В плазме крови в норме содержится около 370 мкмоль/л (700 мкг/100 мл) фтора.

Цинк

Наибольшее содержание обнаруживают в печени, предстательной железе, сетчатке глаза. Входит в состав фермента карбоангидразы и других металлопротеинов. Влияет на активность тройных гормонов гипофиза, участвует в реализации биологического действия инсулина, обладает липотропными свойствами, нормализует жировой обмен, повышает интенсивность распада жиров в организме и предотвращает жировую дистрофию печени. Участвует в кроветворении. Необходим для нормального функционирования гипофиза, поджелудочной железы, семенных пузырьков, предстательной железы. При обычном питании гипоцинкоз у человека развивается редко. Причиной недостаточности цинка может стать избыточное содержание в рационе продуктов из зерновых, которые богаты фитиновой кислотой, препятствующей всасыванию солей цинка в кишечнике. Недостаточность цинка проявляется замедлением роста и недоразвитием половых органов в юношеском возрасте, анемией, гепатоспленомегалией, нарушением оссификации, алопецией. Дефицит цинка во время беременности приводит к преждевременным родам, внутриутробной гибели плода или рождению нежизнеспособного ребенка с различными аномалиями развития. У новорожденных дефицит цинка может быть генетически обусловлен нарушением всасывания цинка в кишечнике. Оно проявляется рецидивирующей диареей, пузырьковыми и гнойничковыми заболеваниями кожи, блефаритом, конъюнктивитом, иногда - помутнением роговицы, алопецией. Суточная потребность в цинке составляет (в мг): у взрослых - 10-15; у беременных женщин - 20, кормящих матерей - 25; детей - 4-5; детей грудного возраста - 0,3 мг на 1 кг массы тела. Наиболее богаты цинком говяжья и свиная печень, говядина, желток куриного яйца, сыр, горох, хлеб и хлебопродукты, куриное мясо.