Химические элементы в организме человека - ABCD42.RU

Химические элементы в организме человека

Роль химических элементов в жизни человека

Понедельник, 1 Апрель 2019

Роль макро, микроэлементов для человеческого организма велика. Ведь они принимают активное участие во многих жизненно важных процессах. На фоне дефицита того или иного элемента человек может столкнуться с появлением определенных заболеваний. Дабы избежать этого, необходимо понимать, для чего нужны макро и микроэлементы в человеческом организме, и какое их количество должно содержаться.

Что такое макро и микроэлементы

Все полезные и необходимые для организма вещества попадают в него благодаря продуктам питания, биологическим добавкам, призванным устранить дефицит определенных веществ. Поэтому к своему рациону необходимо отнестись предельно внимательно.

Перед тем как приступить к изучению функций микро и макроэлементов необходимо понимать их определение.

Так, макроэлементами принято считать соединения химических элементов или одиночные элементы, которые содержатся в организме в большом количестве, измеряемом граммами.

А значение микроэлементов отличается от макро количественными показателями. Ведь в данном случае химические элементы содержатся преимущественно в достаточно малом количестве.

Для того чтобы организм функционировал и в его работе не происходили сбои необходимо позаботиться о регулярном достаточном поступлении в него необходимых макро и микроэлементов. Информацию относительного этого можно рассмотреть на примере таблиц. Первая таблица наглядно продемонстрирует, какая суточная норма употребления тех или иных элементов является оптимальной для человека, а также поможет определиться с выбором всевозможных источников.

Роль химических элементов

Роль микроэлементов в организме человека, как и макроэлементов очень велика.

Многие люди даже не задумываются о том, что они принимают участие во многих обменных процессах, способствуют формированию и регулируют работу таких систем, как кровеносной, нервной.

Именно от химических элементов, которые содержит первая и вторая таблица, происходят значимые для жизни человека обменные процессы, к их числу можно отнести водно-солевой и кислотно-щелочной обмен. Это лишь небольшой перечень того, что получает человек.

Биологическая роль макроэлементов заключается в следующем:

· Функции кальция заключаются в формировании костной ткани. Он принимает участие в формировании и росте зубов, отвечает за свертываемость крови. Если этот элемент не будет поступать в необходимом количестве, то привести такое изменение может к развитию рахита у детей, а также остеопороза, судорог.

· Функции калия заключаются в том, что он обеспечивает водой клетки организма, а также принимает участие в кислотно-щелочном равновесии. Благодаря калию происходит синтез белка. Дефицит калия приводит к развитию многих заболеваний. К их числу можно отнести проблемы с желудком, в частности, гастрит, язва, сбой сердечного ритма, болезни почек, паралич.

· Благодаря натрию удается держать на уровне осмотическое давление, кислотно-щелочной баланс. Ответственный натрий и за поставку нервного импульса. Недостаточное содержание натрия чревато развитием заболеваний. К их числу можно отнести судороги мышц, болезни, связанные с давлением.

· Функции магния среди всех макроэлементов наиболее обширные. Он принимает участие в процессе формирования костей, зубов, отделении желчи, работе кишечника, стабилизации нервной системы, от него зависит слаженная работа сердца. Этот элемент входит в состав жидкости, содержащейся в клетках тела. Учитывая важность этого элемента, его дефицит не останется незамеченным, ведь осложнения, вызванные этим фактом, могут сказаться на желудочно-кишечном тракте, процессах отделения желчи, появлении аритмии. Человек ощущает хроническую усталость и нередко впадает в состояние депрессии, что может сказаться на нарушении сна.

· Основной задачей фосфора является преобразование энергии, а также активное участие в формировании костной ткани. Лишив организм этого элемента можно столкнуться с некоторыми проблемами, например, нарушениями в формировании и росте кости, развитием остеопороза, депрессивного состояния. Дабы избежать всего этого, необходимо регулярно пополнять запасы фосфора.

· Благодаря железу происходят окислительные процессы, ведь он входит в цитохромы. Нехватка железа может сказаться на замедлении роста, истощении организма, а также спровоцировать развитие анемии.

Биологическая роль химических элементов заключается в участии каждого из них в естественных процессах организма. Недостаточное их поступление может привести к сбою в работе всего организма. Роль микроэлементов для каждого человека неоценима, поэтому необходимо придерживаться суточной нормы их потребления, которую содержит приведенная выше таблица.

Так, микроэлементы в организме человека отвечают за следующее:

· Йод необходим для щитовидки. Недостаточное его поступление приведет к проблемам с развитием нервной системы, гипотиреоза.

· Такой элемент, как кремний, обеспечивает формирование костной ткани и мышц, а также входит в состав крови. Нехватка кремния может привести к чрезмерной слабости кости, в результате чего увеличивается вероятность получения травм. От дефицита страдает кишечник, желудок.

· Цинк приводит к скорейшему заживлению ран, восстановлению травмированных участков кожи, входит в состав большинства ферментов. О его нехватке свидетельствует изменения вкуса, восстановления поврежденного участка кожи на протяжении длительного времени.

· Роль фтора заключается в принятии участия в процессах формирования зубной эмали, костной ткани. Его нехватка приводит к поражению зубной эмали кариесом, затруднениям, возникшим в процессе минерализации.

· Селен обеспечивает стойкую иммунную систему, принимает участие в функционировании щитовидки. Говорить о том, что в организме селен присутствует в недостающем количестве можно в случае, когда прослеживаются проблемы с ростом, формированием костной ткани, развивается анемия.

· С помощью меди становится возможным перемещение электронов, ферментный катализ. Если содержание меди недостаточное, то может развиться анемия.

· Хром принимает активное участие в обмене углеводов в организме. Его нехватка сказывается на изменении уровня сахара в крови, что нередко становится причиной развития диабета.

· Молибден способствует переносу электронов. Без него возрастает вероятность поражения зубной эмали кариесом, появления нарушений со стороны нервной системы.

· Роль магния заключается в принятии активного участия в механизме ферментного катализа.

Микро, макроэлементы, поступающие в организм вместе с продуктами, биологически активными добавками жизненно необходимы для человека, и свидетельствуют об их важности проблемы, заболевания, возникающие в результате их дефицита. Для того чтобы восстановить их баланс необходимо правильно подбирать питание, отдав предпочтение тем продуктам, которые содержат необходимый элемент.

ОГБУЗ «Старооскольский кожвендиспансер»

Роль эссенциальных микроэлементов в жизнедеятельности человека

Минеральный состав внутриклеточной жидкости строго поддерживается на определенном уровне.

Элементы вместе с водой являются строительным материалами, кофакторами и катализаторами биохимических реакций, стабилизаторами белков и ферментов, обеспечивая постоянство осмотического давления, кислотно-щелочного баланса, процессов всасывания, секреции, кроветворения, костеобразования, свертывания крови. Благодаря присутствию элементов осуществляется процесс мышечного сокращения, нервной проводимости и внутриклеточного дыхания. Химические элементы в организме находятся в виде различных соединений и солей, их влияние на организма обусловлено дозой элемента. Для каждого элемента существует свой физиологический рабочий диапазон концентраций, обеспечивающий нормальное протекание физиологических реакций в организме.

Нарушенная экология, возросший темп жизни с неизбежным нарастанием стрессовых ситуаций, методы обработки продуктов питания, «убивающие» биологически активные вещества ведут к нарушению металло-лигандного гомеостаза и сдвигу равновесия в сторону увеличения или уменьшения концентрации элемента. Накопление элементов или их дефицит способствует активации альтернативных путей метаболизма, который в ряде случаев приводят к патологическим состояниям.

Химические элементы классифицируются в зависимости от их роли в организме. 98% тела человека состоит из органических элементов: H, C, N, O. Вместе с неорганическими элементами Na, Mg, K, Ca, P, S, Cl они составляют основу клеток и тканей, выполняя структурообразующую функцию. К эссенциальным или жизненно необходимым микроэлементам относятся Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Se, I, при их отсутствии нарушаются базовые реакции деления и размножение клеток. К условно-эссенциальным микроэлементам относятся Li, V, Cr, B, F, Si, As, их роль до конца не определена. Существуют также «токсические металлы», которые в минимальных концентрациях способны оказывать стимулирующее воздействие на организм, но в высоких концентрациях проявляют токсические эффекты.

Микроэлементы составляют лишь 0,02% организма, но способны изменять протекание важнейших биологических реакций. Анализ волос или мочи позволяет выявить избыточное накопление микроэлементов или их дефицит. Содержание микроэлементов в волосах отражает микроэлементный статус организма в целом, поэтому пробы волос являются интегральным показателем минерального обмена. Волосы помогают диагностировать хронические заболевания, когда они себя еще ничем не проявляют.

Железо (Fe)

Железо является жизненно необходимым элементом для организма. Железо входит в состав гемсодержащих белков (гемоглобин и миоглобин) и участвует в переносе кислорода. Железо также входит в состав цитохромов (сложные белки, относящиеся к классу хромопротеидов), участвующих в процессах тканевого дыхания.

Общее содержание железа в организме человека составляет 3-5 г. Из этого количества 57% находится в гемоглобине крови, 23% — в тканях и тканевых ферментах (ферритин и гемосидерин), а остальные 20% — депонированы в печени, селезенке, костном мозге, мышцах и представляют собой «физиологический резерв» железа. Железо существует в двух формах: окисленной (Fe3+) и воcстановленной (Fe2+). Восстановленная форма лучше усваивается организмом. Только 10 % поступившего железо всасывается в кишечнике.

Физиологическая потребность в железе:

  • мужчины: 8–10 мг/сут;
  • женщины: 15–20 мг/сут;
  • беременных женщины: 30–40 мг/сут;
  • дети: 4–18 мг/сут.

В больших количествах восстановленная форма железа (гемовое железо), содержится: в свиной печени, говяжьих почках, сердце и печени. Окисленная форма железа (негемовое железо) содержится в неживотных продуктах: непросеянной муке, сушеных персиках, орехах, бобах, спарже, овсяном толокне.

Недостаток железа приводит к тяжелым расстройствам, наиболее важным из которых является железодефицитная анемия. Железодефицитная анемия может привести к сердечной недостаточности.

Избыточное накопление железа приводит к отложению металла в органах (печень, поджелудочная железа, суставы, сердце). Явления отравления железом выражаются рвотой, диареей, падением артериального давления, параличом ЦНС и воспалением почек. При лечении железом могут развиться запоры, так как железо связывает сероводород, что ослабляет моторику кишечника. Избыток железа в организме может привести к дефициту меди, цинка, хрома и кальция, а также к избытку кобальта.

Читайте также  Понятие логистики. Причины возникновения как науки. История логистики

Йод необходим на всех этапах жизнедеятельности. Период младенчества и раннего детства являются критическими в отношении дефицита йода. Йод входит в состав гормонов щитовидной железы тироксина (T4) и трийодтиронина (T3). Йод необходим для роста и дифференцировки клеток всех тканей организма человека, внутриклеточного дыхания, регуляции трансмембранного транспорта натрия и гормонов.

Общее количество йода в организме составляет 25 мг, из них 15 мг аккумулирует щитовидная железа. Значительное количество йода содержится в печени, почках, коже, волосах, ногтях, яичниках и предстательной железе.

Физиологическая потребность в йоде:

  • взрослые: 100–150 мкг/сут;
  • беременные: 175–200 мкг/сут;
  • дети: от 60 до 150 мкг/сут.

Богатым источником йода являются водоросли, овощи, выращенные на почве обогащенной йодом, лук, морепродукты.

При недостаточном поступлении йода у взрослых увеличиваются размеры щитовидной железы, замедляется основной обмен, наблюдается падение артериального давления. У детей недостаток йода сопровождается резкими изменениями всей структуры тела: ребенок отстает в умственном и физическом развитии.

Избыток йода в организме наблюдается при гипертиреозе. Развивается Базедова болезнь, сопровождающаяся экзофтальмом, тахикардией, раздражительностью, мышечной слабостью, потливостью, исхуданием, склонностью к диарее. Повышение основного обмена ведет к гипертермии, дистрофическим изменениям кожи и ее придатков, раннему поседению, депигментации кожи на ограниченных участках (витилиго), атрофии мышц.

Марганец (Mn)

Важен для репродуктивных функций и нормальной работы центральной нервной системы. Марганец участвует в синтезе нейромедиаторов, улучшает мышечные рефлексы, обеспечивает развитие соединительной и костной ткани, увеличивает утилизацию жиров, усиливает эффекты инсулина.

3–5 % поступившего марганца всасывается. Наиболее богаты марганцем трубчатые кости и печень, поджелудочная железа. Марганец содержится в клетках, богатых митохондриями.

Физиологическая потребность в марганце:

  • взрослые: 2–5 мг/сут;
  • для детей в 2 раза выше.

Особенно богаты марганцем чай, растительные соки, цельные злаковые, орехи, зеленые овощи с листьями, горох, свёкла.

При недостатке марганца нарушаются процессы окостенения во всем скелете, трубчатые кости утолщаются и укорачиваются, суставы деформируются. Нарушается репродуктивная функция яичников и яичек.

Избыток марганца усиливает дефицит магния и меди.

Медь принимает участие в поддержание эластичности связок, сухожилий, кожи и стенок легочных альвеол, стенок капилляров, а также прочности костей. Медь входит в состав защитных оболочек нервных волокон, участвует в процессах пигментации, так как входит в состав меланина. Медь влияет на углеводный обмен, посредством усиления процессов окисления глюкозы и торможения распада гликогена мышц и печени. Медь обладает противовоспалительными действиями, помогает при борьбе с бактериальными агентами. Медь является кофактором ферментов антиоксидантной защиты и помогает нейтрализовать действие свободных радикалов.

Общее содержание меди в организме человека составляет примерно 100–150 мг. Лучше всего организм усваивает двухвалентную медь. В тонком кишечнике всасывается до 95% меди, поступившей с пищей. Основное «депо» меди в организме — печень, поскольку синтезирует белок-переносчик меди церулоплазмин.

Физиологическая потребность в меди:

  • взрослые: 1 мг/сут;
  • дети: от 0,5 до 1 мг/сут.

Медь содержится в овощах, бобовых, морепродуктах, яблоках.

При недостатке меди в организме наблюдаются: задержка роста, анемия, дерматозы, депигментация волос, частичное облысение, потеря аппетита, сильное исхудание, понижение уровня гемоглобина, атрофия сердечной мышцы. Избыток меди приводит к дефициту цинка и мoлибдена, а также марганца.

Молибден (Мо)

Способствует метаболизму углеводов и жиров, является важной частью фермента, отвечающего за утилизацию железа, в связи с чем помогает предупредить анемию. Принимает участие в обмене мочевой кислоты, включении фтора в состав эмали зубов, гемопоэзе.

Биодоступность молибдена составляет 50%. Молибден не депонируется в организме, а распределяется между клетками крови.

Физиологическая потребность в молибдене:

  • взрослые: 45–100 мкг/сут;
  • дети: от 0,5 до 1 мг/сут.

Содержится в темно-зеленых листовых овощах, неочищенном зерне, бобовых. Проявления недостаточности изучены плохо. Повышенное содержание в организме встречается очень редко.

Селен (Sе)

Элемент антиоксидантной защиты, хорошо сочетается с витамином Е. Селен помогает поддерживать должную эластичность тканей. Селен усиливает иммунитет, поэтому активно используется в онкологической практике, в лечении гепатитов, панкреатитов, кардиомиопатий. Селен защищает организм от тяжёлых металлов.

Всасывается в тонком кишечнике, депонируется в почках, печени, костном мозге.

Физиологическая потребность в селене:

  • женщины: 50 мкг/сут;
  • беременные: 65 мкг/сут;
  • мужчины: 70 мкг/сут;
  • дети: 10-50 мкг/сут.

В чистом виде встречается в природе редко, главным образом в виде примеси к сернистым металлам. Присутствует в чесноке, сале, отрубях, белых грибах, растительных маслах, морских водорослях.

При дефиците селена в организме усиленно накапливаются мышьяк и кадмий, которые, в свою очередь, еще больше усугубляют его дефицит.

Избыток селена приводит к гепато- и холецистопатиям, изменениям работы нервно-мышечного аппарата (боли в конечностях, судороги, чувство онемения). Избыток может привести к дефициту кальция.

Цинк (Zn)

Цинк входит в состав более 300 ферментов, чем объясняет его влияние на углеводный, жировой и белковый обмен веществ, на окислительно-восстановительные процессы, регуляцию активности генов. Цинк связан с правильным функционированием репродуктивной, неврологической, иммунной систем, ЖКТ и кожи. Присутствие микроэлемента важно для нормального сперматогенеза, органогенеза, работы нейромедиаторов и панкреатических ферментов, правильного развития тимуса, эпителизации ран в процессе заживления и ощущения вкуса.

В организме содержится около 1,5–3 г цинка. Цинк всасывается в тонком кишечнике. Медь является антагонистом цинка, и конкурирует с цинком за всасывание в кишечнике. 99% цинка находится внутриклеточно, 1% — в плазме. Цинк присутствует во всех органах и тканях, но в большей степени цинк депонируют предстательная железа, семенники, мышцы, кожа, волосы.

Физиологическая потребность в цинке составляет: 12 мг/сут для взрослых, 3–2 мг/сут для детей.

Наиболее богаты цинком дрожжи, пшеничные, рисовые и ржаные отруби, зерна злаков и бобовых, какао, морепродукты, грибы, лук, картофель.

При дефиците цинка наблюдается задержка роста, перевозбуждение нервной системы и быстрое утомление. Поражение кожи происходит с утолщением эпидермиса, отеком кожи, слизистых оболочек рта и пищевода, ослаблением и выпадением волос. Недостаточное поступление цинка приводит к бесплодию. Дефицит цинка может приводить к усиленному накоплению железа, меди, кадмия, свинца.

При цинковом отравлении наступает фиброзное перерождение поджелудочной железы. Избыток цинка задерживает рост и нарушает минерализацию костей.

Кобальт (Co)

Входит в состав витамина В12, участвует в обмене гормонов щитовидной железы, подавляет обмен йода, регулирует гемопоэз, усиливает всасываемость железа.

В организме 1,5 г кобальта. Биодоступность кобальта 20%. В организм кобальт депонируется в печени, костной ткани и мышцах.

Физиологическая потребность в кобальте составляет: 10 мкг/сут для взрослых.

Кобальт содержится в печени, молоке, овощах.

Дефицит кобальта связан с В12-дефицитной анемией, вегетарианством или паразитарной инвазией. Избыток кобальта наблюдается при интоксикации кобальта (вредное производство, разрушение ортопедических имплантантов).

Никель (Ni)

Никель пролонгирует эффекты инсулина, участвует в окислении аскорбиновой кислоты, ускоряет образование дисульфидных групп.

Никель всасывается в кишечнике, биодоступность от 1 до 10 %. Запасы никеля находятся в поджелудочной железе, легких, сердце.

Физиологическая потребность в никеле составляет: 100–200 мкг/сут для взрослых.

Богаты никелем чай, гречиха, морковь и салат.

Дефицит никеля не описан. Избыток никеля наблюдается при его токсическом поступлении, злокачественных новообразованиях легких, ожогах, инсультах и инфарктах. Избыток может проявлять потерей пигментацией кожи.

Микроэлементы. Общая информация

Химические элементы в свободном состоянии и в виде множества химических соединений входят в состав всех клеток и тканей человеческого организма. Они являются строительным материалом, важнейшими катализаторами различных биохимических реакций, непременными и незаменимыми участниками процессов роста и развития организма, обмена веществ, адаптации к меняющимся условиям окружающей среды.

Физиологическое действие различных элементов зависит от их дозы. Поэтому токсичные элементы (мышьяк, ртуть, сурьма, кадмий и др.) при низких концентрациях могут действовать на организм как лекарство (оказывая тем самым саногенетическое воздействие), тогда как натрий, калий, кальций, железо, магний и ряд других элементов в высоких концентрациях могут обладать выраженным токсическим эффектом.

Для осуществления жизненно важных функций у каждого элемента существует оптимальный диапазон концентраций. При дефиците или избыточном накоплении элементов в организме могут происходить серьезные изменения, обуславливающие нарушение активности прямо или косвенно зависящих от них ферментов.

В организме химические элементы находятся преимущественно в виде соединений, избыточное образование или распад которых может приводить к нарушению так называемого металло-лигандного гомеостаза, а в дальнейшем и к развитию патологических изменений. Элементы – металлы и лиганды (например, глутаминовая, аспарагиновая, липоевая, аскорбиновая кислоты) могут выступать в качестве активаторов или ингибиторов различных ферментов, что обусловливает их существенную роль в развитии и терапии различных заболеваний.

Для систематизации сведений о содержании и физиологической роли химических элементов в организме в последние десятилетия был предложен ряд классификаций. Не рассматривая их подробно, остановимся лишь на некоторых принципиальных моментах.

Один из принципов классификации – разделение химических элементов на группы, в зависимости от уровня их содержания в организме человека.

Первую группу такой классификации составляют «макроэлементы», концентрация которых в организме превышает 0,01%. К ним относятся O, C, H, N, Ca, P, K, Na, S, Cl, Mg. В абсолютных значениях (из расчета на среднюю массу тела человека в 70 кг), величины содержания этих элементов колеблются в пределах от сорока с лиш ним кг (кислород) до нескольких г (магний). Некоторые элементы этой группы называют «органогенами» (O, H, С, N, P, S) в связи с их ведущей ролью в формировании структуры тканей и органов.

Читайте также  Теории эволюции и процесс видообразования

Вторую группу составляют «микроэлементы» (концентрация от 0,00001% до 0,01%). В эту группу входят: Fe, Zn, F, Sr, Mo, Cu, Br, Si, Cs, I, Mn, Al, Pb, Cd, B, Rb. Эти элементы содержатся в организме в концентрациях от сотен мг до нескольких г. Однако, несмотря на малое содержание, микроэлементы не случайные ингредиенты биосубстратов живого организма, а компоненты сложной физиологической системы, участвующей в регулировании жизненных функций организма на всех этапах его развития.

В третью группу включены «ультрамикроэлементы», концентрация которых ниже 0,000001%. Это Se, Co, V, Cr, As, Ni, Li, Ba, Ti, Ag, Sn, Be, Ga, Ge, Hg, Sc, Zr, Bi, Sb, U, Th, Rh. Содержание этих элементов в теле человека измеряется в мг и мкг. На данный момент установлено важнейшее значение для организма многих элементов из этой группы, таких как, селен, кобальт, хром и др.

В основе другой классификации лежат представления о физиологической роли химических элементов в организме. Согласно такой классификации макроэлементы, составляющие основную массу клеток и тканей, являются “структурными” элементами. К «эссенциальным» (жизненно-необходимым) микроэлементам относят Fe, I, Cu, Zn, Co, Cr, Mo, Se, Mn, к “условно-эссенциальным” – As, B, Br, F, Li, Ni, Si, V. Жизненная необходимость или эссенциальность (от англ. essential – “необходимый”), является важнейшим для жизнедеятельности живых организмов свойством химических элементов. Химический элемент считается эссенциальным, если при его отсутствии или недостаточном поступлении в организм нарушается нормальная жизнедеятельность, прекращается развитие, становится невозможной репродукция. Восполнение недостающего количества такого элемента устраняет клинические проявления его дефицита и возвращает организму жизнеспособность.

К “токсичным” элементам отнесены Al, Cd, Pb, Hg, Be, Ba, Bi, Tl, к “потенциально-токсичным” – Ag, Au, In, Ge, Rb, Ti, Te, U, W, Sn, Zr и др. Результатом воздействия этих элементов на организм является развитие синдромов интоксикаций (токсикопатий).

Оценка элементного статуса человека является основным вопросом определения влияния на здоровье человека дефицита, избытка или нарушения тканевого перераспределения макро- и микроэлементов. Определение элементного состава биосред используется:

  • при мониторинге состояния здоровья, оценке уровня работоспособности и эффективности лечения;
  • при формировании групп риска по гипо- и гиперэлементозам;
  • при подборе рациональной диеты как здоровому, так и больному человеку;
  • в скрининг-диагностических исследованиях больших групп населения;
  • при картировании территорий по нозологическим и системным формам патологии у детей и других возрастных групп населения;
  • при оценке взаимозависимости многосторонних связей цепи “человек–среда обитания”;
  • при составлении карт экологического природного и техногенного неблагополучия регионов;
  • при изучении воздействия на организм вредных привычек;
  • экспертно-криминалистических исследованиях (идентификация личности в судебной медицине, метод выбора в подтверждение исследований по молекуле ДНК и генному коду).

Методы определения микроэлементов в биосубстратах Масс-спектрометрия с индуктивно связанной аргоновой плазмой (ИСП-МС), атомно-абсорбционная спектрофотометрия с электротермической атомизацией (ААС-ЭТА).

Условия взятия и хранения материала для исследования

Взятие и подготовка крови для получения плазмы и сыворотки проводится по общепринятым методикам. Если при заборе проб используют перчатки, то они должны быть не опудренные и не содержать латекса (напр., нитриловые). Кровь может быть получена из локтевой вены или из пальцев рук (капиллярная). Объем отобранной крови должен составлять не менее 1 мл. Образцы сыворотки или плазмы крови хранятся в обычном холодильнике до 3–5 сут (от 0 до 4 °С) либо замораживаются (до -18 °С), либо лиофилизуются, или высушиваются в сушильном шкафу (для длительного хранения). Для длительного хранения образцы помещаются в одноразовые полипропиленовые пробирки с герметичными крышками.

Взятие биологических образцов крови и мочи проводят в соответствии с МУК 4.1.1482-08, МУК 4.1.1483-08.

Обмен веществ в организме человека

Обмен веществ — это набор химических реакций, обеспечивающий жизнедеятельность и рост клетки. Обмен веществ — это то, что является основой живого организма, это обмен между химическим составом человека и окружающей среды.

В обменных процессах нашего организма участвуют все химические и природные элементы — белки, жиры и углеводы. Выполняя каждый свою роль — белки, создавая строительный материал, а жиры с углеводами, регулируя баланс энергетических затрат — четко и слаженно взаимодействуют друг с другом. К ним в помощь приходят минеральные вещества и витамины, которые улучшают клеточную среду.

Обмен веществ состоит из двух сторон:

  1. диссимиляция — разложение, распад питательных веществ.
  2. ассимиляция — синтез, создание и усвоение организмом новых веществ.

Эти процессы идут параллельно и всю жизнь. Различают следующие этапы:

  1. Поступление питательных веществ в организм;
  2. Всасывание их из пищеварительного тракта;
  3. Перераспределение и усвоение питательных веществ (тканевый этап);
  4. Выделение остатков продуктов распада, которые не могут усвоиться в организме.

Процессы обмена веществ идут в организме быстро и интенсивно, хотя в организме нет высокого давления и температуры. Эта быстрота обеспечивается участием ферментов и других веществ

Роль обмена веществ:

  • Обмен веществ заслуживает того, чтобы уделить ему самое пристальное внимание. Ведь от его налаженной работы зависит снабжение наших клеток полезными веществами. Основу обмена веществ составляют химические реакции, происходящие в организме человека. Вещества, необходимые для жизнедеятельности организма мы получаем с пищей.
  • Дополнительно нам нужен ещё кислород, который мы вдыхаем вместе с воздухом. В идеале должно наблюдаться равновесие между процессами строительства и распада. Однако это равновесие часто может быть нарушено и причин этому есть масса.

Причины нарушения обмена веществ:

  • Среди первых причин нарушения обмена веществ можно выделить наследственный фактор. Хотя он и неисправим, с ним можно и нужно бороться! Также нарушения обмена веществ могут быть вызваны органическими заболеваниями. Однако зачастую эти нарушения являются следствием нашего неправильного питания.
  • Как переизбыток полезных веществ, так и их недостаток очень вредит нашему организму. И последствия могут быть необратимыми. Избыток некоторых питательных элементов возникает в результате чрезмерного употребления жирной пищи, а недостаток — при строгом соблюдении различных диет для похудения. Основной диетой чаще всего является однообразное питание, что и ведет к недополучению необходимых питательных веществ, в свою очередь, это неизбежно приведёт к развитию различных болезней. Возможно возникновение аллергии на большую часть продуктов питания.

Болезни обмена веществ:

Даже сбалансировав все обменные процессы, снабдив организм недостающими витаминами, мы рискуем получить ряд серьёзных заболеваний, вызванных продуктами распада наших клеток. Продукты распада имеют всё живое и растущее, а это и есть, пожалуй, самый опасный враг для нашего здоровья. Иначе говоря, организм должен вовремя очищаться от шлаков, либо они просто начнут отравлять его. Оставаясь в избытке, продукты распада вызывают хронические болезни и замедляют работу всего организма.

При нарушениях углеводного обмена возникает тяжелое заболевание — сахарный диабет, при неправильном жировом обмене накапливается холестерин, вызывающий болезни сердца и сосудов. Свободные радикалы, которых становится в избытке, способствуют возникновению злокачественных образований.

Частым проявлением проблем с обменом веществ также является ожирение. К этой же группе также можно отнести подагру, нарушения пищеварения, некоторые формы сахарного диабета Нарушение баланса минеральных веществ и витаминов ведет к поражению мышц, костей, тяжелым нарушениям сердечнососудистой системы. У детей это может привести к очень серьезным последствиям в виде задержки роста и развития. Стоит заметить, что не всегда рекомендуется дополнительное употребление витаминов, ведь их переизбыток также может иметь негативные последствия.

Чтобы урегулировать обменные процессы в своем организме, мы должны знать, что есть некоторые вещества, препятствующие образованию шлаков и улучшающие качество обмена.

, это кислород. Оптимальное количество кислорода в тканях значительно активизирует обменные процессы.

, витамины и минералы. С возрастом все процессы замедляются, происходит частичная закупорка сосудов, поэтому важно контролировать получение достаточного количества минеральных веществ, углеводов и кислорода. Это обеспечит хорошую работу обмена клетки, так как по прошествии времени клетка высыхает и больше не получает все необходимые элементы для своей жизнедеятельности. Зная это, нам важно искусственно питать стареющие клетки.

Существует масса рекомендаций и препаратов, регулирующих обмен веществ. Правильное питание, исключение из рациона продуктов, содержащих холестерин и другие вредные вещества — ещё один путь к безупречной работе организма.

Значение химических элементов для организма человека

» data-image-caption=»» data-medium-file=»https://i0.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2019/03/tablitsa-mendeleeva.png?fit=450%2C300&ssl=1?v=1572898430″ data-large-file=»https://i0.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2019/03/tablitsa-mendeleeva.png?fit=829%2C550&ssl=1?v=1572898430″ />

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.

Читайте также  История жизни Лука Пачоли

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:

  1. Кальций (Са) вытесняет фосфор и цинк.
  2. Железо (Fe) препятствует усвоению меди и цинка.
  3. Марганец (Mn) притесняет магний и медь.
  4. Цинк (Zn) блокирует усвояемость железа и меди.
  5. 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.

Витамины и микроэлементы, влияющие на состояние мышечной системы (K, Na, Ca, Mg, Zn, Mn, витамины B1, B5)

Многокомпонентный анализ, применяемый для оценки обеспеченности организма основными витаминами и микроэлементами, влияющими на состояние мышечной системы, при комплексном обследовании состояния здоровья человека, а также подозрении на их дефицит.

Исследование концентрации ионов K + , Na + , Ca 2+ , Mg 2+ , Zn 2+ , Mn 2+ , витаминов B1, B5.

Hypokalemia test; K+; Ca+2; Serum calcium; Ca++, B1 (thiamine), thiamine diphosphate (TDP) – physiologically active form, B5 (pantothenic acid), B5-FORWARD, Мg, Zn, Mn.

Высокоэффективная жидкостная хроматография.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Как правильно подготовиться к исследованию?

  • Не принимать пищу в течение 2-3 часов до исследования, можно пить чистую негазированную воду.
  • Не курить в течение 30 минут до исследования.

Общая информация об исследовании

Исследование содержания в крови ионов K + , Na + , Ca 2+ , Mg 2+ , Zn 2+ , Mn 2+ , витаминов B1, B5 проводится при клинических проявлениях недостаточности в организме пациента одного из витаминов или микроэлементов, комплексном обследовании состояния здоровья, для оценки обеспеченности организма основными витаминами и микроэлементами, влияющими на состояние мышечной ткани.

Калий – минерал, являющийся ключевым для функционирования организма. Он необходим для полноценной работы сердца, почек и других жизненно важных органов.

Большинство людей, соблюдающих принципы здорового питания, должны получать с пищей достаточное количество калия. Тем не менее многие люди не придерживаются этих правил и могут страдать от дефицита этого элемента в организме. Низкое содержание калия в организме связано с повышенным риском развития артериальной гипертензии, заболеваний сердца, инсульта, артритов, злокачественных новообразований, пищеварительных расстройств и бесплодия. Дефицит калия обычно выявляется у атлетов, курильщиков, людей, которые принимают диуретики, определенные оральные контрацептивы, злоупотребляющих алкоголем и наркотиками, страдают от нарушений пищеварения. Среднесуточная доза калия, потребляемого здоровым взрослым человеком, должна составлять 4700 мг. Пределы токсичности для калия не определены, но, вероятно, этот химический элемент в крайне высоких дозировках опасен.

Натрий – химический элемент, необходимый для правильной работы многих органов и систем тела человека. Содержится в поваренной соли. В организме участвует в регуляции артериального давления и объема жидкости, а также является незаменимым веществом, отвечающим за правильную работу мышечной и нервной систем. Содержится во многих пищевых продуктах. Чаще всего встречается хлорид натрия, или поваренная соль. Избыточное содержание натрия в рационе может приводить к повышению артериального давления, а у людей, страдающих циррозом, заболеванием почек или застойной сердечной недостаточностью, он может стать причиной значительной задержки воды в организме.

Кальций содержится в теле человека в большом количестве: зубы и кости содержат большую часть, остальная находится в нервных клетках, тканях тела, крови и других жидкостях организма. Поддержание в организме уровня этого металла на необходимом уровне позволяет избежать остеопороза. Также участвует в механизмах свертывания крови, проведения нервного импульса, сокращения и расслабления мышц, высвобождения гормонов, поддержания нормальной частоты сердечных сокращений. Постоянно повышенный уровень кальция в организме увеличивает риск развития мочекаменной болезни.

Магний – минерал, участвующий более чем в 300 биохимических реакциях в организме человека. Он обеспечивает нормальную функцию нервов и мышц, иммунной системы, участвует в контроле работы сердца, поддерживает прочность костей, участвует в стабилизации уровня глюкозы в крови. При обычном питании повышенное содержание магния в крови здоровых людей встречается крайне редко, поскольку организм выводит его избытки. Избыток магния, как правило, встречается при его применении в качестве лекарственного препарата. Симптомами дефицита магния являются апатия, раздражительность, мышечная слабость, сонливость, ухудшение памяти, снижение способности к обучению, тахикардия, мышечные судороги. Выраженность клинических проявлений недостаточности магния зависит от степени нехватки его в организме.

Цинк считается одним из жизненно необходимых металлов, являясь кофактором для карбоангидразы, щелочной фосфатазы, РНК и ДНК-полимераз, алкогольдегидрогеназы. Пептидазы, киназы и фосфорилазы наиболее чувствительны к нехватке цинка в организме. Это ключевой микроэлемент, участвующий в процессе заживления ран. Недостаточность цинка может развиваться в организме пострадавших от ожогов (потери через ожоговую поверхность), больных циррозом печени, язвенным колитом, энтеритом, злокачественными новообразованиями, а также при анорексии и голодании. Случаи избытка цинка встречаются редко, поскольку он хорошо выводится из организма с мочой.

Марганец – микроэлемент, являющийся незаменимым кофактором для нескольких ферментов. Наибольшее количество марганца содержится в эритроцитах. Избыточное содержание марганца оказывает токсическое воздействие на ЦНС и печень. Острое отравление парами марганца характеризуется лихорадкой, сухостью во рту, болями в мышцах.

Витамин В1 (тиамин) содержится в различных пищевых продуктах (дрожжи, семена злаков, бобы, орехи и мясо). Часто применяется в сочетании с другими витаминами группы В. Симптомами дефицита витамина В1 являются сыпь, дерматиты, глоссит (воспаленный язык), онемение, покалывание или жжение в руках и ступнях, утомляемость, бессонница, раздражительность, проблемы с памятью, депрессия. Токсический эффект витамина В1 встречается редко, поскольку он, являясь водорастворимым, не накапливается в организме и выводится с мочой.

Витамин В5 (пантотеновая кислота) – один из витаминов группы В. Способствует переходу углеводов в глюкозу, которая применяется при производстве энергии в организме человека. Витамины группы В нужны для здоровой кожи, волос, глаз и печени. Играет важную роль в поддержании здоровья желудочно-кишечного тракта и способности организма усваивать другие витамины (витамин В2). Нужен организму для синтеза холестерина. Дефицит витамина В5 встречается редко. К нему могут приводить злоупотребление кофеином, алкоголем, барбитуратами, приём диуретиков, заболевания тонкого кишечника с синдромом мальабсорбции, длительная антибактериальная терапия. Это состояние сопровождается повышенной утомляемостью, бессонницей, депрессией, раздражительностью, рвотой, болями в животе, жжением ступней, инфекциями верхних отделов дыхательных путей.

Для чего используется исследование?

  • Для обследования пациентов при подозрении на недостаточность в организме одного из витаминов, микроэлементов;
  • для оценки обеспеченности организма витаминами и микроэлементами, влияющими на состояние мышечной системы;
  • при комплексном обследовании состояния здоровья человека

Когда назначается исследование?

  • При выявлении у пациента признаков недостаточности витаминов и микроэлементов, влияющих на состояние мышечной системы;
  • при профилактическом обследовании здоровых людей;
  • при планировании беременности.

Что означают результаты?

Калий: 132,6 — 195 мг/л

Натрий: 2900 — 3335 мг/л

Кальций: 86 — 102 мг/л

Магний: 12,15 — 31,59 мг/л

Цинк: 650 — 2910 мкг/л

Марганец: 0 — 2 мкг/л

Витамин В1: 2,1 — 4,3 нг/мл

Витамин В5: 0,2 — 1,8 мкг/мл

Низкие показатели уровня микроэлементов и витаминов в крови могут указывать на их дефицит.

Повышение концентрации исследуемых веществ может свидетельствовать о нарушении выведения их из организма, избыточном поступлении, отравлении и, как правило, требует дополнительного обследования пациента с учетом клинической картины заболевания.

Что может влиять на результат?

Курение, применение ацетилсалициловой кислоты, барбитуратов, пероральных контрацептивов, чая, кофе.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: