Одними из необходимых организму веществ являются минералы. На сегодняшний день известно около 70 элементов, необходимых человеку для полноценного функционирования. Некоторые из них нужны в большом количестве, их называют макроэлементы. А те, что необходимы в малом – микроэлементы.
Таким образом, микроэлементы – это химические элементы необходимые для нормальной жизнедеятельности организмов и содержащиеся в очень небольших количествах (менее 0,015 г).
Они усваиваются организмом через воздух, воду и пищу (является основным поставщиком). Благодаря им, в организме происходят важные обменные процессы.
Значение микроэлементов. Их роль для организма человека.
Из 92 микроэлементов, встречающихся в природе, у человека обнаружен 81. Считается, что наиболее часто при тяжелых заболеваниях следует ожидать развитие нарушений со стороны цинка (Zn), меди (Cu), марганца (Mn), селена (Se), молибдена (Mo), йода (I), железа (Fe), хрома (Cr) и кобальта (Co).
Микроэлементы:
поддерживают:
- кислотно-щелочное равновесие;
- водно-солевой баланс;
- осмотическое давление в клетке;
- рН крови (норма 7,36-7,42);
- работу ферментных систем.
участвуют в процессах:
- нервно-мышечной передачи импульсов;
- сокращения мышц;
- свертывания крови;
- обмена кислорода.
входят в состав:
- костей и зубов;
- гемоглобина;
- тироксина;
- соков пищеварительной системы.
взаимодействуют с:
- витаминами;
- гормонами;
- ферментами.
Доказано, что содержание микроэлементов в организме изменяется в зависимости от времени года и возраста. Наибольшая потребность в макро и микроэлементах выражена в период роста, во время беременности и кормления грудью. В пожилом возрасте она резко снижается.
В частности, с возрастом повышается концентрация в тканях алюминия, титана, кадмия, никеля, цинка, свинца, а концентрация меди, марганца, молибдена, хрома снижается. В крови увеличивается содержание кобальта, никеля, меди и уменьшается содержание цинка. Во время беременности и в период лактации в крови становится в 2-3 раза больше меди, марганца, титана и алюминия.
Классификация микроэлементов
В основном микроэлементы классифицируют по заменимости, поэтому их классификация выглядет следующим образом:
- Незаменимые (железо, кобальт, марганец и цинк),
- Жизненно необходимые (алюминий, бор, бериллий, йод, молибден и никель),
- Токсиканты (кадмий, рубидий, свинец),
- Недостаточно изученные (висмут, золото, мышьяк, титан, хром).
Потребность человека в микроэлементах
| Группа населения | Физиологическая потребность, мг |
| 0-3 месяца | 3 |
| 4-6 месяцев | 3 |
| 7-12 месяцев | 4 |
| 1-3 года | 5 |
| 4-6 лет | 8 |
| 6 лет (школьники) | 10 |
| 7-10 лет | 10 |
| 11-13 лет (мальчики/девочки) | 15/12 |
| 14-17 лет (юноши/девушки) | 15/12 |
| Взрослое население (мужчины и женщины) | 15 |
| Лица престарелого и старческого возраста | 15 |
| Беременные женщины | 5 (дополнительно) |
| Кормящие матери | 10 (дополнительно) |
Виды микроэлементов, их основная характеристика. Признаки избытка и дефицита микроэлементов в организме человека
Натрий
участвует в водно-солевом обмене. Он поддерживает нормальный осмотический баланс в клетке. При избытке калия в организме, способствует его выведению. С ним же принимает участие в осуществлении сокращения мышцы сердца. Контролирует артериальное давление – при большом поступлении ионов натрия в кровяное русло происходит переход молекул воды из клеток в сосуды. Это вызывает повышение артериального давления. Поэтому гипертоникам рекомендована бессолевая диета. Дефицит натрия в организме провоцирует развитие слабости, апатии, нарушение мышечного сокращения.
Калий
способствует выведению воды из организма, передаче нервно-мышечного импульса и сокращению мышц, поддерживает в норме осмотическое давление в клетке, (в частности, сердечной), принимает участие в обмене глюкозы. При его дефиците возникает сильная жажда, артериальная гипертензия, гипергликемия, отеки конечностей, нарушается сердечный ритм, появляются мышечные боли.
Кальций
входит в состав костей и зубов. Способствует их росту и прочности. Участвует в процессе мышечного сокращения, свёртывания крови. Обладает противоаллергенным действием. Он выводит из организма ионы тяжелых металлов и радионуклеотиды. Его дефицит приводит к остеопорозу, судорогам в мышцах, болям суставов и костей, нарушению сердечного ритма, бессоннице, кровотечениям.
Железо
участвует в построении гемоглобина и насыщении клеток кислородом, входит в состав многих ферментов и катализаторов. Особенностью его является то, что он плохо усваивается организмом – для поступления суточной нормы железа (10 мг) с пищей необходимо употребить около 20 мг этого минерала. Его дефицит вызывает ломкость ногтей, выпадение волос, бледность, анемию (повышенная утомляемость, слабость, вялость, головокружения).
Йод
входит в состав гормонов щитовидной железы, благодаря которым в организме происходят процессы обмена веществ. При его дефиците развивается гипотиреоз, основными признаками которого становятся снижение концентрации внимания и работоспособности, замедление умственных процессов, гипотензия, повышение массы тела, нарушение работы сердца, ногти и волосы становятся ломкими и сухими.
Магний
способствует усвоению других микроэлементов и витаминов, способствует снижению артериального давления, повышает стрессоустойчивость (особенно, у женщин в период климакса). Его дефицит ведет к снижению аппетита, раздражительности, беспокойству, повышению артериального давления, нарушению сердечного ритма.
Медь
входит в состав важных катализаторов, участвует в обменных процессах и кроветворении. Она даёт пигмент волосам и эластичность кожи. При её недостатке возникает седина, кожа теряет эластичность и упругость, появляются морщины, сыпь и круги под глазами, развивается анемия и снижение иммунитета.
Селен
является мощным антиоксидантом. Также он участвует в процессах кроветворения, предотвращает развитие онкологических и инфекционных заболеваний за счёт стимулирования образования антител, является компонентом секрета яичек у мужчин, способствует выведению из организма радионуклеотидов. При дефиците этого микроэлемента возникают рак, частые простуды, кардиомиопатии, экзема, псориаз, катаракта.
Фтор
входит в состав костей, зубной эмали, подавляет активность бактерий на зубах и защищает их от кариеса, укрепляет иммунитет, способствует росту ногтей и волос, выводит из организма радионуклеотидов, участвует в процессах кроветворения. При его дефиците развивается остеопороз, кариес и пародонтоз. Также опасен и избыток фтора в организме. Он приводит к деформации костей и флюорозу (коричневые пятна на зубах), поражению ЦНС, появляются признаки пищевого отравления.
Хром
нормализует уровень глюкозы и холестерина в крови, препятствует развитию атеросклероза сердечно-сосудистых заболеваний. Его недостаток провоцирует гипогликемию и гиперхолестеринемию, вызывает непереносимость спиртных напитков.
Фосфор
входит в состав костного скелета, участвует в регенерации, либидо. Его дефицит приводит к деминерализации костей.
Цинк
участвует во многих обменных процессах, оказывает влияние на иммунитет, половую жизнь мужчин и женщин. Его дефицит приводит к бесплодию, патологиям кожи, нарушению вкуса и обоняния, снижает сексуальную активность, нарушает рост и структуру волос и ногтей, в редких случаях способствует развитию рака.
Марганец
участвует в липидном и углеводном обмене, оказывает влияние на работу ферментов. Он профилактирует сахарный диабет, заболевания щитовидной железы и коронарных сосудов. При его недостатке возникают нарушения сердечного ритма и усвоения глюкозы, снижается вес, тонус и сила связочного аппарата (из-за этого повышается травматизм).
Хлор
участвует в поддержании осмотического давления жидкостей организма и рН клеток, входит в состав желудочного сока, расщепляет жиры, стимулирует аппетит, удерживает в организме воду, стимулирует выведение токсинов. Его дефицита проявляется вялостью, сонливостью, снижением памяти, жаждой, выпадением волос и зубов.
Продукты, как основные источники, содержащие микроэлементы. Совместимость микроэлементов с витаминами
| Минерал | Суточная потребность | Продукты, богатые данным элементом | Совместимость с витаминами | Место локализации в организме |
| Железо | 10 мг | Говяжья печень, красное мясо, болгарский перец, чернослив, капуста, шпинат. | Витамины А и С улучшает всасывание железа, дезактивирует витамин Е и В12. | Гемоглобин (эритроциты). |
| Натрий | 7-10 г | Поваренная соль, хлеб, брынза, сыр. | Кости, околоклеточное пространство, внутри клетки | |
| Калий | 3-5 г | Картофель, чернослив, курага, изюм, шпинат, орехи, морская капуста. | Внутри клеток, сердечная мышца | |
| Кальций | 1 г | Молоко, сыр | Витамин D, К, В12, С способствуют усвоению кальция и участвуют в его обмене. | Сердце, кости |
| Йод | 200 мкг | Рыба, морская капуста, картофель, грибы, клубника. | Щитовидная железа. | |
| Хлор | Поваренная соль | Желудок | ||
| Магний | 400 мг | Шпинат, бобовые, шоколад, бананы | Улучшает проникновение в клетки витамина В6. Уменьшает всасывание витаминов В1 и Е. | Внутриклеточно. |
| Хром | 100-200 мкг | Пивные дрожжи, перловая крупа, жир, свёкла. | Витамин С способствует усвоению хрома. | Мышцы, мозг, надпочечники. |
| Марганец | 2-3 мг | Мясо, грибы, орехи, ячневая крупа | Дезактивирует витамин В12. | Опорно-двигательный аппарат, нервная система, половые железы |
| Цинк | 15 мг | Мясо, устрицы, орехи | Улучшает усвоение витамина А. С витамином В9 образует нерастворимый комплекс.
Витамин В2 увеличивает усвоение цинка. Витамин В6 уменьшает потерю цинка. |
Вилочковая и шишковидная железы, яички. |
| Медь | 1,5-3 мг | Печень, морепродукты, орехи, гречка, рис | Улучшает усвоение витамина В3. Замедляет всасывание витаминов В2 и Е, активность витаминов В5, В12.
Витамин С способствует вымыванию меди. |
Внутриклеточно |
| Фосфор | 1,5 г | Рыба, мясо, сыр, творог | Витамин D улучшает обмен фосфора. | Кости |
| Селен | 150-200 мкг | Печень, почки, морепродукты, орехи | Способствует усвоению витамина Е, а тот повышает антиоксидантные свойства селена. | Эритроциты, мышечные клетки. У мужчин 1\2 часть селена всего организма находится в семенных канальцах. |
| Фтор | 1,5 мг | Морепродукты, фторированная вода и молоко, орехи, хлеб, чёрный чай. | Кости и зубы |
Похудеть помогут микроэлементы
Микроэлементы – это вещества, содержащиеся в организме для обеспечения его жизнедеятельности, состоят из металлов и неметаллов. Они отвечают за необходимые химические реакции, но не способствуют выработке энергии. Микровещества необходимы организму в небольших дозах: меньше 200 мг в сутки. Запасы необходимо ежедневно пополнять, потому что они играют важную роль в обменных процессах.
Человеческий организм состоит из 30 микроэлементов и различных химических соединений. На 1 кг веса приходится 0,001% веществ, но этого хватает для работы жизненно важных систем. Дефицит одного микровещества негативно влияет на детском развитии и здоровье взрослых людей, потому что они отвечают за нормальное функционирование всего организма. При правильном балансе человек хорошо себя чувствует. Самостоятельно организм не может выработать химические микроэлементы, поэтому они должны поступать вместе с потребляемыми продуктами. Каждый отличается разным содержанием микровеществ, поэтому при полном отказе от растительной или животной пищи со временем начинаются проблемы со здоровьем. Если вы интересуетесь правильным образом жизни и питанием, кроме соотношения белков, жиров и углеводов, следует учитывать количество микровещества. Какими они бывают, и на какие органы оказывают влияние?
Невозможно понять, что такое микроэлементы, если не рассмотреть их разновидности. Ученые разделяют их на 2 типа:
- эссенциальные считаются жизненно важными, к ним относится железо, медь, йод, кобальт, молибден, хром, селен, марганец;
- условно эссенциальные менее важны для организма, но их дефицит наступает крайне редко (бор, бром, литий, фтор, кремний, никель, ванадий).
Некоторые ученые также предлагают другую классификацию: стабильные (около 0,05%), загрязняющие микровещества, 20 элементов, содержащиеся в концентрации ниже 0,001%. Организм человека содержит практически все элементы из таблицы Менделеева, но основными названы только 22 из них. Основные характеристики описаны в таблице «Содержание микроэлементов в продуктах питания».
Интересно! Чтобы сбалансировать рацион, нужно узнать об особенностях местности и качестве воды. Также следует следить за уровнем содержания веществ в продуктах. Например, мясо пополняет запасы цинка, меди и серебра, а рыба – йода, никеля и фтора.
Для восстановления баланса элементов, нужно следить за состоянием нервов, часто гулять на свежем воздухе и следовать нормам правильного питания. Натуральные необработанные химическими веществами продукты – это идеальный источник необходимых веществ.
Польза для человека
Микроэлементы в организме человека отвечают за правильные обменные процессы, синтезирование гормонов, ферментов и полезных витаминов. Если соблюдать норму каждого вещества в организме, укрепляемся иммунитет, улучшается образование крови, кислородный обмен в тканях и развитие костной ткани. Работоспособность половой системы также зависит от кислотно-щелочного баланса, который обеспечивают микровещества.
После тщательного анализа строения клеток, ученые пришли к выводу, что жидкость, наполняющая их, по формуле схожа с морской водой, которая была в доисторическую эпоху. Состав достигается за счет оптимальной комбинации важных веществ. Если для жизнедеятельности не хватает одного из компонентов, он начинает высасывать их из собственных тканей с накопившимися нутриентами. Функции элементов и их важность для жизнедеятельности человека, указаны в таблице, приведенной ниже.
| Название | Источники | Польза для человека | Последствия недостатка | Суточная норма |
| Медь | орехи, морепродукты | формирование красных кровяных частиц, сохранение упругости кожных покровов, усвоение железа | психические нарушения, пигментация дермы, анемия, патологическая низкая температура | детям до 2 мг, взрослым 3 мг, беременным и кормящим 4 – 5 мг |
| Железо | персики, черника, абрикосы, бобы, злаковые | поддержание здоровья нервной системы, улучшение кровообращения | малокровие | от 10 до 30 мг |
| Цинк | бананы, орехи, гречка, теквенные семена, злаки, бобы | производство инсулина, укрепление иммунитета участие в синтезе гормонов | пониженный иммунитет, потеря волос, депрессия | 10 – 25 мг |
| Марганец | бобы, злаки, орехи | обмен жирных кислот, регуляция уровня холестерина | повышенных холестерин, атеросклероз | 5 – 10 мг |
| Кобальт | земляника, клубника, свекла, бобовые | активация производства инсулина, формирование белков | нарушения обмена веществ | 40 – 70 мкг |
| Йод | морская капуста | поддержка функционирования нервных клеток и щитовидной железы, защита от микробов | медленное умственное детское развитие, зоб | 2 – 4 мкг/кг веса |
| Фтор | вода, вегетарианская пища | укрепление ногтей, зубов, костей, поддержка здоровья эмали | заболевания зубов и десен | 0,5 – 4 мг |
| Селен | виноград, грибы, морепродукты | предотвращение развития раковых клеток, антиоксидант, укрепление иммунитета, задержка старения | частые инфекционные болезни, ослабление иммунной системы, аритмия, одышка | 5 – 10 мг |
| Хром | цельные зерна, грибы | способствует переработке углеводов, производство инсулина | увеличение уровня сахара в крови, диабет, нарушение усвоения глюкозы | 100 – 200 мкг |
| Бром | водоросли, злаковые, бобовые, орехи, морская рыба | снятие судорог, укрепление при сердечно-сосудистых заболеваниях, укрепление ЖКТ, успокоение нервной системы | снижение уровня гемоглобина, замедление роста у детей, выкидыш на первом этапе беременности, бессонница | 0,5 – 2 мг |
| Молибден | крыжовник, черная смородина, шпинат, любой сорт капусты | расщепление липидов, активация обмена веществ | нарушение метаболизма, проблемы в работе пищеварительной системы | до 10 лет 20 – 150 мкг, взрослым 75 – 300 мкг |
Отказ от одного из видов продуктов приводит к изменению функциональности организма, поэтому важно придерживаться принципов правильного питания и тщательно продумывать свое меню. Уже через неделю изменения пищевых привычек вы увидите положительные изменения: ногти и волосы станут крепче, улучшится обмен веществ и работа внутренних органов.
Важно! С помощью правильного количества содержания веществ, можно похудеть до желаемых размеров. Расстаться с лишними килограммами без вреда для здоровья помогает хром, магний, цинк, железо, натрий, калий, кальций, сера и селен.
Микроэлементы самостоятельно концентрируются в разных органах. Кадмий сосредоточен в почках, а цинк в поджелудочной железе. Избирательная концентрация способствует нормальному функционированию и росту организма.
Последствия дефицита и передозировки
Если микроэлементы не будут постоянно поступать в ткани, это отрицательно скажется на работе внутренних органов. Пониженный уровень микровеществ может быть вызван сильной потерей крови, ограниченным питанием в результате жестких диет, плохой экологии. Дефицит жизненно важных веществ приводит к патологиям и серьезным проблемам с самочувствием.
Патологии, возникающие при недостатке микроэлементов
Микроэлементозы – заболевания, указывающие на дефицит элементов. Своевременная реакция на сигналы организма помогает избавиться от дальнейших проблем. Поэтому внимательно присматривайтесь даже к незначительным изменениям.
Среди симптомов дефицита микроэлементов зачастую:
- медленный рост волос;
- слабость в мышцах;
- ломкость и слоение ногтевой пластины;
- разрушение зубной эмали;
- ухудшение памяти;
- сбои работы ЖКТ;
- изменения сердечного ритма.
О наличии дефицита также свидетельствует неконтролируемая агрессия, злость, депрессия, усталость и сонливость. Чтобы понять, каких микроэлементов не хватает, нужно сдать анализы и пройти лабораторные обследования. Специалисты по состоянию волос, ногтей и крови пациента могут определить гинекологические, сердечно-сосудистые, терапевтические и урологические проблемы.
Обратите внимание! Передозировки микроэлементов, как и их дефицит, приводит к развитию болезней внутренних органов. Не переусердствуйте с употреблением и контролируйте количество полученных с едой веществ.
По внешнему виду и работе органов можно самостоятельно определить, какого микроэлемента не хватает в организме. При избыточном весе следует увеличить количество марганца и хрома. При проблемах с пищеварением увеличьте дозу хрома. Цинк также необходим для профилактики дисбактериоза, пищевой аллергии, дисфункции предстательной железы. О дефиците кремния и селена свидетельствуют ломкие ногти. Как мы выяснили, микроэлементы необходимые человеку для нормальной жизнедеятельности и правильного функционирования внутренних органов. Их невозможно заменить или выработать в организме, поэтому только от человека зависит поддержание оптимальных процессов метаболизма, развитие и рост ребенка, иммунитет. Чтобы помочь синтезу микроэлементов, следует правильно питаться и контролировать количество ежедневного поступления веществ.
1. В какой группе все элементы относятся к макроэлементам? К микроэлементам?
а) Железо, сера, кобальт; б) фосфор, магний, азот; в) натрий, кислород, йод; г) фтор, медь, марганец.
К макроэлементам относятся: б) фосфор, магний, азот.
К микроэлементам относятся: г) фтор, медь, марганец.
2. Какие химические элементы называются макроэлементами? Перечислите их. Каково значение макроэлементов в живых организмах?
Макроэлементы – химические элементы, содержание которых в живых организмах составляет более 0,01% (по массе). Макроэлементами являются кислород (О), углерод (С), водород (Н), азот (N), кальций (Са), фосфор (Р), калий (К), сера (S), хлор (Cl), натрий (Na) и магний (Mg). Для растений макроэлементом также является кремний (Si).
Углерод, кислород, водород и азот – основные составляющие органических соединений живых организмов. Кроме того, кислород и водород входят в состав воды, массовая доля которой в живых организмах составляет в среднем 60-75%. Молекулярный кислород (О 2) используется большинством живых организмов для клеточного дыхания, в ходе которого выделяется необходимая организму энергия. Сера входит в состав белков и некоторых аминокислот, фосфор – в состав органических соединений (например, ДНК, РНК, АТФ), компонентов костной ткани, зубной эмали. Хлор входит в состав соляной кислоты желудочного сока человека и животных.
Калий и натрий участвуют в генерации биоэлектрических потенциалов, обеспечивают поддержание нормального ритма сердечной деятельности человека и животных. Калий также участвует в процессе фотосинтеза. Кальций и магний входят в состав костной ткани, эмали зубов. Кроме того, кальций необходим для свёртывания крови и сокращения мышц, входит в состав клеточной стенки растений, а магний входит в состав хлорофилла и ряда ферментов.
3. Какие элементы называются микроэлементами? Приведите примеры. В чём заключается роль микроэлементов для жизнедеятельности организмов?
Микроэлементами называют жизненно важные химические элементы, массовая доля которых в живых организмах составляет от 0,01% и менее. К этой группе относятся железо (Fe), цинк (Zn), медь (Cu), фтор (F), йод (I), марганец (Mn), кобальт (Со), молибден (Мо) и некоторые другие элементы.
Железо входит в состав гемоглобина, миоглобина и многих ферментов, участвует в процессах клеточного дыхания и фотосинтеза. Медь входит в состав гемоцианинов (дыхательных пигментов крови и гемолимфы некоторых беспозвоночных животных), участвует в процессах клеточного дыхания, фотосинтеза, синтеза гемоглобина. Цинк входит в состав гормона инсулина, некоторых ферментов, участвует в процессах синтеза фитогормонов. Фтор входит в состав зубной эмали и костной ткани, йод – в состав гормонов щитовидной железы (трийодтиронина и тироксина). Марганец входит в состав ряда ферментов или повышает их активность, участвует в формировании костей, в процессе фотосинтеза. Кобальт необходим для процессов кроветворения, входит в состав витамина В 12 . Молибден участвует в процессах связывания молекулярного азота (N 2) клубеньковыми бактериями.
4. Установите соответствие между химическим элементом и его биологической функцией:
1 – д (кальций необходим для мышечного сокращения и свёртывания крови);
2 – в (магний является компонентом хлорофилла);
3 – е (кобальт входит в состав витамина В 12);
4 – б (йод входит в состав гормонов щитовидной железы);
5 – а (цинк участвует в синтезе гормонов растений, входит в состав инсулина);
6 – г (медь входит в состав гемоцианинов некоторых беспозвоночных животных).
5. На основании материала о биологической роли макро- и микроэлементов и знаний, полученных при изучении организма человека в 9-м классе, объясните, к каким последствиям может привести недостаток тех или иных химических элементов в организме человека.
Например, при недостатке кальция ухудшается состояние зубов и развивается кариес, наблюдается повышенная склонность костей к деформации и переломам, появляются судороги, снижается свёртываемость крови. Недостаток калия приводит к развитию сонливости, депрессии, мышечной слабости, сердечной аритмии. При дефиците железа наблюдается снижение уровня гемоглобина, развивается анемия (малокровие). При недостаточном поступлении в организм йода нарушается синтез трийодтиронина и тироксина (гормонов щитовидной железы), может наблюдаться увеличение щитовидной железы в виде зоба, развивается быстрая утомляемость, ухудшается память, снижается внимание и т. п. Длительная нехватка йода у детей может приводить к отставанию в физическом и умственном развитии. При недостатке кобальта снижается количество эритроцитов в крови. Дефицит фтора может стать причиной разрушения и выпадения зубов, поражения дёсен.
6. В таблице указано содержание основных химических элементов в земной коре (по массе, в %). Сравните состав земной коры и живых организмов. В чём заключаются особенности элементарного состава живых организмов? Какие факты позволяют сделать вывод о единстве живой и неживой природы?
| Элемент | Содержание, % | Элемент | Содержание, % | Элемент | Содержание, % |
| Кислород | 49,13 | Натрий | 2,4 | Углерод | 0,35 |
| Кремний | 26 | Магний | 2,35 | Хлор | 0,2 |
| Алюминий | 7,45 | Калий | 2,35 | Фосфор | 0,125 |
| Железо | 4,2 | Водород | 1 | Сера | 0,1 |
| Кальций | 3,25 | Титан | 0,61 | Азот | 0,04 |
Живые организмы более чем на 98% (по массе) состоят из четырёх элементов – кислорода (О), углерода (С), водорода (Н) и азота (N). В земной коре общая массовая доля этих элементов составляет немногим более 50%. При этом как в составе земной коры, так и в живых организмах преобладающим химическим элементом является кислород. Однако на долю трёх остальных элементов (С, Н и N), необходимых для построения молекул органических веществ, в составе живых организмов приходится более 28%, а в земной коре их суммарное содержание не достигает и 1,5%. С другой стороны, некоторые химические элементы, широко распространённые в земной коре (кремний, алюминий, железо), живые организмы содержат в очень малых количествах.
В состав живых организмов входят те же химические элементы, из которых состоят объекты неживой природы, только в другом соотношении. Для живых организмов исходными (первичными) источниками этих элементов являются вещества, входящие в состав атмосферы, гидросферы и литосферы – H 2 O, СО 2 , О 2 , N 2 , различные ионы и т.п. Химические элементы возвращаются в окружающую среду в ходе жизнедеятельности организмов (дыхание, экскреция) и после их смерти. Это свидетельствует о единстве и взаимосвязи живой и неживой природы.
Инструкция
В организме человека присутствуют биологически активные вещества – это неорганические природные элементы, которые разделяются на два вида: макро- и микроэлементы. Первые содержатся в теле человека в довольно больших количествах, от 25 граммов. Вторые присутствуют в гораздо меньших дозах, которые миллиграммами или микрограммами. Но они не менее важны для правильной жизнедеятельности: недостаток того или иного вещества может привести к нарушению работы органа или системы органов. Микроэлементы попадают в организм с пищей, при недостатке какого-либо вещества врачи назначают биологически активные добавки и витаминные комплексы в составе.
Самые известные микроэлементы, содержащиеся в организме человека, это медь, кремний, марганец, фтор, железо, цинк. Каждый из них участвует в определенных процессах. Железо – очень важный микроэлемент, он содержится в крови в составе гемоглобина и участвует в окислительных процессах, происходящих в клетках. При недостатке железа развивается анемия, которая сопровождается нарушением роста у детей, вызывает истощение. Железо находится в бобовых культурах, в грибах, мясе, в изделиях из муки грубого помола. Особенно много этого микроэлемента требуется женщинам, их потребность в железе на треть больше, чем .
Медь принимает участие в процессах биокатализа в организме, она также взаимодействует и отвечает за профилактику преждевременного старения. Содержится медь в морепродуктах, фасоли и горохе, в печени животных.
Очень важен для жизнедеятельности человека йод – в сутки требуется около 200 микрограммов. Йод влияет на работу щитовидной железы, при недостатке этого элемента может развиться базедова болезнь, также у детей с дефицитом йода наблюдается замедленное развитие нервной системы. Много йода находится в морепродуктах, сое, яйцах.
Цинк принимает участие во многих процессах: заживляет раны, обеспечивает стабильность клеточных мембран, включается в состав многих ферментов. При его недостатке нарушается аппетит, наблюдается замедленный рост у детей, возникают проблемы с чувством вкуса. Цинк содержится в злаках, мясных и молочных продуктах.
Кремний – наиболее распространенный элемент в мире – содержится и в теле человека. Пока ученые не выяснили, сколько человеку необходимо кремния в сутки, но было доказано, что этот микроэлемент находится во всех тканях в организме. Он обеспечивает их эластичность и прочность, если кремния недостаточно, то кожа теряет упругость, начинается зуд, снижается аппетит.
Микроэлементы - это минеральные вещества, участвующие в обменных процессах организма. Какие микроэлементы должны присутствовать в здоровом рационе человека?Микроэлементы - это вид микронутриентов наряду с витаминами и макроэлементами. Микроэлементы участвуют практически во всех обменных процессах, входят в состав тканей организма, ферментов и т.д. Особую роль микроэлементы играют в питании беременных, развитии детей и поддержании здоровья пожилых людей, хотя недостаток этих нутриентов в пище негативно сказывается на самочувствии любого человека.
Что такое микроэлементы?
Понятие «микроэлементы» является частью термина «минеральные вещества». Это химические вещества, входящие в таблицу Менделеева, они не имеют энергетической ценности, однако играют важную роль в обеспечении жизнедеятельности организма, в особенности кровеносной, нервной и гормональной систем. Суточная потребность в микроэлементах составляет не более 200 мг (2 г).
Виды микроэлементов
Железо
Входит в состав белков, в том числе ферментов, участвует в переносе кислорода кровью. Недостаток железа снижает тонус мышц, приводит к анемии, сердечно-сосудистым заболеваниям и гастриту. Железо конкурирует с кальцием и цинком, поэтому его лучше употреблять отдельно. Усвоение железа улучшают витамины А и С. Суточная потребность в железе - 4-18 мг для детей, 18 мг для женщин, 10 мг для мужчин. Основные источники железа - печень, мясо, бобовые.
Цинк
Входит в состав гормона инсулина и большинства ферментов, участвует в обмене веществ. Недостаток цинка влечет задержки развития у детей, анемию, цирроз печени, половые расстройства. Особую опасность недостаток цинка имеет для беременных - это может вызвать пороки развития плода. Железо, кальций и фолиевая кислота (В9) препятствуют усвоению цинка, а витамин В2 - способствует. Потребность в цинке составляет 3-12 мг у детей, 12 мг у взрослых. Цинк содержится в печени, мясе, орехах и бобовых.
Йод
Необходим для деятельности щитовидной железы, участвует в образовании ряда гормонов. Недостаток йода может вызвать расстройства гормональной системы, задержку в развитии у детей. Суточная потребность в йоде - 60-150 мкг у детей, 150 мкг у взрослых. Источники йода - морская соль, морская капуста, морепродукты, рыба.
Медь
Входит в состав ряда ферментов, участвует в обмене веществ, помогает обеспечивать ткани кислородом. Недостаток меди вызывает нарушения формирования скелета и сердечно-сосудистой системы у детей. Усвоение меди ухудшают цинк и молибден. Суточная потребность в меди - 0,5-1 мг. Источники меди - печень, орехи, бобовые.
Марганец
Входит в состав костной ткани и многих ферментов, участвует в обмене веществ. Недостаток марганца ухудшает липидный обмен, влечет нарушения репродуктивной функции. Железо и кальций ухудшают усвоение марганца. Суточная потребность в марганце составляет 2 мг. Марганцем богаты орехи, шпинат, чеснок, грибы.
Селен
Обладает антиоксидантным эффектом, имеет иммуномодулирующее действие. Недостаток селена влечет риск деформации суставов. Физиологическая потребность составляет 10-50 мкг для детей, 55 мкг для женщин, 70 мкг для мужчин. Селен содержится в печени, морепродуктах, бобовых.
Хром
Участвует в обменных процессах, усиливает действие гормона инсулина. Недостаток хрома негативно влияет на уровень холестерина в крови. Усвоению хрома мешает железо. Физиологическая потребность в хроме составляет 10-35 мкг в сутки для детей, 50 мкг для взрослых. Источники хрома - рыба, свекла.
Молибден
Играет роль кофермента во многих процессах. Недостаток молибдена снижает иммунитет. Молибден и медь негативно влияют на усвоение друг друга. Потребность в молибдене составляет 70 мкг в сутки. Молибден содержится в печени, бобовых, крупах, моркови.
Фтор
Отвечает за минерализацию костной ткани. Его недостаток приводит к кариесу, а избыток влечет возникновение пятен на зубной эмали (как правило, это связано с избытком фтора в водопроводной воде). Физиологическая потребность во фторе составляет 1-4 мг в сутки. Фтор содержится в рыбе и чае.
Избыток меди, бора, никеля, алюминия, олова и других минеральных веществ может иметь токсическое действие, поэтому содержание этих элементов в продуктах питания в большинстве стран законодательно ограничено.
К вопросу о нормах
Избыток и недостаток многих микроэлементов в продуктах питания во многом зависит от природно-климатических особенностей региона, состава воды и почв, преобладания в традиционном рационе растительной или животной пищи, дефицита рыбы и морепродуктов и иных факторов, поэтому для разных стран и регионов вводятся свои нормы потребления тех или иных микроэлементов.
Влияние отдельных микроэлементов на организм человека изучено недостаточно, поэтому рекомендаций о необходимости употребления, например, ванадия, никеля, бора и т.д. пока нет.
Эксперт: Галина Филиппова, врач-терапевт, кандидат медицинских наук
В материале использованы фотографии, принадлежащие shutterstock.com
