Вступ

Мікроелементи (грец. mikros — малий + лат. elementum — стихія, первинна речовина) — хімічні елементи, що присутні в організмі у низьких концентраціях (від 0,001 до 0,000000000001%).

Історія досліджень:

В живих організмах мікроелементи були знайдені ще в ХІХ сторіччі, але їх роль в організмі залишалась невідомою. Велику роль у вивченні впливу мікроелементів на життєдіяльність зробив В. І. Вернадський. Згідно з сучасними дослідженнями близько 30 мікроелементів є життєво-необхідними для рослин та тварин. Більшість з них метали (Fe, Cu, Mn, Zn, Mo, Сотощо), а також неметали (I, Se, Br, F, As). Позначенню для організму мікроелементи поділяють на безумовно необхідні (Со, Fe, Cu, Zn, Mn, I, F, Br), умовно необхідні (Al, Sr, Mo, Se, Ni). Значення та локалізація у органах деяких елементів невідомі (Sc, Zr, Nb, Au, La тощо).

Сучасна класифікація металів виглядає так: за життєвою необхідністю:

1) есенціальні — Fe, I, Cu, Zn, Co, Cr, Mo, Se, Mn;

2) умовно-есенціальні — As, В, Br, F, Li, Ni, V, Si;

3) токсичні — Al, Cd, Pb, Hg, Be, Ba, Vi, Tl;

4) потенційнотоксичні — Ge, Au, In, Rb, Ag, Ti, Ті, U, W, Sn, Zr;

Значення мікроелементів.

В організмі мікроелементи входять до складу різних біологічно-активних речовин: ферментів (Zn — до карбоангідрази, Cu — в поліфенілоксидазу, Mn — в аргіназу, Mo — в ксантиноксидазу; всього відомо біля 200 металоферментів), вітамінів (Со — до складу вітаміну B12), гормонів (I — до тироксину, Zn и Со — до інсуліну), дихальних пігментів (Fe — до гемоглобіну та інші залізовмісні, Cu — до гемоціаніну). Дія мікроелементів, що входять до складу перерахованих речовин, полягає в зміні інтенсивності тих чи інших процесів життєдіяльності. Деякі впливають на ріст (Mn, Zn, I — у тварин; В, Mn, Zn, Cu — у рослин), розмноження (Mn, Zn — у тварин; Mn, Cu, Mo — у рослин), кровотворення (Fe, Cu, Со) тощо.

Джерела надходження

Головне джерело мікроелементів для людини — їжа рослинного та тваринного походження. Питна вода забезпечує тільки 1 — 10 % добової потреби в таких елементах як I, Cu, Zn, Mn, Со, Mo та тільки для таких як F, Sr є головним джерелом. Вміст різних мікроелементів у харчовому раціоні залежить від геохімічних умов місцевості, в якій були отримані продукти, а також від набору продуктів, що входять до раціону.

Людина

Мікроелементи розподіляються в організмі нерівномірно. Підвищене їх накопичення в тому чи іншому органі пов'язано з фізіологічним впливом того чи іншого елементу на життєдіяльність цього органу. Так накопичення Zn у статевих залозах пов'язано з впливом цього елементу на процес утворення статевих клітин. Рівень вмісту мікроелементів в органах та тканинах може суттєво коливатись в залежності від місця проживання, раціону та від індивідуальних особливостей організму. Також встановлено, що концентрація деяких мікроелементів у крові підтримується на постійному рівні (Со 4—8 мкг %, Cu 80—140 мкг %, Fe 45—60 мкг %). Більшість мікроелементів знаходиться в організмі у зв'язаному з органічними сполуками стані, але деякі можуть бути присутні у вигляді іонів.

Використання мікроелементів в клінічній медицині має обмежений характер. Ефективно використовуються у боротьбі з деякими видами анемій препарати Со, Fe, Cu, Mn. Як фармакологічні засоби використовують препарати Br и I. Також мікроелементи використовуються у галузі гігієни: йодування солі та хліба для попередження ендемічного зобу, фторування води для попередження карієсу тощо.

Фізіологічну дію важких металів на організм людини.

Свинець

Свинець. При хронічному отруєнні свинцем спостерігається загальна слабкість, біль у животі, анемія, порушення функціонування нирок. Встановлено, що хронічна інтоксикація настає при вживанні 1-8 мг свинцю на добу. Свинець, подібно до ртуті, має кумулятивні властивості. Поглинутий свинець накопичується в кістках у вигляді нерозчинних трьохосновних фосфатів і не спричинює отруйної дії. Проте під впливом певних умов запаси його в кістках стають мобільними, він переходить у кров і може викликати отруєння навіть у загостреній формі. Потужним джерелом потрапляння свинцю в організм людини є питна вода. Доведено, що підвищений вміст свинцю у воді обумовлює, як правило, збільшення його концентрації в крові.

Кадмій

Кадмій. Солі кадмію характеризуються мутагенними та канцерогенними властивостями і становлять потенційну генетичну небезпеку. Кадмій блокує роботу ряду важливих для життєдіяльності організму ферментів. Крім того, він вражає печінку, нирки, підшлункову залозу, здатен викликати емфізему, рак легенів. Шкідливість кадмію підсилюється його кумулятивністю. З огляду на це навіть за потрапляння в організм незначної кількості цього елементу його вміст у нирках або печінці може через деякий час досягнути небезпечної концентрації.

Хром

Хром. Хронічне отруєння хромом супроводжується головним болем, схудненням, враженням нирок. Організм набуває схильності до запальних процесів (катаральне запалення легенів). 

Нікель

Нікель. Цей елемент в організмі накопичується в печінці, підшлунковій, щитовидній залозах та інших тканинах. При інтоксикації нікелем характерне виникнення алергій, дерматитів, бронхіальної астми, ринітів. Тривалий контакт з нікелем підвищує ризик розвитку новоутворень.

Ртуть

Ртуть. Ртуть характеризується спорідненістю до SH-груп. Із цим пов'язана її небезпека для організму. При ртутній інтоксикації блокується синтез білка. Ртуть накопичується в нирках, достатньо велика її кількість проникає до головного мозку та інших тканин, що збагачені ліпідами. 

Стронцій

Стронцій. За механізмами всмоктування, розміщення та виведення цей елемент подібний до кальцію. Тому він здатний заміщати кальцій у кістках, хрящовій тканині, призводячи до розвитку остеопорозу, остеохондрозу. При надлишку стронцію в організмі розвивається стронцієвий рахіт.