Тема: Метали в організмі людини Вступ

Навколишнє середовище — повітря, вода і земля мають у своєму складі ціле розмаїття хімічних елементів. Оскільки рослини їх активно вбирають, то з них хімічні елементи потрапляють в їжу, а разом з нею в організм людини — це і є основним шляхом їх надходження. Деяка кількість хімічних елементів проникає через легені або в процесі вживання чи використання води. Іони металів можуть проникати в організм людини з розчинів через шкіру, якщо вона контактує з такими розчинами. Навмисне і контрольоване введення іонів певних металів через шкіру з розчину під дією постійного електричного струму називається електрофорезом і використовується і використовується з лікувальною метою.

Різні тканини і органи людини по-своєму акумулюють ті чи інші елементи. Так, Кадмій накопичується переважно в нирках, Хром - в м'язах серця, Барій — у пігментній оболонці ока, Натрій, Кальцій, Магній — у плазмі крові і лімфі, Ферум — в еритроцитах, Кобальт — складовий елемент вітаміну В₁₂, мікроелементи — Купрум, Бор, Цинк, Молібден, Станум , Селен, за деякими даними, входять до складу біологічних каталізаторів — ферментів.

Роль багатьох металів в організмі людини до кінця не з'ясована через неможливість проведення досліджень. Проте відомо, що Кальцій, Магній, Фосфор і Флуор у складі ортофосфатів є основою кісткової тканини, Йод входить до складу тканини щитовидної залози, яка регулює процеси обміну, Ферум — незамінний елемент гемоглобіну — білка червоних кров'яних тілець — еритроцитів. Гемоглобін відіграє роль транспортера кисню з легень у клітини організму, а фермент карбоангідраза виконує протилежну функцію; Натрій, Кальцій і Магній у складі плазми крові і лімфи забезпечують необхідні осмотичні умови для сольового обміну між клітинами крові і клітинами всіх тканин організму. Калій впливає на стан серцевих м'язів, при недостачі Калію можуть виникнути болі в області серця. Переважна більшість мікроелементів (Ферум, Купрум, Цинк, Манган, Молібден) входять до складу коферментів, тобто тих компонентів, які активують ферменти, без коферментів ферменти не діють. Важливий гормон підшлункової залози — інсулін має у своєму складі Цинк.

За вмістом у людському організмі елементи поділяють на такі групи: макроелементи (Кальцій — 1,5-2,2, Калій — 0,4, Магній — 0,005, Натрій — 0,2% від маси тіла); мікроелементи, вміст яких приблизно 0,003% і менше від маси тіла (Ферум, Цинк, Селен, Манган, Купрум, Молібден, Кобальт, Хром, Силіцій, Нікель, Станум); елементи, механізм дії яких ще не встановлений, але їх участь в біологічних процесах доведена (Барій, Арсен, Стронцій, Ванадій); елементи, біологічні функції яких невідомі (Плюмбум, Меркурій, Аурум, Аргентум, Бісмут, Стибій, Бор, Берилій, Літій, Галій, Титан, інші метали).

На практиці буває важко встановити межу між життєво необхідними і токсичними елементами, тому що токсичність залежить не тільки від хімічної природи елемента, але і від його кількості. Крім того, токсичність може підвищуватись або знижуватись у присутності інших елементів або хімічних речовин. Так, біологічна роль Кадмію, як і його токсичність, визначається супутною кількістю Цинку, а функція Феруму залежить від кількості Купруму, Кобальту, Молібдену. Деякі хімічні речовини або продукти (активоване вугілля, молоко) активно зв'язують токсичні речовини, через це їх вживання рекомендують як терміновий захід при певних видах гострих отруєнь.

Хоч при оцінюванні токсичності елементів буває важко визначити вплив супутних факторів, але існує можливість відрізнити справді життєво необхідні елементи від тих, які проявляють сильно виражену токсичну дію при досить низьких концентраціях і не виконують яку-небудь корисну функцію. Це — Меркурій, Кадмій, Плюмбум. Вони найчастіше зустрічаються в харчових продуктах. Дуже токсичні Берилій і талій. Існує визначення поняття “токсичні метали”. Токсичні метали — це такі, які не є життєво необхідними, чи благотворними, але які в дуже малих кількостях призводять до порушення нормальних біологічних функцій організму. Хоч точна суть означеного порушення часто буває не зовсім і не завжди ясною. Токсичними металоїдами є Арсен і Стибій.