Глава 1. Микроэлементы

1.1. Общая характеристика минеральных веществ

Микроэлементы – вещества, концентрация которых в организме равна или менее 0,01 % массы тела (от 0,01 до 0,000000000001 %).

Большой вклад в развитие учения о биологическом значении микроэлементов для человека внесли в отечественную науку А.И. Венчиков, А.И. Войнар, Г.А. Бабенко, Л.Р. Ноздрюхина. Были созданы школы микроэлементологов – врачей при Ивано-Франковском медицинском институте. Успешно велись исследования микроэлементозов: в Саратовском, Казанском, Воронежском, Оренбургском медицинских институтах, в ряде вузов Средней Азии и Прибалтики. Значительно обогатили науку о микроэлементах исследования академика А.П. Авцына и профессора А.А. Жаворонкова по экологической и географической патологии, обусловленной дефицитом или избытком микроэлементов в регионах страны с аномальной геохимической ситуацией.

В организме здорового человека присутствуют 12 макроэлементов (C, H, O, N, Ca, Cl, F, K, Mg, Nа, P, S) и 69 микроэлементов. При этом у взрослого содержание кальция в среднем составляет более 1200 г, фосфора – свыше 600 г, магния – 20 г, железа – 3-5 г. В костях скелета сосредоточено 99 % всего кальция, 87 % фосфора и 58 % магния. Хлористого натрия особенно много в подкожной жировой клетчатке, железа – в печени, калия – в мышцах, йода – в щитовидной железе. Ежесуточно взрослому человеку требуется 5 г натрия, 2-3 г калия, 0,5-1 г кальция, 1-2 г фосфора, 1 г серы, 0,5 г магния, 10-30 мг железа, 12-16 мг цинка, 2-2,5 мг меди, 4 мг марганца, 1-1,5 мг фтора, 0,1-0,2 мг йода. Тканевые депо обладают мощными резервами макроэлементов, тогда как тканевые резервы микроэлементов незначительны. Этим объясняются низкие адаптационные возможности организма к дефициту микроэлементов в пище. По степени значимости для организма человека макро- и микроэлементы делят на следующие группы:

- жизненно важные (эссенциальные) элементы – это все макроэлементы (H, O, N, C, Ca, Cl, F, K, Mg, Na, P, S) и 8 микроэлементов (Cr, Cu, Fe, I, Mn, Mo, Se, Zn);

- жизненно важные, но способные вызвать патологические изменения в организме, находясь в дозах, превышающих норму (условно эссенциальные) микроэлементы (B, Co, Ge, Li, Si, V);

- потенциально токсичные микроэлементы и ультрамикроэлементы (Ag, As, Au, Br, Ce, Cs, Dy, Er, Eu, Ga, Gd, Hf, Ho, In, Ir, La, Lu, Nb, Nd, Ni, Os, Pd, Pr, Pt, Rb, Re, Rh, Ru, Sb, Sc, Sm, Sn, Sr, Ta, Tb, Te, Th, Ti, Tm, U, W, Y, Yb, Zr);

- токсичные элементы (Al, Cd, Pb, Hg, Be, Ba, Tl, Вi).

От количества микроэлементов в организме зависит здоровье человека. У двух миллиардов представителей человечества наблюдается недостаточный уровень данных минералов, такие люди страдают умственной отсталостью, слепотой, а младенцы умирают, только появляясь на свет. Микроэлементы в первую очередь отвечают за развитие центральной нервной системы, также они играют немаловажную роль в снижении количества наиболее часто встречающихся внутриутробных отклонений в формировании сердечно-сосудистой системы.

Микроэлементы оказывают огромное влияние на функционирование защитных сил человеческого организма. К примеру, у человека, который правильно питается, получая в достаточном количестве все микроэлементы, такие заболевания, как грипп, корь или кишечные инфекции, протекают значительно легче.

Таким образом, все микроэлементы без исключения жизненно важны для организма человека, ведь каждый из них влияет на ту или иную сферу его функционирования. Данные минералы, впрочем, как и витамины, и макроэлементы находятся в разных продуктах растительного и животного происхождения. Безусловно, в наше время эти вещества можно синтезировать в условиях лаборатории, однако попадание данных минералов в организм вместе с растительной либо животной пищей принесет человеку значительно больше пользы, чем прием тех же микроэлементов, полученных в результате химического синтеза.

Кроме того, эти элементы в зависимости от их биологического значения условно делят на группы:

- незаменимые элементы, входящие в состав ферментов, гормонов, витаминов: O, K, H, Ca, P, C, S, CI, Na, Mg, Zn, Fe, Cu, I, Mn, V, Mo, Co, Se;

- постоянно определяемые в животных организмах элементы, значение которых изучено еще недостаточно: Sr, Cd, F, Br, B, Si, Cr, Be, Li, Ni, Cs, Sn, Al, Ba, Rb, Ti, Ag, Ga, Ge, As, Hg, Pb, Ti, Bi, Sb, U, Th, Ra;

- обнаруживаемые в организме животных и человека элементы, в отношении которых отсутствуют данные и о биологической роли количественном содержании их в тканях и органах: Tl, Nb, La, Pr, Sm, Tb, W, Re, Au.

Таким образом, микроэлементы нужны в биотических дозах и их недостаток или избыток в поступлении в организм сказываются на изменении обменных процессов. Минеральные вещества играют огромную физиологическую роль в организме человека и животных, входят в состав всех клеток и соков, обусловливают структуру клеток и тканей. В организме они необходимы для обеспечения всех жизненных процессов дыхания, роста, обмена веществ, образования крови, кровообращении, деятельности центральной нервной системы и оказывают влияние на коллоиды тканей и ферментативные процессы. Они входят в состав или активируют до трехсот ферментов.