НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Цель – выявить биологическую активность химических элементов, составляющих минеральную основу организма.

План лекции

1.Что такое минеральный обмен.

2.Макроэлементы: Ca, P, Mg Микроэлементы: Fe, Cu, F, I, Se, Zn

3.Суточная потребность, содержание в продуктах, биологическая роль.

Минеральный обмен – совокупность процессов всасывания, усвоения, распределения, превращения и выделения из организма тех веществ, которые находятся в нём преимущественно в виде неорганических соединений.

Крупнейший русский ученый Владимир Иванович Вернадский (1863-1945) положил начало исследованиям биологической роли химических элементов (основатель биогеохимии). В организме было обнаружено свыше 70 элементов таблицы Менделеева, 47 из них присутствуют постоянно и называются биогенными.

Большинство химических элементов в ПСЭ представлены металлами, но природа использует в качестве материалов для строительства живых организмов, главным образом неметаллы. Пять Э составляют органическую основу живых организмов: О - 62,4%, С - 21,2%, Н – 9,7%,

5 основных макроэлементов входят в состав воды (60%), белков (18%), жиров (15%) и углеводов (3%). Остальные элементы (чуть более 3%), не входящие в органическую основу, принято считать минеральными.

Из минеральных компонентов 75% приходится на долю

кальция, фосфора и магния.

По количественному содержанию в организме минеральные компоненты делятся на макроэлементы, если их больше чем 0,01 % от массы тела (К, Na, P, Cl, Са, Мg) и микроэлементы (Cu, Zn, Cr, Mn, Fe, Co, Se, F, I).

Главным критерием, по которому обычно отличают макро- и микроэлементы является ежедневная суточная потребность организма в элементе. Макроэлемент - потребность 100 мг в сутки, микроэлемент – не превышает 10 мг в сутки (и даже мкг).

Основное значение минеральных компонентов

заключается:

1. Поддержание гомеостаза внутренней среды организма - кислотно-щелочного резерва (КЩР) крови,

осмотического давления, буферной емкости (калий, 2.натФормированиеий, хлор, фосфор)и сохранение. структур плотных тканей,

например скелета (кальций, фосфор, магний, фтор).

3. Специфическая регуляция ферментативных реакций, где макро-или микроэлементы участвуют в качестве

кофактора; 4. Детоксикация (железо в составе цитохрома Р-450).

5. Основа биоэлектрических явлений: проведение нервного импульса, мышечное сокращение (натрий, калий,

кальций).

6. Участие в системе свертывания крови (кальций).

7. Гормональной регуляция (йод, цинк входят в состав гормонов).

8.Входят в состав комплексных соединений (гемоглобин, миоглобин, цитохромы, витВ12).

Для работы многих ферментов необходимы ионы и атомы металлов.

Макро-и микроэлементы неравномерно распределяются между клеткой и средой. У человека в плазме крови, межклеточной и спинномозговой жидкостях из катионов преобладает Na+, из анионов — Cl- и HCO3-.

Внутри большинства клеток из катионов преобладает К+; содержание Mg2+ в клетках выше, чем в плазме крови. Минеральный состав жидкостей, выделяемых поджелудочной, молочной и др. железами, значительно отличается от плазмы крови и обусловлен специфической секреторной активностью клеток железистого эпителия. (см.

табл.).

Концентрация ионов в жидкостях организма человека

Кальций

Суточная потребность у взрослых людей до 800 мг. Беременным, кормящим женщинам и подросткам – до 1500 мг.

Основные источники – молоко, твердые сыры, творог и др. молочные продукты.

(Кальцием богаты люцерна и ботва сахарной свеклы).

Из всего алиментарного Са2+ (поступившего с пищей) в кишечнике усваивается только 30-50%.

В организме взрослого человека содержится более 1 кг кальция (~1,4% от всего веса организма). Са2+ почти целиком находится в костях и зубах (97%) и лишь 3% в биологических жидкостях и мягких тканях. Са и Р формируют основное неорганическое вещество костной и зубной ткани в виде

гидроксиапатитов:

75% гидроксиапатита 3Са3(РО4)2 Са(ОН)2

20% карбоапатита 3Са3(РО4)2 СаСО3

0,7% фторапатита 3Са3(РО4)2 Са(ОН)F