Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«ПЕРВЫЙ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА И.П. ПАВЛОВА»
МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
КАФЕДРА ГИГИЕНЫ
Р Е Ф Е Р А Т
Тема: « Микроэлементы и их роль в организме человека.»
Выполнила: Ефимова Кристина
студентка группы 316
факультет лечебное дело
Проверила:
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2015 год
Оглавление:
Введение…………………………………………….....................................................................1
Бром ...................................................................................................................................5
Железо ...............................................................................................................................6
Йод…………………………………………………………………………………..…..9
Кобальт.............................................................................................................................11
Марганец..........................................................................................................................13
Медь..................................................................................................................................15
Молибден..........................................................................................................................19
Селен.................................................................................................................................21
Фтор……………………………………………………………………………………..25
Хром..................................................................................................................................28
Цинк..................................................................................................................................32
Никель…………………………………………………………………………………..35
Заключение...................................................................................................................................37
Список использованной литературы………………………………………………………….38
Введение.
Микроэлементы – это минеральные вещества, участвующие в обменных процессах организма. 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.
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).1
В организме человека с помощью современных аналитических методов исследования обнаружено около 70 химических элементов. Эти элементы в зависимости от их биологического значения условно разделены на группы:
а) 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;
б) 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;
в) обнаруживаемые в организме животных и человека элементы, в отношении которых данные о количественном содержании в тканях, органах и биологической их роли отсутствуют, - Tl, Nb, La, Pr, Sm, Tb, W, Re, Au.2
Человек получает микроэлементы из продуктов питания, воды и атмосферного воздуха.
Микроэлементы образуют с белками организма специфические металлоорганические комплексные соединения, являющиеся регуляторами биохимических реакций. В случае аномального содержания или нарушенного содержания или нарушенного соотношения микроэлементов в окружающей среде в организме человека могут развиться нарушения с характерными клиническими симптомами, главным образом в связи с нарушением функций ферментов, в состав которых они входят или их активируют. В результате нарушения функционирования одной или нескольких ферментных систем, вызываемого тем или иным этиологическим фактором, блокируя нормальный ход соответствующий ход соответствующих процессов обмена.
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.
Еще микроэлементы оказывают огромное влияние на функционирование защитных сил человеческого организма.
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.3
На современном этапе актуальность проблемы микроэлементов возросла в связи с нарастающим загрязнением среды такими химическими элементами, как свинец, фтор, мышьяк, кадмий, ртуть, марганец, молибден, цинк и др. Токсические вещества в процессе технологической переработки с газообразными, жидкими и твердыми промышленными отходами попадают в атмосферный воздух, воду и почву, что способствует формированию в городах и промышленных комплексах искусственных биогеохимических провинций. В связи с этим нарастает содержание многих химических элементов в воздухе, почве, природных водах, организме животных и растениях, используемых населением в качестве продуктов питания.
Бром
Бром очень полезен для здоровья человека: он активизирует липазы, амилазы, пепсин. Кроме этого, бром помогает щитовидной железе нормально функционировать, а также способствует подавлению полового влечения, если такое необходимо согласно с показаниями.
Дополнительная характеристика: химически активный неметалл, относится к группе галогенов, при нормальных условиях — тяжёлая едкая жидкость красно-бурого цвета с сильным неприятным запахом, один из двух химических элементов (и единственный неметалл), простые вещества которых при нормальных условиях находятся в жидком агрегатном состоянии (второй такой элемент — ртуть).
Функции брома в организме.
Наибольшее содержание отмечают в мозговом веществе почек, щитовидной железеткани головного мозга, гипофизе. Бром входит в состав желудочного сока, влияя (наряду с хлором) на его кислотность. В норме в плазме крови содержится около 17 ммоль/л брома (около 150 мг /100 мл плазмы крови).
Суточная потребность.
Взрослый человек ежедневно нуждается в броме в количестве от 3 до 8 мг, причем и его недостаток и избыток может причинить вред человеческому организму4. Человеческий организм достаточно легко усваивает бром, но этот процесс происходит только благодаря наличиюйода, фтора, хлора и алюминия.
Недостаток
Недостаточное количество усвояемого брома обязательно приводит к неприятным последствиям, таким, как:
у человека будут наблюдаться проблемы со сном;
у детей замедляется рост;
начинает снижаться гемоглобин;
возрастает риск выкидыша;
Определить избыток брома в первую очередь можно по наличию: разных красных высыпаний на коже, проблем со сном, памятью, зрением и слухом. Кроме этого, у больного могут наблюдаться нарушения на неврологическом и пищеварительном уровне, а также возможно появление ринита или бронхита.
Возможные причины дефицита
Недостаточное поступление в организм из внешней среды.
Избыток.
Несмотря на то, что бром очень нужен организму, важно понимать и то, что очень легко можно получить избыток этого микроэлемента. 35 мг брома – это доза, которая способна привести к летальному исходу. Даже, если у вас избыток брома, вам срочно нужно принять слабительные средства, которые без проблем выведут его из организма.
Возможные причины избытка
Повышенное содержание брома в организме происходит по следующим причинам:
— при работе с соединениями брома на производстве;
— поступление с лекарствами, содержащими бром;
— нарушение регуляции обмена брома в организме.
Источники брома. Высокое содержание брома отмечено в некоторых продуктах преимущественно растительного и животного происхождения: в зерновых культурах, в орехах, в рыбе. Соединения брома (бромид натрия) способны участвовать в активации пепсина, липазы и амилазы поджелудочной железы, которые способствуют перевариванию жиров и углеводов в организме. Ионы брома являются антагонистами йодидов и способны при длительном воздействии замедлять усвоение соединений йода, тем самым подавляя деятельность щитовидной железы. Соединения брома усиливают процессы торможения центральной нервной системы. В результате длительного отравления соединениями брома на производстве, приема лекарственных препаратов с бромом или индивидуальной непереносимости, могут образоваться симптомокомплексы, называемые бромизм и бромодерма. При остром отравлении соединениями брома ставится диагноз «бромистое оглушение», которое характеризуется следующими симптомами: снижение внимания к внешним раздражителям; расстройство походки; речь затруднена.
Железо.
Этот микроэлемент является составной частью более чем 70 ферментов. Важность железа как биологически активного вещества объясняется тем, что данный элемент является наиболее легко окисляющимся и восстанавливающимся из всех металлов, обнаруженных в живой природе. Общее содержание железа в тканях и органах человеческого тела составляет примерно 3-4 г.
Суточная потребность
В сутки человек должен потреблять с пищей около 10-20 мг железа. Однако из этого количества в пищеварительном тракте всасывается только около 10%, то есть 1-2 мг, и примерно столько же железа ежедневно выводится из организма.
Значительная часть этого микроэлемента теряется с ежедневно отшелушивающейся кожей, выпадающими волосами, а также при потоотделении.
Во время физических нагрузок потребность в железе возрастает. Так, при занятиях гимнастикой и фигурным катанием человеку требуется примерно 25-35 мг железа в сутки, плавание потребует увеличение количества этого микроэлемента в ежедневном меню до 40 мг, тяжёлая атлетика – 35 мг, борьба и бокс – 20-35 мг, игровые виды спорта (футбол, хоккей, волейбол, баскетбол) – 25-40 мг, лыжный спорт и бег на длинные дистанции – до 45 мг.
После усиленных тренировок у спортсменов может возникнуть дефицит железа в организме, проявляющийся в нарушениях функций кровеносной системы, изменениях на кожных покровах, расстройстве слаженной работы органов пищеварения. Интенсивно тренирующемуся здоровому человеку не представляет особой трудности восполнить недостаток железа – достаточно лишь почаще выбирать для приготовления блюд продукты, богатые этим микроэлементом.
Функции железа в организме.
Почти 70% всего железа, находящегося в организме человека, входит в состав дыхательного пигмента крови, получившего название гемоглобин. Именно железо обуславливает способность этого пигмента связывать поступивший в лёгкие кислород и переносить его ко всем клеткам тела. Интересен тот факт, что в составе гемоглобина железо связывается с кислородом в 100 раз активнее, чем в составе какого-либо другого биологически активного соединения. Даже всего лишь одной этой функции достаточно для того, чтобы оценить всю важность железа для поддержания процессов обмена веществ и энергии.
Ещё одно важное биологически активное соединение, которое включает в себя атомы железа, называется миоглобин – дыхательный белок сердечной и скелетной мускулатуры. Это соединение активно участвует в обеспечении кислородом интенсивно работающих мышц. Железо в составе миоглобина помогает поддерживать работоспособность мышечных волокон в период длительных физических нагрузок, когда поступающий из крови кислород расходуется очень быстрыми темпами. За счёт выполнения миоглобином своей функции можно развивать и тренировать такое важное для спортсмена качество как выносливость.
Железо также входит в состав ряда ферментов, которые так или иначе участвуют в процессах утилизации кислорода и обеспечивают выработку энергии.
Недостаток.
Дефицит железа в организме человека развивается в следующих случаях: хронические кровопотери при язвенной болезни, циррозе печени, при носовых, лёгочных и почечных кровотечениях, геморрое, обильных и длительных менструациях у женщин, при заражении паразитическими червями, которые вызывают кровотечения в кишечнике.
Недостаток этого микроэлемента может быть обусловлен также повышенной потребностью в нём в период роста, беременности и кормления. Иногда дефицит железа развивается при нарушении процессов всасывания питательных веществ из кишечника, а также после перенесённых инфекционных заболеваний. Однако одной из самых распространённых причин развития такого патологического состояния является всё же несбалансированное питание, при котором в рационе отсутствуют мясные продукты и одновременно в большом количестве присутствуют блюда из злаков (хлеб, каши), картофеля и корнеплодов.
Дефицит железа приводит к развитию мышечной слабости и одышки, сухости кожных покровов, преждевременному появлению морщин, ломкости ногтей и волос, ухудшению памяти, излишней раздражительности, сонливости в дневное время, резкому снижению способности к сосредоточению внимания.
Человек, испытывающий ощутимый недостаток этого микроэлемента в организме, как правило, отличается бледностью кожных покровов и склонностью к головокружениям и обморочным состояниям.
Передозировка.
Избыточное поступление железа в организм человека также чревато неприятными последствиями для здоровья. При этом излишки микроэлемента начинают накапливаться в клетках печени, сердца, поджелудочной железы, что ведёт к повреждению тканей и нарушению физиологических функций поражаемых органов. Такое патологическое состояние возникает при повышенной всасываемости железа из пищеварительного тракта, при некоторых наследственных заболеваниях, а также в случае массивного переливания крови или неконтролируемого использования железосодержащих препаратов.
Источники железа в продуктах
Наиболее богаты железом продукты животного происхождения. В первую очередь это говядина, свинина, баранина, мясо птицы, лося, кролика.
Среди растительной пищи также можно выделить некоторые продукты, содержащие большое количество железа: фасоль, горох, пшённая и гречневая крупы, кукуруза, яблоки, груши, шпинат. При восполнении дефицита железа в организме человека могут помочь некоторые сладости: халва и молочный шоколад. Тем не менее, следует помнить, что подобные сладкие изделия содержат также большое количество сахара, и чрезмерное употребление таких продуктов хоть и положительно повлияет на обеспеченность организма железом, но одновременно будет способствовать формированию избыточной массы тела за счёт увеличения подкожных жировых отложений. Одним словом, во всём нужно знать меру.
Взаимодействие железа с другими веществам.
Диетологами установлено, что под влиянием аскорбиновой кислоты происходит значительное увеличение всасывания железа в желудочно-кишечном тракте. Усвоению этого микроэлемента также способствуют фруктоза, сорбит, янтарная кислота.
Учёные доказали, что в составе блюд с высоким содержанием белка животного происхождения железо намного лучше всасывается из пищеварительной системы в кровь.
А вот продукты, содержащие соевый белок, угнетают всасывание железа из кишечника.
Чрезмерное употребление чая и кофе, содержащие большом количестве полифенольные соединения, которые прочно связываются с железом и препятствуют его усвоению.5
Йод
Йод регулирует работу щитовидной железы и гипофиза, предупреждает накопление радиоактивного йода, обеспечивает защиту от действия радиации. Йод является структурным компонентом гормонов щитовидной железы - тироксина Т4 и трийодтиронина Т5. Предшественником Т4 и ТЗ, являющихся низкомолекулярными веществами, является йодированный белок щитовидной железы - тиреоглобулин, ограниченный протеолиз которого приводит к образованию Т4. ТЗ образуется из Т4 в процессе дейодирования под влиянием Se-зависимой дейодиназы. Таким образом, йод и селен метаболически тесно связаны - йод в организме не функционирует без селена. Основная метаболическая функция этих гормонов состоит в повышении синтеза АТФ и связанном с этим увеличении потребления кислорода митохондриями в процессе окислительного фосфорилирования. Через этот универсальный механизм гормоны щитовидной железы оказывают на организм системное действие. Еще с помощью йода в организме образуются фагоциты, клетки крови, которые уничтожают чужеродные тела и микроорганизмы, попавшие в кровь.
Суточная норма йода:
- детям до 10 лет в сутки нужно получать не более 100 мкг. этого микроэлемента;
- «взрослая» норма составляет 200 мкг.;
- беременным женщинам врачи рекомендуют увеличить ее до 250 мкг.
При этом следует помнить, что часть йода не выводится и повторно используется организмом.
Недостаток.
Дефицит йода приводит к снижению основного обмена. Прежде всего, он сказывается на состоянии центральной нервной системы. Ребенок должен получать необходимое количество йода еще в утробе матери. У детей гипотиреоз приводит к глубоким нарушениям высшей нервной деятельности, неполному развитию интеллектуальных возможностей человека, кретинизму. У взрослых дефицит йода приводит к психической инертности, заторможенности, снижению мыслительных способностей, уменьшению силы и частоты сердечных сокращений, диастолической гипертонии. Вследствие торможения энергообеспечивающих процессов происходит недоокисление продуктов обмена, что ведет к нарушению эндоэкологического состояния организма и его "зашлаковыванию". Одновременно тормозится окисление холестерина и накопление его атерогенных форм, что ведет к раннему атеросклерозу, а в сочетании с нарушениями функций сердечно-сосудистой системы - к инфаркту миокарда и инсульту. Из-за дефицита энергопродукции имеет место генерализованное снижение мышечного тонуса, вялость поперечно-полосатой и гладкой мускулатуры, в том числе ЖКТ.
Дефицит йода приводит к иммунодефицитам, увеличению риска развития опухолей, в первую очередь щитовидной железы. Нозологической формой проявления дефицита йода является эндемический зоб - заболевание весьма распространенное в йоддефицитных регионах России.
Избыток йода в организме.
Избыток йода в организме человека также опасен. Его переизбыток в организме может наблюдаться не только при бесконтрольном принятии препаратов, но и при гипертиреозе. Может развиться базедова болезнь (хотя это и не обязательно); воздействие на нервную систему схоже с симптомами, возникающими при йододефиците. Слабость и потливость, резкая потеря веса, повышение температуры, боли в суставах, хриплый голос, — избыток йода в организме при проблемах со щитовидкой проявляется наподобие раковых заболеваний. И может к этим заболеваниям привести.
Источники йода в продуктах.
Получать йод лучше всего в виде натуральных продуктов: 1 кг овощей — 20 — 30 мкг йода, в 1 кг зерна — около 50 мкг, в 1 л молока — около 35 мкг, в 1 кг сыров, яиц, животных жиров — 35 мкг, в 1 кг рыбы — от 100 до 200 мкг йода (максимум). Самым богатым источником йода считают все-таки воду, хотя и в воде его содержание бывает различным — или много, или слишком мало. Балтийское, Черное моря богаты этим элементом, а потому людям с заболеванием щитовидной железы полезно пребывание на балтийских и черноморских пляжах, при этом следует избегать прямых солнечных лучей, чтобы не спровоцировать роста щитовидной железы.
Кобальт
Кобальт – это очень важный микроэлемент, который в человеческом организме отвечает за обмен аминокислот, формирование кровяных телец и за правильное функционирование поджелудочной железы. Кроме этого, этот микроэлемент участвует в контролировании уровня адреналина, а также помогает человеку быстрее восстановится после перенесенных заболеваний, заменяя поврежденные клетки. Кобальт способен регулировать деятельность нервной системы: предотвращать чрезмерную раздражительность, утомление, предупреждать нервные заболевания. Этот микроэлемент осуществляет влияние на формирование гормонов, за выработок которых ответственна щитовидная железа, на повышение иммунитета, на поддерживание организма при борьбе с опухолями.
Норма кобальта в организме.
Нормальным и достаточным количеством кобальта является его потребление в размере 0,1-0,2 мг ежедневно, тогда как токсической дозой уже будет его употребление в количестве 0,25-0,35, когда нервная и иммунная система перестают работать в нормальном режиме. Если речь идет о людях с большими физическими нагрузками, с риском возникновения остеопороза и облысения, то им рекомендуется употреблять количество, превышающее выше названную нормальную норму.