Его полезными микро и макроэлементами. Исследовательская работа на тему: «Макро- и микроэлементы в организме человека»

Роль макро и микроэлементов для здоровья человека. Как проявляется нехватка макро и микроэлементов на человека.

В середине прошлого века говорили, что за каждого рожденного ребенка мать расплачивается одним зубом. Если в питании беременной женщины недостаточно кальция (например, она не пьет молока, не ест творога и сыра), то кровь вымывает его из зубов, челюстей, костей, чтобы обеспечить необходимым количеством развивающийся плод.

Поэтому надо следить за тем, чтобы в организме матери было достаточно кальция и всех других компонентов для нее самой и для ребенка — и тогда женщина не потеряет зубов во время беременности и кормления грудью.

Кальций очень важен для нас.

Когда кальция и витамина D не хватает маленьким детям, у них появляется рахит. В наши дни эта болезнь почти не встречается, но нужно следить за тем, чтобы ребенок получал все, что ему требуется для здоровья.

Нехватка кальция дает о себе знать у взрослых примерно после 50 лет. Некоторые люди, жалуясь на боль в пояснице, в спине, порой полагают, что это ревматическое заболевание, а между тем это последствие недостатка кальция и витамина D. Кости постепенно теряют свою плотность, становятся ломкими, так как им не хватает кальция и сопутствующих веществ (часто кремния, фосфора, витаминов). Разумеется, всего этого можно избежать, если всю жизнь потреблять достаточное количество веществ, нужных для формирования и восстановления костной ткани.

Самым доступным и сравнительно богатым источником кальция является молоко и молочные продукты: сыр, творог и т. д. Много кальция содержат шпроты, довольно много сельдь, а из растений — зелень петрушки, листовая капуста, кукуруза, хрен, чеснок.

О том, что нам необходим цинк , мы узнали не так давно, хотя цинковой мазью лечили всякие повреждения кожи еще во времена фараонов, а может быть, и раньше. Конечно, сегодня мы знаем об этом металле гораздо больше. Он необходим, прежде всего, мальчикам и мужчинам, так как играет очень важную роль в развитии и здоровом состоянии их половых органов.

Цинк необходим всем, чтобы иметь здоровую кожу, волосы и ногти. Он не только ускоряет лечение кожных заболеваний, но и приносит быстрое улучшение после операций, родов или удаления миндалин.

В период полового созревания цинк нужен, чтобы иметь хорошую кожу лица, лечить или предупреждать всякие прыщи, угри и т. п., которые портят внешность и раздражают.

Взрослым мужчинам цинк нужен, чтобы рано не лысеть, а пожилым — чтобы избежать развития аденомы предстательной железы.

Больше всего цинка содержат не очень доступные у нас устрицы (270—600 мг/кг). За ними следуют уже доступные отруби, ростки пшеницы (130—202 мг/кг). Большинство грибов также содержит цинк (75—140 мк/кг). В рыбе и печени на 1 кг приходится от 30 до 85 мг цинка, а от 20 до 50 мг/кг содержит его пшеничная мука грубого помола и хлеб из нее.

Нам требуется совсем немного железа . У взрослого человека этого элемента всего 3—5 г, но нехватка ведет к болезни. Есть люди, страдающие недостатком железа, что обычно выражается в малокровии. Почти постоянное чувство усталости является первым симптомом. Железо необходимо для образования гемоглобина крови, а от количества последнего в большой степени зависит состояние здоровья. Кровь доносит кислород и питательные вещества до каждой клетки нашего тела. При нехватке железа мы не только чувствуем усталость, но и замечаем такие явления, как бледный нездоровый цвет лица, головная боль, одышка, компенсирующая недостаток кислорода в легких, разные недомогания желудочно-кишечного тракта, кожные изменения, выпадение волос, ломкость ногтей, а также повышенную раздражительность.

Довольно сложным вопросом является усвояемость железа. Бывает, что организм не усваивает даже самые лучшие препараты железа. Между тем, как отмечалось выше, витамин С не только облегчает усвоение железа, но и увеличивает его во много раз.

На практике необходимо добавить к печенке, богатой железом, овощи, богатые витамином С.

В луке, с которым обычно готовят печенку, этого витамина мало, а в зелени петрушки его очень много (в луке около 5 мг%, в петрушке около 128 мг%), поэтому печенку и поданный вместе с нею картофель обильно посыпают мелко нарезанной петрушкой.

Польза от такого блюда очень большая. К тому же оно станет вкуснее, приятнее на вид, а содержащееся в печенке железо будет усвоено в 2—3 раза лучше, чем без добавки зелени.

Это касается и темного хлеба, который тоже содержит железо. Его также надо есть с зеленью, что позволит в 2—3 раза улучшить усвоение железа.

Из продуктов животного происхождения усваивается 20—25% содержащегося в них железа, а из растительных продуктов усваивается только 10— 15%. Поэтому так важно сочетать эти продукты с пищей, богатой витамином С, чтобы максимально увеличивать усвоение макроэлемента.

Очень важен для нашего организма магний . Есть ученые, которые считают, что именно этого элемента почти всем нам не хватает, причем почти всем в цивилизованном мире. Мы едим продукты, лишенные магния во время их промышленной переработки. Дикие племена в Африке, питающиеся натуральной пищей, не знакомы с такими болезнями цивилизации, как сердечно-сосудистые заболевания, язвы желудка и кишечника, атеросклероз, сахарный диабет, алкоголизм, болезни щитовидной железы и др. Установлено, что в крови этих племен содержание магния намного выше, чем у жителей высокоразвитых стран.

Если лишить человека витамина В6 и магния, можно ожидать, что он очень быстро располнеет. Но не только. У него преждевременно появится склероз, окажется в опасности и его сердце. Витамин В6, пиридоксин, входит в состав фермента, необходимого для действия лецитина, а тот в свою очередь играет очень важную роль в регулировании содержания холестерина в нашем организме. Но этот фермент не может действовать без магния. Поэтому, когда магния слишком мало, начинает откладываться холестерин и человек заболевает атеросклерозом.

Дефицит магния вызывает очень много нарушений, недугов и болезней. А начинаться они могут всего лишь с чувства беспокойства, усталости, потом страха, раздражения, бессонницы и т. п.

Из недомоганий, которые могут (но необязательно) указывать на недостаток магния, можно назвать подергивания век, нечто вроде тумана или летающих точек перед глазами, ползание мурашек в конечностях, ночные судороги в ногах, затем выпадение волос, ломкость ногтей (как при нехватке железа), а также кариес зубов (как при нехватке кальция). Кроме того, появляется повышенная чувствительность к перемене погоды, чувство усталости по утрам, кошмарные сны, потливость по ночам и др. Стоит отметить, что все эти симптомы редко проявляются одновременно. Они наблюдаются скорее не сериями, а поодиночке.

Магний, называют «генеральным контролером» человеческого организма , потому что он нужен везде и почти для всего. Он контролирует почти каждую химическую реакцию, происходящую постоянно в наших клетках и тканях. Следует также напомнить, что магний спасает нас от камней в почках (состоящих главным образом из оксалата кальция). Он предупреждает их образование, а как лекарство способствует растворению камней, которые выходят с мочой. Конечно, крупные камни порой приходится удалять оперативным путем, но это решает хирург. Обычно врачи-урологи стараются лечить больных, прописывая им около 300 мг магния и около 10 мкг витамина В6 в день. Магний с витамином К часто помогает излечить злостный геморрой. Процесс излечения ускоряет витамин Р (рутин). Иногда даже тяжелые случаи удавалось вылечить за 3 недели. Надо, однако, всегда советоваться с врачом-специалистом.

Подсчитано, что магний играет важную роль более чем в 200 разных реакциях с участием ферментов и, вероятно, во многих других.

Довольно много магния содержится в семенах разных растений: мака, тыквы, подсолнечника, в орехах и зелени, в так называемой жесткой воде (вместе с кальцием). Магний содержится и в неочищенном зерне, то есть в хлебе из муки грубого помола, в крупах. Количество магния во многих растительных продуктах зависит, в частности, от его содержания в почве, поэтому все чаще призывают удобрять почву смесями, содержащими магний.

Но самые богатые этим элементом продукты мы употребляем мало. А ведь в детстве многие любили и часто пили какао, а этот напиток очень богат магнием. Столовая ложка ростков пшеницы (около 100 г) содержит приблизительно 336 мг магния.

Организму человека магния требуется примерно вдвое меньше, чем кальция. В нашем теле имеется 20—30 г магния, из них 70% входит в состав костей, остальное количество находится в мышцах, железах внутренней секреции и немного в крови.

Согласно нормам, взрослому мужчине требуется ежедневно около 350 мг магния, женщине — около 300 мг, а в период беременности потребность достигает до 450 мг. Дети меньше нуждаются в магнии. В возрасте до 3 лет потребность организма составляет 100—150 мг, до 9 лет — 200—250 мг, с 10 лет уже 300 мг в день. Это ориентировочные цифры, магния нам требуется сравнительно много. Неудивительно, что там, где проводились обследования, оказывалось, что в организме людей слишком мало этого элемента.

Поскольку магний необходим для многих реакций, кровь забирает его (как и кальций) из костей. Поэтому в рационе всегда должны присутствовать грубый хлеб, каши, овсяные хлопья, орехи, зеленая петрушка и другие продукты, богатые этим, многими людьми все еще недооцениваемым элементом.

Современные методы исследований, новейшая, чрезвычайно тонкая техника позволили установить, чему служат микроэлементы в нашем организме. Микроэлементы, хотя и содержатся в организме человека в ничтожных количествах, жизненно важны для нормального функционирования.

Прежде всего это йод. Он необходим для нормального функционирования щитовидной железы. Ничтожные дозы селена предохраняют от опухолей, особенно от рака молочной железы (в сочетании с витамином Е). Фтор нужен зубам. Необходимо иметь в виду, что если микроэлементов слишком много, то они могут стать настоящим ядом, очень опасным для здоровья. Избыток фтора очень вредит зубам, а с годами и всему организму, но его недостаток тоже вреден. Литий помогает лечить депрессию, а также алкоголизм, но в строго определенных дозах, чтобы избежать отравления. Хром может быть ядом в чрезмерном количестве, но без него не может функционировать щитовидная железа и возрастает подверженность сахарному диабету.

Медь — необходимый микроэлемент. Ее нехватка очень затрудняет усвоение железа. Поскольку отмечено, что рабочие медных рудников редко умирают от рака, появился обычай носить медные браслеты. Они якобы предохраняют и от ревматизма. Медь порой помогает избежать язвы желудка, появляющейся при злоупотреблении ацетилсалициловой кислотой (аспирином).

Марганец облегчает действие тиамина, витамина В6, помогает также в выработке эритроцитов. Кобальтом , как известно, лечат, иногда очень эффективно, больных раком.

Кремний помогает в формировании костей, волос, ногтей и зубов, усиливает также работу сердца. Он составляет около 0,01% нашего веса. Его больше всего в зобной железе, затем в надпочечниках, гипофизе (мозговом придатке) и др. Многие исследователи считают, что «без кремния нет красоты».

Чем тщательнее методы исследований, тем чаще оказывается, что в человеке есть «все». Ничтожное присутствие золота, серебра, платины, а также молибдена, стронция и многих других элементов также можно обнаружить в нашем организме. Если это присутствие действительно ничтожно, то обычно не оказывает вредного воздействия, а бывает, что и необходимо.

Но если в натуральных продуктах их соотношение сбалансировано, то в фармацевтических витаминных комплексах баланс часто нарушен. Ниже вы узнаете, какие функции выполняют макро- и микроэлементы, и каково их значение для организма.

Какие функции выполняют макро- и микроэлементы в организме?

Существенное влияние на усвоение витаминов в организме человека оказывают минеральные вещества – макроэлементы и микроэлементы.

Макроэлементы - это элементы, количества которых имеются в клетке в значительных концентрациях (целые и десятые доли процентов). К макроэлементам относят: водород, кислород, азот и углерод, кальций, серу, фосфор, натрий, калий, хлор, магний.

Микроэлементы содержатся в клетке в низких концентрациях (сотые и тысячные доли процента и ниже). Всего в клетке насчитывается более 30 микроэлементов. В их числе - алюминий, железо, медь, марганец, цинк, кобальт, стронций, йод, селен, бром, фтор, бор, мышьяк и др.

Функции макро- и микроэлементов очень многообразны. Они влияют на стабильность коллоидных соединений, активность ферментов, осмотическое давление жидкостей организма и на ряд других физиологических процессов.

Ниже перечислены главные функции макро- и микроэлементов в человеческом организме.

Водород, кислород, азот и углерод - это основные химические элементы, из которых построены белки, жиры, углеводы.

Ионы водорода определяют кислотность среды биологических растворов.

Кальций, фосфор и магний являются важным строительным материалом для костной ткани.

Кальций также необходим для мышечного сокращения, передачи нервного импульса через синапсы. Он является одним из факторов свертывающей системы крови.

Сера входит в состав аминокислот и ряда биологически активных веществ.

Йод играет важную роль в гуморальной регуляции функций организма, так как входит в состав гормонов щитовидной железы.

Железо входит в состав гемоглобина (обеспечивает реализацию его транспортной функции).

Железо, цинк и кобальт содержатся в некоторых ферментах и витаминах.

С ионами натрия, калия, хлора связано возникновение и проведение нервных импульсов в нервной системе.

Калий особенно необходим для нормальной работы сердечной мышцы.

Хлор также входит в состав соляной кислоты желудочного сока.

Фтор входит в состав эмали зубов.

Зная о функциях макро- и микроэлементов в организме человека, помните, что в любой пище имеется тесная взаимосвязь между витаминами и минеральными веществами. В натуральных продуктах баланс между и минералами соблюдается самой природой. А вот вопрос о том, как взаимосвязаны свойства витаминов, макро- и микроэлементов в синтетических витаминных комплексах, наукой еще недостаточно изучен. Некоторые специалисты, например, настаивают на том, что витаминные комплексы не должны содержать минеральные вещества и микроэлементы, поскольку они ухудшают усвоение и всасывание витаминов. Но, с другой стороны, недостаток или избыток макро- и микроэлементов приводит к серьезным нарушениям обменных процессов в организме, в том числе обмена витаминов. В общем, учитывая функции в организме микро- и макроэлементов, дебаты на тему «Витамины и минералы - враги или друзья?» продолжаются.

Пономаренко Яна, Дашук Лидия Юрьевна

В исследовательской работе на тему:«Макро- и микроэлементы в организме человека» мы попытались более внимательно рассмотреть дефицит или избыток жизненно важных химических элементов в организме человека, узнать о роль химических элементов в жизнедеятельности человеческого организма, предложить способ оценки дефицита или избытка элементов с помощью анкетирования, а также проели анализ полученных в результате работы данных.

Работа актуальна, т.к. только здоровый человек может успешно развиваться, как творческая личность. Современные условия предъявляют повышенные требования к здоровью и интеллектуальным возможностям молодежи. Изучение и выявление факторов дефицита элементов позволяет осуществлять профилактику заболеваний, связанных с недостатком или избытком элементов в организме человека.

Кроме того, настоящее исследование призвано привлечь внимание к важности полноценного питания и здорового образа жизни.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Муниципальное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа №10.

Исследовательская работа

на тему:

«Макро- и микроэлементы в организме человека».

Пономаренко Яна

Ученица 10 «Б» класса

Руководитель :

Дашук Лидия Юрьевна

Учитель химии

Таганрог

2011 г.

1. Введение. __________________________________________________________ c 3

2. Обзор литературы._________________________________________________с 4

2.I Роль макро- и микроэлементов в организме человека.___________________ c 4

2.2 Дисбаланс макро- и микроэлементов в организме человека .______________ c 7

3. Практическая часть. Оценка обеспеченности организма человека макро- и микроэлементами.________________________________________________________ c 12

3.1 Оценка обеспеченности организма школьника макроэлементам__________________________________________________________ c 12

3.2 Оценка обеспеченности организма школьника микроэлементом йодом._________________________________________________________________ c 13

3.3 Оценка обеспеченности организма школьника микроэлементом свинцом._______________________________________________________________ c 14

4. Выводы.________________________________________________________ c 15

5. Список литературы_______________________________________________ c 16

6. Приложение 1. ________________________________________________________________________ с 17

Приложение 2.

С 18

Приложение 3. Характеристика некоторых других у словно-эссенциальных элементов.____________________________________________________________ с 19

Приложение 4. Характеристика некоторых других условно-токсичных элементов.______________________________________________________________ с 20

1. ВВЕДЕНИЕ.

Природа создала множество живых организмов. Вместе с неживой природой они образовали сложную и гармоничную систему – природу Земли. Однако человек своей деятельностью нарушает гармонию природы, нанося тем самым вред не только окружающей среде, но и собственному здоровью.

В настоящее время выявлено, что организм человека состоит на 60 % из воды, на 34% из органических веществ и на 6% - из неорганических. В тканях и жидкостях организма человека обнаружен 81 элемент из общего числа химических элементов, известных по периодической системе Д. И. Менделеева. Распределение химических элементов в организме неравномерно. При этом основные элементы, из которых формируется наша органическая составляющая - это углерод, водород, кислород, и азот. Также выделяют 27 элементов, которые делятся на две основные группы: макро- и микроэлементы.

Макроэлементы – это элементы, которые содержатся в организме в больших количествах, от нескольких грамм до сотен грамм. Массовая доля макроэлементов в организме человека превышает 10 -2 %.

Микроэлементы – это элементы, концентрация которых в организме невелика. В организме их содержатся количества измеряемые миллиграммами или микрограммами. Массовая доля микроэлементов в организме человека составляет 10 -3 -10 -5 %.

Предмет исследований данной работы : дефицит или избыток жизненно важных химических элементов в организме человека.

Цель: изучить проблему дефицита некоторых химических элементов в организмах человека.

Задачи:

1. узнать о роль химических элементов в жизнедеятельности человеческого организма.
2. провести анкетирование с целью выявления гипоэлементозов (недостатка) и гиперэлементозов (избытка) некоторых элементов.
3. провести анализ анкетных данных и на основе этих сведений дать рекомендации по здоровому питанию и здоровому образу жизни.

Актуальность работы: здоровый человек может успешно развиваться, как творческая личность. Современные условия предъявляют повышенные требования к здоровью и интеллектуальным возможностям молодежи. Изучение и выявление факторов дефицита элементов позволяет осуществлять профилактику заболеваний, связанных с недостатком или избытком элементов в организме человека.

Практическая значимость: настоящее исследование призвано привлечь внимание к важности полноценного питания и здорового образа жизни.

2. Обзор литературы.

2.I Роль макро и микроэлементов в организме человека.

Для организма человека определенно установлена роль около 30 химических элементов, без которых он не может нормально существовать. Кроме них, имеются элементы, которые в малых количествах не сказываются на функционировании организма, но при определенном содержании являются ядами.

Органы человека по-разному концентрируют в себе различные химические элементы. Так, большинство микроэлементов накапливаются в печени, костной и мышечной тканях.

На изменение содержания химических элементов в организме влияют различные заболевания. Так, при рахите происходит нарушение фосфорно-кальциевого обмена, что приводит к снижению содержания кальция. При нефрите из-за нарушения электролитного обмена уменьшается содержание в организме кальция, натрия, хлора и повышается содержание магния, калия. В поддержании определенного уровня макро- и микроэлементов в организме участвуют гормоны.

Роль химических элементов в организме человека чрезвычайно разнообразна.

В группу макроэлементов входят:

1. эссенциальные (жизненно-важные) - железо(Fe);
2. структурные – калий(K), кальций(Ca) магний(Mg), натрий(Na), сера(S), фосфор(P), хлор(Cl).

В группу микроэлементов входят:

1. эссенциальные - йод(I), медь(Cu), марганец(Mn), молибден(Mo), селен(Se), хром(Cr), цинк(Zn);

1. условно-эссенциальные – бор(B), бром(Br), ванадий(V), кремний(Si), кобальт (Co), литий(Li);
2. условно-токсичные – кадмий(Cd), мышьяк(As), никель(Ni), олово(Sn), свинец(Pb);
3. структурные – фтор(F).

Макроэлементы.

Роль макроэлементов, входящих в состав неорганических веществ, очевидна. Например, основное количество кальция и фосфора входит в кости, а хлор в виде соляной кислоты содержится в желудочном соке.

Главная функция макроэлементов состоит в построении тканей, поддержании постоянства осмотического давления, ионного и кислотно-основного состава.

Дадим харатеристику макроэлементов.

Эссенциальные.

Железо (Fe) - общее содержание железа в организме человека составляет около 4,25 г. Из этого количества 57% находится в гемоглобине крови, 23% - в тканях и тканевых ферментах, а остальные 20% - депонированы в печени, селезенке, костном мозге и представляют собой "физиологический резерв" железа. Средний пищевой рацион человека должен содержать не менее 20 мг железа. Железо является жизненно необходимым элементом для организма. Оно входит в состав гемоглобина, в состав сложных белков цитохромов, участвующих в процессах тканевого дыхания, играет важную роль в процессе кровообращения. В больших количествах содержится в свиной печени, говяжьих почках, сердце и печени, непросеянной муке, сырых моллюсках, сушеных персиках, яичных желтках, устрицах, орехах, бобах, спарже, овсяном толокне.

Структурные.

Калий (K) - общее содержание калия в организме человека составляет примерно 250г. Суточная потребность в калии составляет 2500-5000 мг. Калию свойственна способность разрыхлять клеточные оболочки, делая их более проницаемыми для прохождения солей. Калий регулирует содержание воды в тканях, помогает выработке большинства ферментов, необходим для ясности ума, лечения аллергии. Лучшими натуральными источниками калия являются цитрусовые, томаты, все зеленые овощи с листьями, листья мяты, семечки подсолнуха, бананы, картофель.

Кальций (Ca) - общее содержание кальция в организме человека составляет примерно 1,9% общего веса человека, при этом 99% всего кальция приходится на долю скелета и лишь 1% содержится в остальных тканях и жидкостях организма. Суточная потребность в кальции для взрослого человека составляет – 600-1200 г в день. Кальций в пище, как растительной, так и животной, находится в виде нерастворимых солей. Всасывание их в желудке почти не происходит. Физиологическая регуляция уровня кальция в крови осуществляется гормонами паращитовидных желез и витамином D через посредство нервной системы. Кальций участвует во всех жизненных процессах организма. Нормальная свертываемость крови, происходит только в присутствии солей кальция. Кальций играет определенную роль в нормальной ритмической работе сердца. Но главная его роль – это участие в работе мышечных тканей, так как все мышечные сокращения в организме идут с участием кальция, содержащегося в крови. При этом миллиарды ионов кальция (Ca 2+ ) «заходят» в мышечные клетки и «выходят» из них. Больше всего кальция содержится в молоке и молочных продуктах. Другими источниками являются некоторые зеленые овощи (брокколи), орехи, соевый творог, осажденный кальцием.

Магний (Mg) - общее содержание магния в организме человека составляет примерно 21 г. Главное "депо" магния находится в костях и мышцах: в костях фосфорнокислого магния содержится 1,5%, в эмали зубов - 0,75%. Ежедневная потребность в магнии – 250-350 мг. Магний является необходимой составной частью всех клеток и тканей, участвуя вместе с ионами других элементов в сохранении ионного равновесия жидких сред организма, входит в состав ферментов, связанных с обменом фосфора и углеводов, обладает сосудорасширяющими свойствами (снимает спазмы), улучшает желчеотделение участвует в процессе нервно-мышечной возбудимости. Магний поступает в организм с пищей, водой и солью. Особенно богата магнием растительная пища - необработанные зерновые, миндаль, орехи, темно-зеленые овощи, бананы.

Характеристика некоторых других макроэлементов предложена в Приложении 1.

Микроэлементы.

Микроэлементы вошли в отмеченный выше ряд 27 элементов, обязательно присутствующих в организме человека. Заметим, что большинство из них – металлы. Так, установлено, что многие биологические катализаторы (ферменты) содержат ионы металлов. Например, известно, что марганец входит в состав 12 различных ферментов, железо - в 70, медь - в 30, а цинк - более чем в 100 (6). Микроэлементы называют жизненно необходимыми, если при их отсутствии или недостатке нарушается нормальная жизнедеятельность организма. Микроэлементы, входя в состав ферментов, гормонов, витаминов, биологически активных веществ в качестве комплексообразователей или активаторов, участвуют в обмене веществ, процессах размножения, тканевом дыхании, обезвреживании токсичных веществ.

Дадим характеристику микроэлементов.

Эссенциальные.

Йод (J) - общее количество йода в организме около 25 мг, из них 15 мг - в щитовидной железе. Значительное количество йода содержится в печени, почках, коже, волосах, ногтях. Щитовидная железа является своего рода центральной регулирующей лабораторией, в которой образуются и накапливаются соединения йода. Собственно, йод принимает активное участие в функционировании щитовидной железы. Нормальная потребность в йоде составляет около 100-200 мкг в сутки. Большое количество йода содержится в овощах, выращенных на почве, богатой йодом, в луке, и всех морепродуктах.

Медь (Cu) - общее содержание меди в организме человека составляет примерно 100-150 мг. В печени взрослых людей содержится в среднем 35 мг меди на 1 кг сухого веса. Потребность в меди у взрослого человека составляет 2 мг в день. Медь необходима для процессов образования гемоглобина и в этом смысле не подлежит замене другими элементами. Медь также участвует в процессах роста и размножения. Участвует в процессах пигментации. Содержится в миндале, авокадо, ячмене, бобовых, свекле, брокколи, печени, грибах, орехах, апельсинах и изюме, в морепродуктах и в зеленых листьях овощей.

Цинк (Zn) -. цинк оказывает влияние на активность половых и гонадотропных гормонов гипофиза. Цинк также увеличивает активность ферментов: фосфатаз кишечной и костной, катализирующих гидролиз. Тесная связь цинка с гормонами и ферментами объясняет его влияние на углеводный, жировой и белковый обмен веществ, на окислительно-восстановительные процессы, на синтетическую способность печени. Суточная потребность человека в цинке составляет 12-16мг для взрослых и 4-6мг для детей. Наиболее богаты цинком дрожжи, пшеничные, рисовые и ржаные отруби, зерна злаков и бобовых, какао, морепродукты. Наибольшее количество цинка содержат грибы - в них содержится 130-202,3мг на 1 кг сухого вещества.

Структурные.

Фтор(F) - фтор жизненно необходим для нормального роста и развития. В организме фтор участвует во многих важных биохимических реакциях - активирует катализатор аденилатциклазу, ингибирует ферменты липазы и эстеразу. Фтор участвует в образовании костной ткани и формировании эмали и дентина зубной ткани. Фтор также имеет очень сильно выраженный противокариесный эффект, который объясняется замещением гидроксильной группы (OH-) гидроксиапатита эмали на фтор. Суточная потребность фтора у взрослого человека составляет от 2-3 мкг. Основным источником фтора для организма является вода. В пищевых продуктах фтора обычно содержится мало. Большое количество фтора содержится в рыбе, печени, орехах, баранине и телятине, а также в овсяной крупе, рисе, яйцах, молоке, луке, шпинате, яблоках. Особенно богат фтором чай.

Изучив описание макро- и микроэлементов, можно сделать вывод, что все жизненные функции организма сопровождаются течением большого числа химических реакций, в которых и принимают участие вышеперечисленные элементы. Следовательно, макро- и микроэлементы необходимы нашему организму для нормального течения различных физиологических процессов и обмена веществ. Значит, организм должен располагать их определённым запасом.

Как известно, химические элементы не синтезируются в организме, а поступают в него извне, главным образом из пищи и воды.

Норма потребления того или иного элемента организмом человека называется суточной потребностью. Для каждого макро- и микроэлемента существует своя суточная потребность, кроме того, каждый макро- и микроэлемент содержится в определённом продукте питания. Так как пища является основным источником химических элементов в организм человека, чрезвычайно важен правильный, сбалансированный рацион питания. Важную роль играет и здоровый образ жизни.

2.2 Дисбаланс макро и микроэлементов в организме человека.

Довольно часто нормальное содержание того или иного элемента в организме нарушается, вследствие чего наблюдается:

1. недостаток какого-либо элемента - гипоэлементоз;
2. избыток какого-либо элемента - гиперэлементоз.

Рассмотрим подробнее каждое из этих проявлений.

1 . Недостаток какого-либо элемента – гипоэлементоз.

Между различными макро- и микроэлементами существуют непростые взаимоотношения, все они представляют собой сложную и взаимосвязанную систему. Элементы похожие между собой по своим физико-химическим свойствам или размеру атомов могут активно конкурировать в системах, которые осуществляют всасывание, транспорт или метаболизм. Такое отрицательное взаимодействие элементов получило название антагонизм. Например, цинк и медь мешают усвоению друг друга, кальций и железо уменьшают усвоение марганца, Селен уменьшает содержание в организме кадмия, никеля, ртути и свинца. Такие элементы и в пище и в биодобавках следует употреблять отдельно друг от друга. В противном случае их антагонизм приводит к гипоэлементозу.

Кроме того, дефицит элементов может быть вызван употреблением некоторых лекарственных средств, вызывающих их потерю.

Человечество давно перешло от натуральной пищи к индустриальной, и соответственно изменился ее состав. Многие макро и микроэлементы исчезают после кулинарной обработки. В наш рацион прочно вошли рафинированные (очищенные) продукты, сахар, консервы, замороженные мясо, рыба, овощи. По сравнению со свежим горошком в консервированном остается только половина меди, меньше половины цинка, магния и марганца. При получении белой муки мелкого помола из цельной пшеницы исчезает 68% цинка, 55% меди и 8% железа (2).

Также меняется культура земледелия: растения обрабатывают гербицидами, в почву добавляют удобрения, из-за чего меняется состав почвы. В ней уменьшается содержание макро- и микроэлементов а, следовательно, их меньше и в растениях и в мясе животных, которых мы едим. С начала ХХ века содержание железа в американских яблоках сократилось почти на 90%, кальция – на 48%, магния – на 83%. В капусте кальция стало в пять раз меньше, магния - в четыре, а железа – в два раза (2).

В результате образовался разрыв между количеством калорий, которые мы съедаем, и содержанием в пище макро- и микроэлементов. Теперь, чтобы обеспечить необходимый набор минеральных веществ, приходится искусственно обогащать рацион витаминами и минералами. По данным американских ученых-диетологов, рацион современного американца обеспечивает всего лишь 50 - 60% от суточной потребности в магнии, дает 50% необходимой меди, селена, кальция, не хватает также цинка и хрома (2).

В России у большинства детей, подростков и пожилых людей не хватает магния, цинка и железа.

Дефицит того или иного элемента очень опасен: он приводит к определённым изменениям в состоянии организма.

Наиболее распространенным дефицитом является дефицит цинка. В результате наблюдается задержка роста, перевозбуждение нервной системы и быстрое утомление. Поражение кожи происходит с утолщением эпидермиса, отеком кожи, слизистых оболочек рта и пищевода, ослаблением и выпадением волос. Недостаточность цинка также приводит к бесплодию.

На втором месте дефицит меди – он приводит к истощению нервной системы, анемии, понижению уровня гемоглобина, атрофии сердечной мышцы, часто наблюдаются простудные заболевания и аллергии.

На третьем месте дефицит марганца , основными проявлениями которого являются: утомляемость, головокружение, нарушения сократительной функции мышц, задержка роста ногтей и волос, расстройства иммунитета, аллергические реакции, риск онкологических заболеваний.

При дефиците железа развивается малокровие, наблюдается снижение памяти и концентрации внимания, затруднённое глотание, снижение умственного и физического развития.

При дефиците кальция нарушаются процессы роста, деформируется скелет, наблюдаются боли в мышцах и костях, серьёзные нарушения походки, снижается свертываемость крови. Недостаток солей кальция в организме приводит к неправильному развитию костной ткани, кариесу.

Дефицит натрия ведёт к судорожным сокращениям скелетных мышц, расстройствам кровообращения, угнетению центральной нервной системы. При длительном отсутствии в пище поваренной соли (NaCl) могут возникнуть болезненные явления – головокружение, исхудание, обморок и судороги.

При дефиците йода у взрослых развивается зоб (увеличение щитовидной железы). У детей недостаток йода сопровождается резкими изменениями всей структуры тела. Ребенок перестает расти, умственное развитие задерживается (кретинизм).

Дефицит кобальта ведёт снижению памяти, вегетососудистым нарушениям, медленному выздоравливанию после болезней.

Как уже говорилось недостаточное поступление в организм какого-либо макро- или микроэлемента приводит к изменениям в состоянии организма. А часто повторяющиеся изменения в состоянии организма в итоге приводят к различным заболеваниям. К ним относятся:

1. снижение иммунитета;
2. болезни кожи, волос, ногтей;
3. заболевания сердца;
4. заболевания костной ткани;
5. болезни крови;
6. нарушения роста и развития у детей;
7. заболевания желудочно-кишечного тракта.

Серьезным изменениям в состоянии организма, связанным с дефицитом химических элементов, в первую очередь подвержены:

1. дети и подростки в период интенсивного роста;
2. беременные и кормящие матери;

Спортсмены;

Люди с хроническими заболеваниями желудочно-кишечного тракта;

Люди, которые бесконтрольно "садятся" на диеты или плохо питаются;

Люди, злоупотребляющие алкоголем и наркотиками.

2. Избыток какого-либо элемента - гиперэлементоз.

Многие причины гиперэлементоза такие же, как и для гипоэлементоза, а именно: неправильное питание, особая обработка земли вследствие чего в ней содержится больше макро- и микроэлементов.

Кроме этого, избыток химических элементов в организме отмечается у людей, проживающих вблизи ТЭЦ, металлургических, химических, радиотоксических и аккумуляторных предприятий. Существует группа риска, куда входят представители таких массовых профессий, как металлурги, шахтёры, сварщики, токари, химики, водители.

Избыток химических элементов в организме человека так же, как и недостаток, ведёт к серьёзным изменениям. Так, например, люди с повышенным содержанием железа страдают от физической слабости, теряют вес, чаще болеют. При этом избавиться от избытка железа часто намного труднее, чем устранить его дефицит. При тяжелом отравлении железом повреждается слизистая оболочка кишечника, развивается печеночная недостаточность, появляются тошнота и рвота.

При избытке кальция наблюдаются: хронический гипертрофический артрит, мышечная слабость, затруднение координации движений, деформация костей позвоночника и ног, самопроизвольные переломы, переваливающаяся походка, хромота, тошнота, рвота, боли в брюшной полости. При избытке кальция наблюдаются сильные сердечные сокращения и остановка сердца.

Избыточное количество солей натрия ведёт к задержке воды в тканях. Люди, особенно дети, с избытком натрия часто легко возбудимы, впечатлительны, гиперактивны, у них может быть повышена жажда, потливость.

При избытке йода наблюдается раздражительность, мышечная слабость, потливость, исхудание, склонность к диарее. Основной обмен повышается, наблюдается гипертермия, дистрофические изменения кожи и ее придатков, раннее поседение, депигментация кожи на ограниченных участках, атрофия мышц.

Избыток меди приводит к функциональным расстройствам нервной системы, нарушению функции печени и почек, развитию атеросклероза.

При избыточном количестве марганца в организме наблюдаются следующие симптомы: сильная утомляемость, слабость, сонливость, тупые головные боли в лобно-височных областях, тянущие боли в пояснице, конечностях, понижение аппетита, медлительность движений, расстройство походки, бессонница, подавленное настроение, слезливость. Сильная скованность движений, больные утрачивают способность широко шагать.

Избыток цинка задерживает рост и нарушает минерализацию костей.

При избытке кобальта повышается артериальное давление, содержание эритроцитов в крови, поражается сердечная мышца и слуховой нерв.

Особо хотелось бы остановиться на вредном воздействии на организм человека при избытке тяжелых металлов. Одним из «поставщиков» тяжелых металлов, таких как свинец, медь, хром, является автомобильный транспорт, точнее его выхлопные газы.

Избыток свинца. Даже в небольших количествах вызывает анемию, почечную недостаточность, заболевания мозга. Кроме того, свинец способен заменять кальций в костях. Установлено, что содержание ионов свинца особенно высоко на прилегающих к дорогам участках. Наибольшее количество ионов свинца обнаруживается у самой дороги, наименьшее – на расстоянии около 100 м.

Свинец вызывает обширные патологические изменения в нервной системе, крови, сосудах, активно влияет на синтез белка, энергетический обмен клетки и ее генетический аппарат. Он нарушает деятельность сердечнососудистой системы, вызывая изменения активности сердечной мышцы, повреждения мышечной стенки сосудов и нарушение сосудистого тонуса.

Проявления свинцовых отравлений весьма разнообразны: психическое возбуждение, тревога, ночные кошмары, галлюцинации, нарушение памяти и интеллекта с симптоматикой распада личности. Очень опасны неврологические нарушения у детей, приводящие к гиперактивности, ухудшению показателей психического развития, снижению способности к обучению.

Избыток кадмия. Наиболее интенсивные источники загрязнения окружающей среды кадмием - металлургия и гальванотехника, а также сжигание твердого и жидкого топлива. Около 52% кадмия попадает в окружающую среду при сжигании и переработке материалов, его содержащих, особенно изделии из пластмасс, куда он добавляется для прочности, и кадмиевых красителей.

Сжигание мазута и дизельного топлива является дополнительным источником кадмиевого загрязнения. Дым от сигарет тоже поставляет кадмий в окружающую среду, т.к. табак во время роста очень активно поглощает кадмий из почвы и в больших количествах накапливает его в листьях. В одной сигарете (около 1 г табака) содержится 1,2-2,5 мкг кадмия. Мировое производство табака составляет 5,7 млн. т. в год; при его выкуривании выделяется 6,8-14,2 т кадмия. При этом около 25% этого количества остается в организме курильщиков, а остальное попадает в окружающую среду.

Интоксикация кадмием вызывает головокружение, слабость, тошноту, желудочные боли, появление белка в моче, развитие трахеита, бронхита, отека легких, поражение печени, почек, сердца, нервной системы. Кадмий способен стимулировать развитие практически всех форм рака. Кадмий повышает кровяное давление.

В организме кадмий накапливается в почках (33%), печени (14%), легких (2%), а также костях, мозге, мышцах и коже.

Избыток ванадия. Основным источником поступления в атмосферу ванадия являются отходы от сжигания бензина и других нефтепродуктов. В организм человека попадает, в основном, с вдыхаемым воздухом.

При интоксикации у людей сначала возникает острая аллергическая реакция (насморк, слезотечение, сухость в горле), приводящая к бронхиальной астме. На втором этапе отравления развиваются заболевания крови, наблюдаются нарушения психики, возникают экземы. Ванадий нарушает процессы кроветворения, концентрируется в основном в печени, почках и костях (5).

Избыток никеля. Никель используют для получения высокопластичных и стойких к коррозии сплавов (с железом, хромом, медью и др.); для никелирования медицинских инструментов, деталей автомобилей, велосипедов, химической аппаратуры, изготовления аккумуляторов; в жировой и парфюмерной промышленности; для приготовления катализаторов; в производстве органических соединений.

Основные источники загрязнения окружающей среды никелем – предприятия, использующие в технологических процессах различные соединения никеля; тепловые электростанции, работающие на мазуте и каменном угле; автотранспорт.

Токсическое действие никеля проявляется при вдыхание никелевой пыли. Отмечаются носовые кровотечения, полнокровие зева и бронхов. Развивается "никелевая чесотка". Особенно токсичен карбонил никеля Ni(CO)4. При невысоких его концентрациях наблюдаются головные боли, при высоких - тошнота, рвота, одышка, повышение температуры по типу "литейной лихорадки", через 12-18 часов болезненность в правом подреберье, уробилин в моче, нарастание сердечной слабости, синюшность кожных покровов. Смерть наступает на 10-14 день при явлениях, вызываемых удушающими газами.

До определенного содержания этих элементов организм не испытывает вредного воздействия, но при значительном увеличении концентрации они становятся ядовитыми.

3. Практическая часть. Оценка обеспеченности организма человека макро- и микроэлементами.

3.1 Оценка обеспеченности организма школьника макроэлементами.

Оценка обеспеченности организма макроэлементами производилось путем анкетирования учащихся 9 классов МОУ СОШ № 10 г. Таганрога. Работа проводилась среди учащихся 9б, 9в и 9д классов нашей школы (60 человек). Мы выясняли обеспеченность учащихся следующими элементами: магнием, железом и кальцием. Д ля определения обеспеченности макроэлементами учащиеся отвечали на тестовые вопросы. Тесты были составлены на основании знаний о влиянии выбранных элементов на организм, продуктах, содержащих эти элементы и заболеваниях, возникающих при гипо- или гиперэлементозе. Тестов было три: на обеспеченность магнием, кальцием и обеспеченность железом. На вопросы ученики давали ответы «да» или «нет». Если на большинство вопросов учащиеся ответили «нет», то их организм в достаточной степени обеспечен макроэлементами.

Тест на обеспеченность магнием.

Тест на обеспеченность железом.

Тест на обеспеченность кальцием.

Анализируя полученные материалы по каждому ребенку и в целом по данной группе учащихся, видно, что у большинства школьников не наблюдается недостатка в макроэлементах. Однако анкетирование выявило проблемы организации питания и соблюдения правил здорового образа жизни. Так, 88% опрошенных учащихся предпочитают белый хлеб и изделия из белой муки. А это снижает количество магния, поступающего в организм. Кроме того 67% опрошенных выпивают более 3-х чашек черного чая или кофе. При этом снижается количество железа в организме. 62% опрошенных выпивают меньше 1 стакана молока, при этом 53% - ежедневно пьют напитки типа «кола». Это снижает количество кальция в организме. Если показатели будут такими же и дальше, то это может вызвать гипоэлементоз и различные заболевания.

3.2 Оценка обеспеченности организма школьника микроэлементом йодом.

Также путём анкетирования учащихся 9б, 9в, 9д классов МОУ СОШ № 10 г. Таганрога была определена обеспеченность учащихся микроэлементом йодом с целью анализа возможности заболевания щитовидной железы. Определение результата было таким же, как и в предыдущих опросах: если на большинство вопросов учащиеся ответили «нет», то их организм в достаточной степени обеспечен микроэлементом йодом.

Ниже представлены результаты анкетирования:

Тест на обеспеченность йодом.

Анализируя полученные материалы по каждому ребенку и в целом по данной группе учащихся, видно, что у большинства школьников не наблюдается недостатка в микроэлементе йоде. Однако в результате опроса были выявлены проблемы в организации питания. 80% опрошенных школьников редко употребляют морепродукты. Таким образом йод может поступать в их организм в недостаточном количестве. Если не принимать дополнительных препаратов, таких как йод-актив или йодомарин, его недостаток может привести к гипоэлементозу, а потом к заболеваниям щитовидной железы.

Проанализировав выше представленные результаты по обеспеченности макроэлементами и микроэлементом йодом, мы считаем, что необходимо проводить профилактические беседы о правильном сбалансированном питании с учащимися, относящимися к группам риска по гипоэлементозам для предотвращения ухудшения их здоровья.

3.3 Оценка обеспеченности организма школьника микроэлементом свинцом.

Путём анкетирования учащихся 9б, 9в, 9д классов МОУ СОШ № 10 г. Таганрога была определена обеспеченность учащихся микроэлементом свинцом с целью выявления его избытка. Обнаружение избытка свинца на ранней стадии поможет предотвратить серьёзные заболевания (например, нарушения активности сердечной мышцы, нарушения памяти и интеллекта).

Тест на обеспеченность свинцом.

По результатам анкетирования, большинство учащихся не страдает от избытка свинца. Однако существует группа риска, у которой наблюдаются некоторые проявления гиперэлементоза. Кроме того, в ходе опроса остро встала проблема о плохих экологические условиях, которые могут вызвать не только избыток свинца, но и различные заболевания.

Мы рекомендуем проводить меры профилактики среди учащихся с целью коррекции избытка свинца в организме. Например, использовать препараты кальция, магния, фосфора, цинка, железа, селена. Предложить школьникам по возможности чаще бывать на свежем воздухе, вдали от большого скопления машин.

Выводы.

Выявление роли отдельных химических элементов в функционировании живых организмов (человека, животных, растений) - важная и увлекательная задача.

Усилия специалистов направлены на раскрытие механизмов проявления активности отдельных элементов на молекулярном уровне.

В ходе своей работы я провела опрос. Результаты анкетирования учащихся показали, что дефицит химических элементов проявляется даже у детей, считающих себя здоровыми. Однако если гипоэлементоз будет увеличиваться, то в дальнейшем могут проявиться и болезненные состояния. Основными источниками эссенциальных элементов для человека являются пищевые продукты и питьевая вода. Именно поэтому, для профилактики разного рода болезненных состояний человека, необходимо разнообразное, полноценное, сбалансированное питание.

Данное исследование интересно тем, что мы предлагаем методику самодиагностики гипоэлементозов, доступную школьникам среднего и старшего возраста, помогающую определить направление личной профилактики дефицита элементов, а, следовательно, предотвратить возможность возникновения различных заболеваний.

Данная работа доказывает, насколько важны химические элементы для организма человека, и как знания по химии, полученные на уроках можно применить в своей повседневной жизни.

Знания, полученные учеными в этом направлении, уже оформились в новую отрасль химической науки - бионеорганическую химию. Поэтому уместно напомнить слова выдающегося ученого XIX века А. Ампера: "Счастливы те, кто развивает науку в годы, когда она не завершена, но когда в ней уже назрел решительный поворот".

Список литературы.

1. Кнорре Д. Р., Мызина С. Д. - Биологическая химия: Учеб. для хим., биол. и мед. спец. вузов 3-е изд., испр. - М.: Высшая школа, 2002.

2. Грязев В.А. Киви и другие культуры для лечебного питания. Сочи, 2005 г.

3. Губарева Л. И., Мизирева О.М., Чурилова Т. М. Экология человека. Практикум для ВУЗов. М. Владос. 2003 г.

4. Краткая медицинская энциклопедия. Под ред. В.И. Покровского. М. 1994 г.

5. Могош Георге. Острые отравления. Медицинское издательство. Бухарест, 1984.

6. Николаев Л.А. Общая и неорганическая химия. М. «Просвещение», 1974 г.

7. Рохлов В.С. и др. Биология человека. М. 2000 г.

8. Скальный А.В. Микроэлементный человек. Ж. «Химия и жизнь» № 1, 2008

9. Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайтов:

Http:// stolica-medikl.ru/

Приложение 1.

Характеристика некоторых других макроэлементов.

Натрий (Na) – важен для нормального роста и состояния организма. Натрий необходим для нормального функционирования нервно-мышечной системы, является регулятором кислотно-щелочного баланса и водного обмена в организме. Норма суточного потребления не существует, однако считается, что потребность взрослого человека составляет около 500 мг хлорида натрия (поваренной соли) в сутки. Источником натрия в первую очередь служит поваренная соль. Также он содержится в картофеле, сыре и твороге.

Сера (S) - в организм человека сера поступает с пищей в виде органических белковых соединений - аминокислот, сульфатидов, витамина В1. Суточная потребность не установлена, но при употреблении достаточного количества белка дефицита серы наблюдаться не будет. Сера входит в состав белков. В белках сера содержится в аминокислотах. Особенно богаты серой поверхностные слои кожи; здесь сера содержится в кератине (волосы содержат до 5-10% кератина) и меланине, пигменте, предохраняющем в виде загара глубокие слои кожи от вредного действия ультрафиолетовой радиации. Основными пищевыми источниками серы являются
все виды капусты, хрен , чеснок инжир .

Фосфор (Р) - главным "депо" органических фосфорных соединений являются мышечная и костная ткани. Суточная потребность для взрослого человека составляет 800-1200 мг. Фосфор в виде своих соединений играет важнейшую роль во всех процессах организма: фосфорная кислота участвует в построении многочисленных ферментов (фосфатаз) - главных двигателей химических реакций клеток. Из фосфорнокислых солей состоит ткань нашего скелета. Фосфор очень важен для работы мозга, участвует в образовании гормонов. Этот макроэлемент содержится в речной и морской рыбе, морепродуктах, яйцах и грибах, твердых сырах, молоке, бобовых.

Хлор (Cl) - участвует в регуляции водного обмена. За счет него в желудке вырабатывается соляная кислота, которая в свою очередь создает оптимальную кислотность для ферментов желудочного сока, обеспечивает антибактериальный эффект. Хлор необходим для нормальной работы нервной системы и печени, требуется костям и тканям, половым и потовым железам. Но прежде всего хлор нужен суставам. За счет него в желудке вырабатывается соляная кислота. Суточная потребность составляет 8мкг. Больше всего хлора содержится в ржаном и белом хлебе, свекле, сливочном масле, яйце и молоке.

Приложение 2.

Характеристика некоторых других эссенциальных микроэлементов.

Марганец (Mn) - находится во всех органах и тканях (наиболее богаты марганцем трубчатые кости и печень). Для детского организма необходимо в сутки 0,2-0,3 мг марганца на 1 кг веса тела, для взрослого 0,1 мг. Важен для репродуктивных функций и нормальной работы центральной нервной системы. Марганец помогает улучшить мышечные рефлексы, предотвратить остеопороз, улучшить память и уменьшить нервную раздражительность. Особенно богаты марганцем чай, растительные соки, цельные злаковые, орехи, зеленые овощи с листьями, горох, свекла.

Молибден (Мо) - способствует обмену углеводов и жиров, является важной частью фермента, отвечающего за утилизацию железа, в связи с чем помогает предупредить анемию. Суточная норма приема не установлена, но предполагается на уровне 75-250 мкг. Содержится в темно-зеленых листовых овощах, неочищенном зерне, бобовых. Проявления недостаточности изучены плохо. Повышенное содержание в организме встречается очень редко.

Селен (Sе) - роль селена в организме еще мало изучена. Тем не менее, считается, что его присутствие в организме оказывает антиоксидантное действие, замедляя старение и защищая клетки от рака. Кроме того, селен помогает поддерживать юношескую эластичность в тканях, способствует устранению и появлению перхоти. Суточные нормы составляют: 50 мг - для женщин, 70 мг - для мужчин. Содержится - в морепродуктах, почках, печени, пшеничных зародышах, отрубях, луке, помидорах, брокколи.

Хром (Сr) - хром является постоянной составной частью всех органов и тканей человека. Наибольшее количество обнаружено в костях, волосах и ногтях - из этого следует, что недостаток хрома сказывается в первую очередь на состоянии этих органов. Хром оказывает действие на процессы кроветворения, оказывает действие на работу инсулина (ускоряет), на углеводный обмен и энергетические процессы. Суточная норма потребления не установлена, но предполагается, что она колеблется в пределах 50-200 мкг. В относительно больших количествах содержится в яйцах, телячьей печени, пшеничных зародышах, пивных дрожжах, кукурузном масле, моллюсках.

Приложение 3.

Характеристика некоторых других у словно-эссенциальных элементов.

Бор (B) - бор играет существенную роль в обмене углеводов и жиров, ряда витаминов и гормонов, влияет на активность некоторых ферментов. Содержится - в яблоках, моркови, винограде, листьях овощей, орехах, грушах, гранатах.

Бром (Br) - принимает участие в регуляции деятельности нервной системы, действует на функции половых желез и щитовидной железы. Суточная потребность составляет 0,002 г. Богаты бромом бобовые растения - фасоль, горох, чечевица. Небольшое его количество вводится с поваренной солью, содержащей примеси брома.

Ванадий (V) - участвует в регуляции углеводного обмена и сердечно - сосудистой деятельности, замедляет синтез холестерина, требуется для образования костной ткани и зубов. Суточная потребность составляет 0,003 г. Источниками ванадия служат укроп, рыба, оливки, мясо, редька, бобы, растительные масла, цельные зерна.

Кремний (Si) - общее содержание кремния в теле человека - около 0,001%, среднее содержание SiO2 в крови человека составляет от 5,9 до 10,6 мг в 1 мл. В организме человека кремний обнаружен во всех органах и тканях: в легких, в волосах, гладких мышцах желудка, в надпочечниках, в фибрине, в цельной крови. Он необходим для прочности и эластичности эпителиальных и соединительно-тканных образований. Эластичность кожи, сухожилий, стенок сосудов обусловлена в значительной степени содержащимся в них кремнием. Суточная потребность не выяснена. Кремний содержится в кокосах, яблоках, грибах, бобовых, капусте, моркови, редисе и многих других овощах, а также в мясе и отрубном хлебе.

Кобальт(Co) – основное физиологическое значение его проявляется во влиянии на кроветворение и обмен веществ. Кобальт активизирует образование эритроцитов и гемоглобина в крови, участвует в синтезе витамина B 12. Суточная потребность составляет 20-50 мг. Больше всего кобальта содержат говядина, молоко, виноград, редис, салат, шпинат, капуста, петрушка, чеснок, свежий огурец, черная смородина, клюква, репчатый и зеленый лук, свекла, говяжья и особенно телячья печень.

Приложение 4.

Характеристика некоторых других условно-токсичных элементов.

Мышьяк(As) - участвует в некоторых ферментативных реакциях, оказывает влияние на окислительные процессы в составной части клетки – митохондрии. Суточная потребность составляет 40-50 мкг. Рыба, зерно и продукты хлебных злаков обеспечивают достаточное содержание мышьяка в рационе. Кстати, мышьяк может поступать в организм в повышенных количествах с атмосферным воздухом.

Никель(Ni) - участвует в обмене жиров, обеспечении клеток кислородом. Суточная потребность составляет 35-60 мкг. Основные пищевые источники никеля: шоколад, орехи, высушенные бобы, горох и зерно. Обычные рационы обеспечивают менее 150 мкг ежедневно. Много никеля содержится в чае, какао, гречихе, моркови и салате.

Олово(Sn) - входит в состав желудочного фермента гастрина, способно усиливать процессы роста. Суточная потребность составляет 7 мкг. Наибольшее количество олова содержится в семенах подсолнечника и гороха.

В жизни человека, кроме жиров, белков, углеводов и витаминов, огромную роль играют химические элементы. В организме человека можно найти значительную часть элементов периодической таблицы Д.И. Менделеева. Так, в настоящее время обнаружено свыше 70 химических элементов, содержащихся в тканях организма в различных количествах (макро- и микроэлементы).

Макроэлементы - химические элементы, содержание которых исчисляется в организме человека граммами. К макроэлементам относят кальций, фосфор, магний, калий, хлор, железо и др. Потребность организма в минералах-макроэлементах велика.

Микроэлементы – это цинк, медь, йод, фтор и прочие. Их количество в организме измеряется в микрограммах.

Макро- и микроэлементы обеспечивают нормальную работу главных систем организма (мышечной – участвуют в процессе сокращения мышц, пищеварительной и сердечно-сосудистой).

Их нехватка или полное отсутствие могут привести как к серьезным заболеваниям, так и к гибели организма.

Из большого количества макро- и микроэлементов разберем некоторые необходимые для жизнедеятельности, которые часто входят в состав комплекса поливитаминов с микроэлементами.

Молибден

Основная роль в организме – входит в состав ферментов, влияя на рост, принимает участие в обмене азота, оказывает влияние на обмен меди.способствует метаболизму углеводов и жиров, является важной частью фермента, отвечающего за утилизацию железа, в результате чего помогает предупредить анемию.

Цинк

Основная роль в организме – оказывает влияние на активность половых и гонадотропных гормонов гипофиза. Увеличивает активность ферментов: фосфатаз кишечной и костной, катализирующих гидролиз. Участвует также в жировом, белковом и витаминном обмене, в процессах кроветворения.

Недостаток – наблюдается задержка роста, перевозбуждение нервной системы и быстрое утомление. Поражение кожи происходит с утолщением эпидермиса, отеком кожи, слизистых оболочек рта и пищевода, ослаблением и выпадением волос. Дефицит цинка может приводить к усиленному накоплению железа, меди, кадмия, свинца. Недостаточность цинка также приводит к бесплодию. При недостатке цинка дети отстают в развитии, страдают гнойничковыми заболеваниями кожи и слизистых оболочек.

Избыток - задерживает рост и нарушает минерализацию костей. Избыток приводит к дефициту железа, меди, кадмия.

Восполнить дефицит помогут препараты: , .

Селен

Основная роль в организме – оказывает антиоксидантное действие, замедляя старение, способствует предупреждению роста аномальных клеток, укрепляет иммунную систему. В сочетании с витаминами А, С и Е предохраняет от возникновения онкологических заболеваний, помогает при артрите, разрушает вредные для организма вещества (защищает организм от тяжёлых металлов). Увеличивает выносливость организма благодаря увеличению поступления кислорода к сердечной мышце. Селен необходим для образования белков; поддерживает нормальную работу печени, щитовидной железы, поджелудочной железы. Является одним из компонентов спермы, важным для поддержания репродуктивной функции.

Недостаток – при этом в организме усиленно накапливаются мышьяк и кадмий, которые, в свою очередь, усугубляют дефицит селена.

Избыток - может вызывать увеличение печени до 3-х см и боли в правом подреберье, боли в конечностях, судороги, чувство онемения; может привести к дефициту кальция.

Восполнить дефицит помогут препараты: , .

Железо

Основная роль в организме – является составной частью гемоглобина, сложных железобелковых комплексов и ряда ферментов, усиливающих процессы дыхания в клетках. Железо стимулирует кроветворение.

Недостаток – прежде всего, ухудшается клеточное дыхание, что ведет к дистрофии тканей и органов и нарушению состояния организма. Выраженный дефицит железа ведет к гипохромной анемии. Причина гипохромной анемии в недостаточном поступлении железа с пищей или преобладание в рационе продуктов, из которых оно плохо усваивается. Развитию железодефицитных состояний способствует недостаток в питании животных белков, витаминов, кроветворных микроэлементов. Дефицит железа в организме возникает при острых и хронических кровопотерях, заболеваниях желудка и кишечника (резекция желудка, анацидный гастрит, энтерит), некоторых глистных инвазиях. Поэтому при многих заболеваниях потребность в железе увеличивается.

Восполнить дефицит помогут препараты: .

Йод

Основная роль в организме – входит в состав всех растений. Некоторые морские растения обладают способностью концентрировать йод. Общее количество йода в организме около 25 мг, из них 15 мг находятся в щитовидной железе. Щитовидная железа является своего рода центральной регулирующей лабораторией, в которой образуются и накапливаются соединения йода. Значительное количество йода содержится в печени, почках, коже, волосах, ногтях, яичниках и предстательной железе.

Недостаток – у взрослых развивается зоб (увеличение щитовидной железы). У детей недостаток йода сопровождается резкими изменениями всей структуры тела. Ребенок перестает расти, умственное развитие задерживается (кретинизм).

Избыток - может наблюдаться при гипертиреозе, может развиться и базедова болезнь с зобом, экзофтальмом, тахикардией. Кроме этого наблюдается раздражительность, мышечная слабость, потливость, исхудание, склонность к диарее. Основной обмен повышается, наблюдается гипертермия, дистрофические изменения кожи и ее придатков, раннее поседение, депигментация кожи на ограниченных участках (витилиго), атрофия мышц.

Восполнить дефицит помогут препараты: , .

Марганец

Основная роль в организме – важен для репродуктивных функций и нормальной работы центральной нервной системы. Помогает устранить половое бессилие, улучшить мышечные рефлексы, предотвратить остеопороз, улучшить память и уменьшить нервную раздражительность.

Недостаток – нарушаются процессы окостенения во всем скелете, трубчатые кости утолщаются и укорачиваются, суставы деформируются. Нарушается репродуктивная функция.

Избыток - сильная утомляемость, слабость, сонливость, тупые головные боли в лобно-височных областях; тянущие боли в пояснице, конечностях, реже боли ишиалгического характера; боли в правом подреберье, в подложечной области, понижение аппетита; медлительность движений, расстройство походки, парестезии, сильная скованность движений; расстройство мочеиспускания, половая слабость; бессонница, подавленное настроение, слезливость. Избыток марганца усиливает дефицит магния и меди.

Восполнить дефицит помогут препараты: , .

Медь

Основная роль в организме – участвует в синтезе красных кровяных телец, коллагена, ферментов кожи, в процессах роста и размножения, в процессах пигментации, так как входит в состав меланина. Способствует правильному усвоению железа. Она необходима для правильного развития соединительных тканей и кровеносных сосудов.

Недостаток – в организме наблюдаются: задержка роста, анемия, дерматозы, депигментация волос, частичное облысение, потеря аппетита, сильное исхудание, понижение уровня гемоглобина, атрофия сердечной мышцы.

Избыток - приводит к дефициту цинка и молибдена, а также марганца.

Восполнить дефицит помогут препараты: , .

Хром

Основная роль в организме – является постоянной составной частью всех органов и тканей человека. Наибольшее количество обнаружено в костях, волосах и ногтях - из этого следует, что недостаток хрома сказывается в первую очередь на состоянии этих органов. Хром оказывает действие на процессы кроветворения; оказывает действие на работу инсулина (ускоряет); на углеводный обмен и энергетические процессы.

Избыток - наблюдаются головные боли, исхудание, воспалительные изменения слизистой желудка и кишечника. Хромовые соединения вызывают различные кожные заболевания, дерматиты и экземы, протекающие остро и хронически и носят пузырьковый, папулезный, гнойничковый или узелковый характер.

Восполнить дефицит помогут препараты: .

Фтор

Основная роль в организме – участие в костеобразовании и процессах формирования дентина и зубной эмали. Также фтор стимулирует кроветворную систему и иммунитет, участвует в развитии скелета, стимулирует репаративные процессы при переломах костей. Предупреждает развитие сенильного остеопороза.

Недостаток – выражается в резком учащении заболеваний зубным кариесом.

Избыток - развивается тяжелое хроническое отравление, называемое флюорозом. При этом поражаются кости и зубы. Внешне флюороз проявляется в виде белых и желтоватых пятнышек на зубах с последующим их разрушением.

Флюороз - следствие промышленного отравления, когда атмосферный воздух загрязняется производственными выбросами, содержащими фтор. Газообразный фтор и пыль фтористых соединений проникают в организм человека через дыхательные пути и пищеварительный тракт (заносятся загрязненными руками, с пищей). Основной источник промышленного загрязнения атмосферы фтористыми соединениями - предприятия по производству алюминия, цемента, химических удобрений.

Комплексов поливитаминов с микроэлементами.

Контрольная работа

Роль макро- и микроэлементов в жизнедеятельности организма

План

Введение

1. Химические элементы в организме человека

2. Микроэлементы

3. Макроэлементы

4. Нарушение баланса макро - и микроэлементов

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Контрольная работа раскрывает значение минерального баланса в организме человека, значение макро- и микроэлементов в его жизнедеятельности, источники происхождения минеральных веществ, их значимость для организма, проблематика нарушения баланса, дозировки и наличие в продуктах питания.

Огромную физиологическую роль в организме человека и животных играют минеральные вещества. Они входят в состав всех клеток, 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.

1. Химические элементы в организме человека

Из 92 имеющихся в природе химических элементов 81 присутствует в организме человека. Минеральные вещества входят в состав всех жидкостей и тканей. Регулируя более 50 000 биохимических процессов, они необходимы для функционирования мышечной, сердечно-сосудистой, иммунной, нервной и других систем; принимают участие в синтезе жизненно важных соединений, обменных процессах, кроветворении, пищеварении, нейтрализации продуктов обмена; входят в состав ферментов, гормонов (йод в состав тироксина, цинк – инсулина и половых гормонов), влияют на их активность.

Наличие ряда минеральных веществ в организме в строго определенных количествах – непременное условие для сохранения здоровья человека. Важно помнить, что макро- и микроэлементы не синтезируются в организме, они поступают с пищевыми продуктами, водой, воздухом. Степень их усвоения зависит от состояния органов дыхания и пищеварения. Обмен минеральных веществ и воды, в которой они растворены, неразделимы, а ключевые элементы депонируются в тканях, по мере необходимости извлекаются в кровь. Совокупность процессов всасывания, распределения, усвоения и выделения находящихся в виде неорганических соединений веществ составляют минеральный обмен.

Минеральные вещества поступают в организм человека в основном пищевым путем в неактивном состоянии и активизируются, образуя различные соединения с высокомолекулярными белками. Содержание минеральных веществ изменяется в зависимости от сезона. Весной уровень макро- и микроэлементов понижается, а в начале осени увеличивается.

Организм здорового человека обладает достаточно четкой системой саморегуляции. При избыточном поступлении макро- и микроэлементов начинает работать система элиминации. В желудочно-кишечном тракте блокируется всасывание элементов с последующим их выведением с калом. Дефект какого-либо звена является причиной избытка или недостатка элемента, либо дисбаланса других биологических веществ (гормонов, витаминов, ферментов), участвующих в сложных процессах регуляции, и проявляется клиническими симптомами.

В зависимости от содержания в организме человека минеральные вещества подразделяются на макро- и микроэлементы.

Макроэлементы – вещества, содержание которых превышает 0,01% массы тела.

Микроэлементы – вещества, концентрация которых в организме равна или менее 0,01% массы тела (от 0,01 до 0,000000000001%). Микроэлементы с содержанием ниже 10-5% (золото, ртуть, уран, радий и др.) относят к ультрамикроэлементам («следовые элементы» (trace elements) в немецко- и англоязычной литературе, «олигоэлементы» – во франкоязычной литературе) . В.И. Вернадский в своих трудах называет их «рассеянными элементами» .

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 1200г, фосфора – свыше 600г, магния – 20г, железа – 3-5г. 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 5г натрия, 2-3г калия, 0,5-1г кальция, 1-2г фосфора, 1г серы, 0,5г магния, 10-30мг железа, 12-16мг цинка, 2-2,5мг меди, 4мг марганца, 1-1,5мг фтора, 0,1-0,2мг 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).

2. Макроэлементы

Железо (Fe) в природе находится в виде минералов - магнитного железняка. Железо входит в состав гемоглобина крови. При недостатке его в пище резко нарушается синтез гемоглобина в крови и формирование железосодержащих ферментов, развивается железодефицитная анемия. В медицине используется для лечения болезней, связанных с нарушением нормального состояния и функций крови и общего питания организма. Как и другие тяжелые металлы, осаждает белки и дает с ними соединения - альбуминаты, поэтому оказывает местное вяжущее действие. Противопоказано при лихорадочном состоянии, заболеваниях желудочно-кишечного тракта, явлениях венозного застоя, органических заболеваниях сердца и сосудов. Железо обладает способностью накапливаться (депонироваться) в организме. Суточная доза железа 18 мг. Железо содержат такие продукты питания как фасоль, гречневая крупа, овощи, печень, мясо, яичные желтки, зелень петрушки, белые грибы, хлебопродукты, а также шиповник, яблоки, абрикосы, вишни, крыжовник, шелковица белая, клубника.

Кальций (Са) является основной составляющей костной ткани, входит в состав крови, играет важную роль в регуляции процессов роста и деятельности клеток всех видов тканей. Усваиваясь с пищей, кальций влияет на обмен веществ и способствует наиболее полному усвоению пищевых веществ. Соединения кальция укрепляют защитные силы организма и повышают его устойчивость к внешним неблагоприятным факторам, в том числе и к инфекциям. Недостаточность кальция сказывается на функции сердечной мышцы и на активности некоторых ферментов. Соли кальция участвуют в процессе свертывания крови. Особенно важен кальций для формирования костей. Макроэлементы - кальций (Са) и фосфор (Р) имеют исключительно большое значение для растущего организма; при недостатке кальция в пище организм начинает расходовать кальций, входящий в состав костей, в результате чего возникают костные заболевания. Кальций достаточно распространенный элемент, он составляет примерно 3,6% массы земной коры, в природных водах есть растворимый гидрокарбонат кальция Са(НСОЗ)2. В природе кальций это известковый шпат (СаСОЗ), фосфорит, апатит, мрамор, известняк, мел, гипс (CaS04, 2H20) и другие минеральные вещества, содержащие кальций. Скелет позвоночных животных состоит главным образом из фосфорнокислого и углекислого кальция. Яичная скорлупа и раковины моллюсков состоят из углекальциевой соли. Суточная потребность в кальции около 1000 мг. Соли кальция применяют при различных аллергических состояниях, повышения свертываемости крови, для понижения проницаемости сосудов при воспалительных и экссудативных процессах, при туберкулезе, рахите, заболеваниях костной системы и т.д. Наиболее полноценными источниками кальция являются молоко и молочные продукты -творог, сыр. Молоко и молочные продукты способствуют усвоению его и из других продуктов. Хорошими источниками кальция являются яичный желток, капуста, соя, шпроты, частиковые рыбы в томатном соусе. Кальций содержится в плодах шиповника, яблони, винограда, клубники, крыжовника, инжира, женьшеня, ежевики сизой, зелени петрушки.

Калий (К) встречается в природе в виде хлорида калия.Калий входит в состав поливитаминов с микроэлементами в виде сульфата калия и преимущественно применяется при расстройствах обмена веществ. При недостатке калия в организме может возникнуть сердечная аритмия. Калий поддерживает осмотическое давление в крови, оказывает диуретическое действие. Суточная потребность в калие 2500 мг. Калий содержат яблоки, вишни, виноград винный, жень-шень, крыжовник, ананасы, бананы, курага, картофель, фасоль, горох, щавель, крупа, рыба.

Магний (Мд) .В организме обмен фосфора связан, помимо кальция, и с обменом магния. Большая часть магния находится в составе костной ткани. В плазме крови, в эритроцитах и в мягких тканях он в основном содержится в ионизированном состоянии. Магний является составной частью хлорофилла, содержится во всех продуктах растительного происхождения. Этот элемент также является необходимой составной частью животных организмов, но содержится в меньших количествах, чем в растительных (в молоке 0,043%, в мясе 0,013%). Соли магния участвуют в ферментативных процессах. Известно, что диеты с повышенным содержанием солей магния оказывают благоприятное влияние на людей пожилого возраста и лиц с заболеванием сердечно-сосудистой системы, особенно с гипертонической болезнью и атеросклерозом. Магний также нормализует возбудимость нервной системы, обладает спазмолитическим и сосудорасширяющими свойствами и, кроме того, способностью стимулировать перистальтику кишечника и повышать выделение желчи, и держится в ионизированном состоянии находится в составе костной ткани. Суточная потребность в магнии 400 мг.Как микроэлемент, магний содержится в плодах шиповника коричного, вишни обыкновенной, винограде, инжире, крыжовнике, фасоли, овсяной и гречневой крупах, горохе. Мясные и молочные продукты характеризуются низким содержанием магния.

Натрий (Na) .Источником натрия для человеческого организма служит поваренная соль. Значение ее для нормальной жизнедеятельности очень велико. Она участвует в регуляции осмотического давления, обмена веществ, в поддержке щелочно-кислотного равновесия. За счет поваренной соли, находящейся в пище, восполняется расход хлорида натрия, входящего в состав крови и соляной кислоты желудочного сока. На выделение хлористого натрия из организма, а, следовательно, и на потребность в нем влияет количество солей калия, получаемое организмом. Растительная пища, особенно картофель, богата калием и усиливает выделение хлористого натрия, повышая потребность в нем. Суточная доза натрия 4000 мг. Взрослый человек ежедневно потребляет до 15 г поваренной соли и столько же выделяют ее из организма. Количество поваренной соли в пище человека можно без ущерба для здоровья снизить до 5 г в день. На выделение хлористого натрия из организма, а следовательно, и на потребность в нем, влияет количество солей калия, получаемое организмом. Растительная пища, особенно картофель, богата калием и усиливает выделение хлористого натрия, повышая потребность в нем. Много натрия, по сравнению с другими растительными продуктами, содержится в ежевике сизой, крыжовнике. Натрий и калий находятся во всех растительных и животных продуктах. В растительных продуктах больше калия, в животных больше натрия. Кровь человека содержит 0,32% натрия и 0,20% калия.

Фосфор (Р) .В костях позвоночных животных и в золе растений в виде СаЗ(Р04)2; входит в состав всех тканей организма, особенно белков нервной и мозговой тканей, участвует во всех видах обмена веществ. В костях человека около 1,4 кг фосфора, в мышцах 150,0 г, и в нервной системе 12 г. Из всех соединений фосфора наибольшее значение имеет фосфат кальция - составная часть минералов; входит в состав разных фосфорных удобрений, как отдельный элемент или в составе с аммиаком, калием. Суточная потребность в фосфоре около 1000 мг. Препараты фосфора усиливают рост и развитие костной ткани, стимулируют кровотворотворение, улучшают деятельность нервной системы. Применяют в сочетании с другими лекарственными средствами (например, с витамином Д, с солями кальция и др.). Фосфор поступает в организм главным образом с продуктами животного происхождения - молоком и молочными продуктами, мясом, рыбой, яйцами и др. Наибольшее количество, по сравнению с другими микроэлементами, содержится фосфора в мясе. Очень много фосфора в крыжовнике, есть в яблоках, клубнике, инжире, шиповнике коричном, ежевике сизой.

Хлориды-анионы хлора (CL) поступают в организм человека в основном в виде хлористого натрия - поваренной соли, входят в состав крови, поддерживают осмотическое давление в крови, входят в состав соляной кислоты в желудке. Нарушения в обмене хлора ведут к развитию отеков, недостаточной секреции желудочного сока и др. Резкое уменьшение хлора в организме может привести к тяжелому состоянию. Суточная доза хлоридов 5000 мг.

3. Микроэлементы

Микроэлементы нужны в биотических дозах и их недостаток или избыток в поступлении в организм сказываются на изменении обменных процессов и др. 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.

Марганец (Мп). Марганец содержится во всех органах и тканях человека. Особенно много его в коре мозга, сосудистых системах. Марганец участвует в белковом и фосфорном обмене, в половой функции и в функции опорно-двигательного аппарата, участвует в окислительно-восстановительных процессах, при его участии происходят многие ферментативные процессы, а также процессы синтеза витаминов группы В и гормонов. Дефицит марганца сказывается на работе центральной нервной системы и стабилизации мембран нервных клеток, на развитии скелета, на кроветворении и реакциях иммунитета, на тканевом дыхании. Печень - депо марганца, меди, железа, но с возрастом содержание их в печени снижается, но потребность их в организме остается, возникают злокачественные заболевания, сердечно-сосудистые и др. Содержание марганца в пищевом рационе 4...36 мг. Суточная потребность 2... 10 мг. Содержится в рябине обыкновенной, шиповнике коричневом, яблоне домашней, абрикосе, винограде винном, женьшене, клубнике, инжире, облепихе, а также хлебопродуктах, овощах, печени, почках.

Бром (Вг) .Наибольшее содержание брома отмечают в мозговом веществе, почках, щитовидной железе, ткани головного мозга, гипофизе, крови, спинномозговой жидкости. Соли брома участвуют в регуляции деятельности нерв ной системы, активируют половую функцию, увеличивая объем эякулята и количество сперматозоидов в нем. Бром при чрезмерном накоплении угнетает функцию щитовидной железы, препятствуя поступлению в нее йода, вызывает кожное заболевание бромодерму и угнетение центральной нервной системы. Бром входит в состав желудочного сока, влияя (наряду с хлором) на его кислотность. Рекомендуемая суточная потребность брома взрослым человеком составляет около 0,5...2,0 мг. Содержание брома в суточном пищевом рационе 0,4...1,1 мг. Основным источником брома в питании человека являются хлеб и хлебопродукты, молоко и молочные продукты, бобовые - чечевица, фасоль, горох.

Медь (Си). Медь влияет на рост и развитие живого организма, участвует в деятельности ферментов и витаминов. Главной биологической функцией ее является участие в тканевом дыхании и кроветворении. Медь и цинк усиливают действие друг друга. Дефицит меди вызывает нарушение образования гемоглобина, развивается анемия, нарушается психическое развитие. Возникает потребность в меди при всяком воспалительном процессе, эпилепсии, анемии, лейкозе, циррозе печени, инфекционных заболеваниях. Нельзя кислые пищевые продукты или напитки держать в медной или латунной посуде. Избыток меди оказывает на организм токсическое действие, могут возникнуть рвота, тошнота, понос. Содержание меди в суточном пищевом рационе 2... 10 мг и накапливается преимущественно в печени, костях. Во всех витаминах с микроэлементами медь содержится в пределах нормы, в растительных - айва (1,5 мг %). рябина, яблоня домашняя, абрикос обыкновенный, инжир, крыжовник, ананас - 8,3 мг % на 1 кг, хурма до 0,33 мг %.

Никель (Ni) .Никель обнаружен в поджелудочной железе, гипофизе. Наибольшее содержание обнаруживается в волосах, коже и органах эктодермального происхождения. Подобно кобальту никель благотворно влияет на процессы кроветворения, активирует ряд ферментов. При избыточном поступлении никеля в организм в течение длительного времени отмечаются дистрофические изменения в паренхиматозных органах, нарушения со стороны сердечнососудистой системы, нервной и пищеварительной систем, изменения в кроветворении, углеводном и азотистом обмене, нарушении функции щитовидной железы и репродуктивной функции. Много никеля в растительных продуктах, морской рыбе и продуктах моря, печени.

Кобальт (Со) .В организме человека кобальт выполняет разнообразные функции, в частности оказывает влияние на обмен веществ и рост организма, и принимает непосредственное участие в процессах кроветворения; он способствует синтезу мышечных белков, улучшает ассимиляцию азота, активизирует ряд ферментов, участвующих в обмене веществ; является незаменимым структурным компонентом витаминов группы В, способствует усвоению кальция и фосфора, понижает возбудимость и тонус симпатической нервной системы. Содержание в суточном пищевом рационе 0,01...0,1 мг. Потребность 40...70 мкг. Кобальт содержится в плодах яблони домашней, абрикоса, винограда винного, клубнике, орехе грецком, молоке, хлебопродуктах, овощах, говяжьей печени, бобовых.

Цинк (Zn) .Цинк участвует в деятельности более 20 ферментов, является структурным компонентом гормона поджелудочной железы, влияет на развитие, рост, половое развитие мальчиков, центральную нервную систему. Недостаток цинка ведет к инфантильности у мальчиков и к заболеваниям центральной нервной системы. Считается, что цинк канцерогенный, поэтому его влияние на организм зависит от дозы. Содержание в суточном пищевом рационе 6...30 мг. Суточная доза цинка 5...20 мг. Содержится в субпродуктах, в мясных продуктах, не шлифованном рисе, грибах, устрицах, других морских продуктах, дрожжах, яйцах, горчице, в семенах подсолнуха, хлебопродуктах, мясе, овощах, а также содержится в большинстве лекарственных растений, в плодах яблони домашней.

Молибден (Мо) .Молибден входит в состав ферментов, оказывает влияние на вес и рост, препятствует кариесу зубов, задерживает фтор. При недостатке молибдена происходит замедление роста. Содержание в суточном пищевом рационе 0,1...0,6 мг. Суточная доза молибдена - 0,1...0,5 мг Молибден присутствует в рябине черноплодной, яблоне домашней, бобовых, печени, почках, хлебопродуктах.

Селен (Se) .Селен принимает участие в обмене серосодержащих аминокислот и предохраняет витамин Е от преждевременного разрушения, защищает клетки от свободных радикалов, но большие дозы селена могут быть опасными и принимать пищевые добавки с селеном нужно только по рекомендации врача. Суточная доза селена 55 мкг. Основной причиной дефицита селена является его недостаточное поступление с пищей, особенно с хлебом и хлебобулочными и мучными изделиями.

Хром (Сг).В последние годы доказана роль хрома в углеводном и жировом обмене. Оказалось, что нормальный углеводный обмен невозможен без органического хрома, содержащегося в натуральных углеводных продуктах. Хром участвует в образовании инсулина, регулирует сахар в крови и жировой обмен, снижает уровень холестерина в крови, защищает сосуды сердца от склеротизирования, препятствует развитию сердечно-сосудистых заболеваний. Недостаток хрома в организме может привести к ожирению, задержке жидкости в тканях и повышению артериального давления. Половина населения земли испытывает дефицит хрома из-за рафинирован ной пищи. Ежедневная суточная норма хро ма 125 мкг. В ежедневном рационе питания должны быть сведены к минимуму рафинированные, очищенные продукты - белая мука и изделия из нее, белый сахар, соль, каши быстрого приготовления, разнообразные хлопья зерновых. Необходимо включить в питание натуральные нерафинированные продукты, содержащие хром: хлеб из цельного зерна, каши из натурального зерна (гречки ядрицы, неочищенного риса, овса, пшена), субпродукты (печень, почки и сердце животных и птиц) рыбу и морепродукты. Хром содержат желтки куриных яиц, мед, орехи, грибы, коричневый сахар. Из круп больше всего хрома содержит перловка, затем гречка, из овощей много хрома в свекле, редисе, из фруктов - в персиках. Хороший источник хрома и других микроэлементов - пивные дрожжи, пиво, сухое красное вино. Соединения хрома обладают высокой степенью летучести, происходит значительная потеря хрома при варке продуктов.

Германий (Ge) еще один важный, редкий и малоизвестный микроэлемент. Органический германий обладает широким спектром биологического действия: обеспечивает перенос кислорода к тканям организма, повышает его иммунный статус, проявляет антивирусную и противоопухолевую активность. Перенося кислород, он предупреждает развитие кислородной недостаточности на тканевом уровне, уменьшает риск развития и так называемой кровяной гипоксии, возникающей при уменьшении гемоглобина в эритроцитах. Сохранить здоровье и поддержать иммунитет помогает правильное питание, включающее натуральные продукты, содержащие германий. Среди растений, способных адсорбировать германий и его соединения из почвы, лидером является корень женьшеня. Кроме того, он содержится в чесноке, томатах (томатном соке), бобах. Есть он и в рыбе и продуктах моря - кальмарах, мидиях, креветках, морской капусте, фукусах, спирулине.

Ванадий (V) .Влияет на проницаемость митохондриальных мембран, угнетает синтез холестерина. Он способствует накоплению солей кальция в костях, повышая устойчивость зубов к кариесу. При избыточном поступлении в организм, ванадий и его соединения проявляют себя как яды, поражающие систему кроветворения, органы дыхания, нервную систему и вызывающие аллергические и воспалительное заболевания кожи. Микроэлемент ванадий содержится в грибах, сое, укропе, хлебных злаках, петрушке, печени, рыбе, морских продуктах.

Йод (J) .Йод принимает участие в образовании гормона щитовидной железы - тироксина. При недостаточном поступлении йода развивается заболевание щитовидной железы (зоб эндемический). При недостатке йода в пищевых продуктах, главным образом в воде, применяют йодированную соль и лекарственные препараты йода. Избыток поступления йода в организм приводит к развитию гипотиреоза. Содержание в суточном пищевом рационе 0,04...0,2 мг. Суточная потребность в йоде 50...200 мкг. Йод находится в рябине черноплодной, до 40 мг %, груше обыкновенной до 40 мг %, фейхоа 2...10 мг % на 1 кг, молоке, овощах, мясе, яйцах, морской рыбе.

Литий (Li) .Литий обнаружен в крови человека. Соли лития с остатками органических кислот применяются для лечения подагры. В основе подагры лежит нарушение пуринового обмена с недостаточным выделением мочекислых солей, вызывающее повышенное содержание мочевой кислоты в крови и отложение её солей в суставах и тканях организма. Развитию подагры способствует избыточное питание продуктами, богатыми пуриновыми основаниями (мясо, рыба и пр.), злоупотребление алкоголем, сидячий образ жизни. Карбонат лития применяется в гомеопатии при расстройствах окислительных процессов в организме с явлениями мочекислого диатеза и подагры.

Кремний (Si) .Кремний находится в плазме крови, как и железо, он нужен для образования эритроцитов. Соединения кремния необходимы для нормального развития и функционирования соединительной и эпителиальной тканей. Он способствует биосинтезу коллагенов и образованию костной ткани (после перелома количество кремния в костной мозоли увеличивается почти в 50 раз). Полагают, что присутствие кремния в стенках сосудов препятствует проникновению в плазму крови липидов и их отложению в сосудистой стенке, что соединения кремния необходимы для нормального протекания процессов липидного обмена. Суточная потребность в диоксиде кремния составляет 20...30 мг. Кремний обнаружен в коже, волосах, щитовидной железе, гипофизе, надпочечниках, легких, меньше всего в мышцах и крови. Источником его является вода и растительные пищевые продукты. Наибольшее количество кремния содержится в корневых овощах, фруктах: абрикосах, бананах, вишнях, клубнике, землянике, овсе, огурцах, пророщенных зернах злаков, в цельном зерне пшеницы, просе, питьевой воде. Недостаток кремния приводит к ослаблению кожи и волос. Пыль кремнийсодержащих неорганических соединений может вызвать развитие заболевания легких - силикоз. Повышенное поступление кремния в организм может вызвать нарушение фосфорно-кальциевого обмена, образование мочевых камней.

Сера (S). В организме человека сера участвует в образовании кератина белка, находящегося в суставах, волосах и ногтях. Сера входит в состав почти всех белков и ферментов в организме, участвует в окислительно-восстановительных реакциях и других метаболических процессах, способствует секреции желчи в печени. Много серы содержится в волосах. Атомы серы входит в состав тиамина и биотина-витаминов группы В, а также в состав жизненно важных аминокислот - цистеина и метионина. Дефицит серы в организме человека встречается очень редко - при недостаточном употреблении продуктов, содержащих белок. Физиологическая потребность в сере не установлена.

Фториды (F-) .Содержание в пищевом рационе 0,4...0,8 мг. Суточная потребность фторидов 2...3 мг. Преимущественно накапливается в костях и зубах. Фториды применяются от кариеса зубов, стимулируют кроветворение и иммунитет, участвуют в развитии скелета. Избыток фторидов дает крапчатость зубной эмали, вызывает заболевание флюороз, подавляет защитные силы организма. В организм фтор поступает с пищевыми продуктами, из которых наиболее богаты им овощи и молоко. В составе пищи человек получает около 0,8 мг фтора, остальное его количество должно поступать с питьевой водой.

Серебро (Ад) .Серебро - микроэлемент, являющийся необходимой составной частью тканей любого живого организма. В суточном рационе человека должно содержаться в среднем около 80 мкг серебра. Исследования показали, что даже длительное употребление человеком питьевой воды, содержащей 50 мкг на литр серебра, не вызывает нарушений функции органов пищеварения и каких- либо патологических сдвигов в состоянии организма в целом. Такое явление, как дефицит серебра в организме, нигде не описано. Бактерицидные свойства серебра общеизвестны. В официальной медицине широко применяются препараты коллоидного серебра и нитрат серебра. В организме человека серебро обнаружено в мозге, железах внутренней секреции, печени, почках и костях скелета. В гомеопатии серебро применяется как в элементарном виде серебро металлическое, так и в виде нитрата серебра. Препараты серебра в гомеопатии обычно назначают при упорных и длительных заболеваниях, сильно истощающих нервную систему. Однако физиологическая роль серебра в организме человека и животных изучена недостаточно.

Радий (Ra) при попадании в организм также накапливается в костной системе. Радий известный как радиоактивный элемент. Ионы щелочноземельных элементов (стронция, бария, кальция) осаждают белки, уменьшают проницаемость клеточной оболочки, уплотняют ткани. Что касается ртути и кадмия, то, несмотря на то, что эти элементы обнаружены во всех органах и тканях, сущность их действия на организм остается еще не распознана.

Стронций и барий являются спутниками кальция и могут замещать его в костях, образуя депо.

4. Нарушение баланса макро - и микроэлементов

Теории, связывающие развитие многих болезней с дефицитом макро- и микроэлементов, относятся к самым современным научным разработкам. Исследования ученых подтверждают исключительно важную роль микроэлементов в здоровом питании человека. Минеральные вещества - вода, неорганические элементы и их соли, входящие в состав тканей растительного и животного происхождения. Они играют значительную роль в формировании и построении тканей организма, особенно костей скелета, поддерживают кислотно-щелочное равновесие в организме, осмотическое давление клеточных и внеклеточных жидкостей, определяют состояние водно-солевого обмена, свертывающей системы крови, участвуют в мышечном сокращении, создают необходимые условия для нормального течения процессов обмена веществ и энергии. Большое значение имеют минеральные вещества для образования и формирования белка, для ферментативных процессов.

Нарушение минерального обмена приводит к развитию тяжелых патологических состояний -остеопорозу, остеомаляции, фосфат- диабету, рахиту, повышению нервно-мышечной возбудимости и др. Повышение или понижение содержания определенных минеральных веществ в организме характерно для многих заболеваний. Например, повышение содержания магния в крови отмечают при гипотиреозе, гипертонической болезни, артритах рахите; снижение концентрации магния в крови наблюдается при закупорке желчевыводящих путей, тиреотоксикозе, при хроническом алкоголизме, а также при нарушении процессов всасывания магния в кишечнике, при панкреатите.

Загрязненная окружающая среда, малоподвижный образ жизни, большие физические и умственные нагрузки, частые стрессовые ситуации, несбалансированное питание приводят к потере здоровья. Минеральные вещества в организме, как необходимая составная часть питания, могут во многом защитить от негативных последствий этих явлений. Также должна быть и качественная пищевая вода - непременная и важнейшая составная часть живых организмов, растительных и животных. В процессе фотосинтеза вода вместе с углекислым газом атмосферы и минеральными веществами почвы вовлекается в синтез органических веществ. В организмах вода является основной средой, в которой протекает обмен веществ и энергии; она составляет субстрат большинства химических ферментативных реакций, лежащих в основе жизнедеятельности любого организма. Употребление жесткой пищевой воды - реальная профилактика сердечно-сосудистых заболеваний. Мягкая (очищенная) вода, почти лишенная не только необходимых сердцу макроэлементов - кальция и калия, но и микроэлементов - меди и марганца, недостаток которых ведет к повышению уровня холестерина в крови, что увеличивает риск! заболеваний сердца и сосудов и т.д.

Основной источник поступления минеральных веществ в организм человека - пищевые продукты растительного и животного происхождения. Питьевая вода покрывает лишь до 10% суточной потребности в таких микроэлементах как J, Си, Zn, Mn, Со, Мо и только для отдельных микроэлементов (F, Sr) может служить главным источником их поступления в организм. Содержание разных микроэлементов в пищевом рационе зависит от геохимических условий местности, в которой были получены продукты, а также от набора пищевых продуктов, входящих в рацион. Для населения развитых стран характерно включение в рацион разнообразных продуктов питания, часть из которых производится в других биогеохимических районах, ввиду чего ликвидируются условия, способствующие воздействию на человека биогеохимических особенностей данной местности.

Содержание микроэлементов в организме человека может существенно колебаться в зависимости от места жительства, постоянных пищевых рационов и других причин, определяющих уровень поступления и накопления данного микроэлемента, а также в зависимости от индивидуальных особенностей организма. Количество некоторых микроэлементов в крови поддерживается на сравнительно стабильном уровне (Со, Си, Fe), другие же микроэлементы (Sr, Pb, F) не подвергаются подобной регуляции, а их содержание в крови может заметно колебаться в зависимости от уровня поступления элемента в организм. Функции макроэлементов в организме весьма ответственны и многообразны. Внутри пределов доз микроэлементов действие одного и того же элемента может существенно меняться. Например, малые количества марганца стимулируют кроветворение и иммунореактивность, большие угнетают их.

Соли натрия задерживают воду в организме, поэтому при заболеваниях сердца и почек рекомендуется ограничивать потребление поваренной соли. Соли калия и кальция оказывают противоположное действие - повышают мочеотделение и способствуют выведению воды из организма. Во многих регионах вода содержит повышенную концентрацию железа, иногда превышающую допустимую норму в десятки раз. Пока железо в двухвалентной форме - вода прозрачная, но при взаимодействии с кислородом двухвалентное железо переходит в трехвалентное и в воде образуется ржавчина. После того как вода постоит в открытой посуде она желтеет, также железо меняет валентность и в горячей воде. При длительном употреблении воды, содержащей высокие концентрации железа, возможны изменения в печени, поджелудочной железе, сердце и других органах.

Заключение

О биологической важности элемента не достаточно судить только по его содержанию в тканях. Недостаточность ряда микроэлементов (Cu, Fe, I, Mn, Mo, Se, Zn) способен нарушить баланс практически всех обменных процессов в организме. Биологическая активность вещества может сохраняться и в очень низких концентрациях, в то время, как в повышенных относительно нормы даже незаменимые микроэлементы проявляют токсическое действие.

Правильно сбалансированное питание, то есть поступление в организм человека всех необходимых для него веществ в достаточном количестве, в том числе и микроэлементов, является необходимым условием здоровья человека. Большинство важнейших микроэлементов находятся в продуктах растительного происхождения и в хлебопродуктах. Важное значение имеет наличие запасов микроэлементов в различных органах и системах организма (так называемых депо). При недостаточном или однообразном питании, при различных заболеваниях часто назначаются лекарственные препараты, содержащие комплексы макро- и микроэлементов. Чтобы поступление микроэлементов с пищевыми продуктами было достаточным, необходимо, чтобы пищевой рацион человека был разнообразным. В течение суток желательно употреблять около 50 наименований, в том числе различных составных его блюд (включая воду, соль, состав приправ и др.). Это позволяет сохранить здоровье в первую очередь желудочно-кишечного тракта, а в целом восстановить или сохранить здоровье на долгие годы.

Список использованной литературы

1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. -Биологическая химия - 3-е изд. - М.: Медицина, 1998 г.

2. Губский Ю.И.- Биологическая химия - К.: Укрмедкнига, 2000 г.

3. Пшендин П.И.- Рациональное питание спортсменов - СПб.: ОлимпСПб,2003 г.

4. Коломийцева М. Г., Габович Р. Д. - Микроэлементы в медицине - М.: Медицина, 1971 г.

5. Журнал «Справочник специалиста» , статья «Макро- и микроэлементы в организме человека: функции, дефицит/профицит»: №20(262) ,2008 г.

6. Волков Н.И., Несен Э.Н., Осипенко А.А., Корсун С.Н. - Биохимия мышечной деятельности- Олимпийская литература, 2000 г.