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 выполняют следующие функции:
· 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.
Для систематизации сведений о содержании и физиологической роли химических элементов в организме в последние десятилетия был предложен ряд классификаций.
Один из принципов классификации — разделение химических элементов на группы, в зависимости от величины их содержания в теле млекопитающих и человека.
Первую группу такой классификации составляют «макроэлементы», концентрация которых в организме превышает 0,01%.
К ним относятся О, С, H, N, Ca, Р, К, Na, S, Cl, Mg.
В абсолютных значениях (из расчета на среднюю массу тела человека в 70 кг), величины содержания этих элементов колеблются в пределах от сорока с лишним кг (кислород) до нескольких г (магний).
Некоторые элементы этой группы называют «органогенами» (О, Н, С, N, Р, S) в связи с их ведущей ролью в формировании структуры тканей и органов.
Вторую группу составляют «микроэлементы» (концентрация от 0,00001% до 0,01% ).
В эту группу входят: Fe, Zn, F, Sr (стронций), Mo, Cu, Br, Si, Cs (цезий), J, Mn, Al, Pb, Cd (кадмий), В, Nb (ниобий).
Эти элементы содержатся в организме в концентрациях от сотен мг до нескольких г. Однако, несмотря на «малое» содержание, микроэлементы - неслучайные ингредиенты биосубстратов живого организма, а компоненты сложной физиологической системы, участвующей в регулировании жизненных функций организма на всех этапах его развития.
В третью группу включены «ультрамикроэлементы», концентрация которых ниже 0,000001%.
Это Se, Со, V, Cr, As, Ni, Li, Ba, Ті, Ag, Sn, Be, Ga, Ge, Hg, Sc, Zr, Bi, Sb, U, Th, Rh. Содержание этих элементов в теле человека измеряется в мг и мкг. На данный момент установлено важнейшее значение для организма многих элементов из этой группы, таких как, селен, кобальт, хром и др.
В основе другой классификации лежат представления о физиологической роли химических элементов в организме.
Согласно такой классификации макроэлементы, составляющие основную массу клеток и тканей, являются структурными» элементами.
К «эссенциальным» (жизненно-необходимым) микроэлементам относят Fe, J, Сu, Zn, Co, Cr, Mo, Se, Mn,
К «условно-эссенциальным» — As (мышьяк – арсениум), В, Br, F, Li, Ni, Si (кремний), V.
Жизненная необходимость или эссенциальность (от англ. essential — «необходимый»), является важнейшим для жизнедеятельности живых организмов свойством химических элементов. Химический элемент считается эссенциальным, если при его отсутствии или недостаточном поступлении в организм нарушается нормальная жизнедеятельность, прекращается развитие, становится невозможной репродукция. Восполнение недостающего количества такого элемента устраняет клинические проявления его дефицита и возвращает организму жизнеспособность.
К «токсичным» элементам отнесены AI, Cd, Pb, Hg (ртуть), Be, Ba, Bi, ТІ,
К «потенциально-токсичным» — Ag, Au, In (индий), Ge, Rb, Ті, Te, U, W, Sn, Zr и др.
Результатом воздействия этих элементов на организм является развитие синдромов интоксикаций (токсикопатий).
