В человеческом организме можно найти все химические элементы, вплоть
до золота, а также, к сожалению, и элементы радиоактивного распада. Из 94
встречающихся в природе элементов, 81 обнаружен в организме человека. Без
этой «таблицы Менделеева» мы не сможем жить, мы будем себя плохо чувствовать и даже болеть, если каких–то элементов будет в не хватать. Впрочем, также
плохо нам будет, если элементы окажутся в избытке.
Все химические элементы организма делятся на две группы: макро- и
микроэлементы.
К макроэлементам относятся элементы с концентрацией в организме более 0, 001%: кислород, углерод, водород (10,5%), железо, калий (0,27%), кальций
(1,4%), магний (0,04%), натрий (0,26%), азот, сера, фосфор, хлор. Углерод, водород, кислород и азот – это четыре элемента, которые иногда называют «китами
химии», «элементами жизни». Из атомов этих 12 элементов построены не только
живые белки, но и вся природа вокруг нас.
К микроэлементам относят элементы, доля которых в организме составляет от 0,001 до 0,000001%. Это цинк, йод, кобальт, хром, медь и др.
Если концентрация элементов в организме еще меньше, то их относят к
группе следовых (т.е. в организме обнаружены его следы). Это селен, бор, серебро, золото и др.
Кроме того во всех организмах находится небольшое количество тяжелых
металлов. 15 химических элементов (железо, йод, медь, цинк, кобальт, хром, молибден, никель, ванадий, селен, марганец, мышьяк, кремний, литий) признаны
эссенциальными, т.е. жизненно необходимыми. Четыре других (кадмий, свинец,
олово, рубидий) являются серьезными кандидатами на эссенциальность.
Макро и микроэлементы образуют органические и минеральные вещества
организма. Минеральные вещества, наряду с белками, углеводами и витаминами, являются жизненно важными компонентами пищи человека и необходимы
для построения структур живых тканей, для биохимических и физиологических
процессов, лежащих в основе жизнедеятельности организма. Впервые на особую
роль микроэлементов в биологических процессах указал основатель отечественной геохимии академик В.И. Вернадский. Он отметил, что химические элементы
косной и живой материи связаны, а ряд элементов жизненно необходим любому
живому организму.
Минеральные вещества создают определенное осмотическое давление
крови и тканей, участвуют в процессе диффузии и переносе газов крови и т.п.
Мощное воздействие микроэлементов на физиологические процессы объясняется тем, что они входят в состав так называемых акцессорных веществ:
дыхательных пигментов, витаминов, гормонов, ферментов а также коферментов,
участвующих в регуляции жизненных процессов. Микроэлементы влияют на
направленность действия ферментов и их активность. Это дало основание известному российскому ученому-агрохимику А.В. Петербургскому назвать микроэлементы катализаторами катализаторов.
7
Биологическая активности элементов в живых организмах определяется
положением их в периодической системе, т.е. зависит от строения атомов элементов. Так, с нарастанием атомной массы S-элементов I и II групп увеличивается их токсичность и уменьшается %-ное содержание в организме.
В каких дозах микроэлементы оказывают на организм положительное
(биотическое) действие? На этот важный вопрос можно найти ответ в работах
А.И. Венчикова, установившего две зоны действия микроэлементов. Одна из
них – зона биотического действия – обнаруживается при условии применения
микроэлементов в концентрациях, близких к тем, в которых они содержатся в
организме при нормальных условиях внешней среды. Для Cu, Zn, Cd, I и некоторых других были установлены концентрации (из расчета на чистый металл) в
пределах 0,5-100 мкг/кг. Именно в таких биотических дозах микроэлементы, не
возбуждая физиологические барьеры организма и не встречая противодействия с
их стороны, проявляют биологическую активность. Другая зона действия – обнаруживается при применении микроэлементов в количествах, значительно превышающих биотические концентрации. В
этом случае микроэлементы преодолевают сопротивление физиологических барьеров путем их «функциональной поломки» и, проникая в больших количествах, вызывают не биотический, а токсический эффект. Т.е., микроэлементы
требуются для всех организмов лишь в оптимальных количествах. Длительный
дефицит или, напротив, избыток какого-либо элемента ведет к нарушению обмена веществ и заболеваниям, поэтому особое значение приобретает сбалансированность питания по минеральному составу.
Нормальность 2,4750\Мэкв\500*1000 = 0,08г-экв\л