ما هي العناصر التي يتكون منها جسم الإنسان؟ مما يتكون جسم الإنسان؟ التركيب المعدني للجسم

مقدمة.

التكوين العنصري للكائنات الحية.

الجزيئات والأيونات التي يتكون منها جسم الإنسان ومحتواها ووظائفها.

مستويات التنظيم الهيكلي للمركبات الكيميائية للكائنات الحية.

الأنماط العامة لعملية التمثيل الغذائي والطاقة في جسم الإنسان.

ملامح عمليات التمثيل الغذائي في مختلف حالات الجسم.

مقدمة.ماذا تفعل الكيمياء الحيوية؟

الكيمياء الحيويةيدرس العمليات الكيميائية التي تحدث في الأنظمة الحية. وبعبارة أخرى، الكيمياء الحيوية تدرس كيمياء الحياة. هذا العلم صغير نسبيا. ولدت في القرن العشرين. تقليديا، يمكن تقسيم دورة الكيمياء الحيوية إلى ثلاثة أجزاء.

الكيمياء الحيوية العامةيتناول القوانين العامة للتركيب الكيميائي والتمثيل الغذائي لمختلف الكائنات الحية، من أصغر الكائنات الحية الدقيقة إلى الإنسان. وتبين أن هذه الأنماط تتكرر إلى حد كبير.

الكيمياء الحيوية الخاصةيتعامل مع خصوصيات العمليات الكيميائية التي تحدث في مجموعات فردية من الكائنات الحية. على سبيل المثال، العمليات البيوكيميائية في النباتات والحيوانات والفطريات والكائنات الحية الدقيقة لها خصائصها الخاصة، وفي بعض الحالات ذات أهمية كبيرة.

الكيمياء الحيوية الوظيفيةيتعامل مع خصوصيات العمليات البيوكيميائية التي تحدث في الكائنات الحية الفردية المرتبطة بخصائص نمط حياتهم. يسمى اتجاه الكيمياء الحيوية الوظيفية الذي يدرس تأثير التمارين البدنية على جسم الرياضي الكيمياء الحيوية للرياضة أوالكيمياء الحيوية الرياضية.

يتطلب تطوير الثقافة البدنية والرياضة أن يكون لدى الرياضيين والمدربين معرفة جيدة في مجال الكيمياء الحيوية. ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه دون فهم كيفية عمل الجسم على المستوى الكيميائي والجزيئي، فمن الصعب أن نأمل في النجاح في الألعاب الرياضية الحديثة. تعتمد العديد من تقنيات التدريب والتعافي هذه الأيام على فهم عميق لكيفية عمل الجسم على المستوى التحت خلوي والجزيئي. وبدون فهم عميق للعمليات البيوكيميائية، من المستحيل مكافحة تعاطي المنشطات، وهو الشر الذي يمكن أن يدمر الرياضة.

1. التكوين العنصري للكائنات الحية

يحتوي جسم الإنسان على عناصر كيميائية توجد أيضًا في الطبيعة غير الحية. ومع ذلك، من حيث التركيب الكمي للعناصر الكيميائية، فإن الكائنات الحية تختلف بشكل كبير عن الطبيعة غير الحية. على سبيل المثال، المحتوى الكمي للحديد والسيليكون في الطبيعة غير الحية أعلى بكثير منه في الكائنات الحية. من السمات المميزة للكائنات الحية محتواها العالي من الكربون، والذي يرتبط بغلبة المركبات العضوية فيها.

يتكون جسم الإنسان من العناصر الهيكلية: الكربون C، الأكسجين O، الهيدروجين H، النيتروجين N، الكالسيوم الكالسيوم، المغنيسيوم المغنيسيوم، الصوديوم الصوديوم، البوتاسيوم K، S الكبريت، P الفوسفور، Cl- الكلور . على سبيل المثال، H2O، وهو جزيء الماء، يتكون من ذرتي هيدروجين وذرة أكسجين واحدة. 70-80% من جسم الإنسان يتكون من الماء. إلا أن السوائل الموجودة في جسم الإنسان، في خلاياه، في دمه، تشمل، بالإضافة إلى الماء، 0.9% كلوريد الصوديوم NaCl، الذي يتكون جزيئه من الصوديوم والكلور. تحدث جميع العمليات البيوكيميائية على وجه التحديد في محلول مائي بنسبة 0.9٪ من ملح الطعام، وهو ما يسمى المحلول الفسيولوجي. لذلك، حتى أدوية الحقن والقطرات تذوب في المحلول الملحي.

يحتوي جسم الإنسان على حوالي 3 كيلوغرامات من المعادن، أي 4% من وزن الجسم. التركيب المعدني للجسم متنوع للغاية ويمكن العثور على الجدول الدوري بأكمله تقريبًا فيه.

يتم توزيع المعادن بشكل غير متساو للغاية في الجسم. محتوى المعادن في الدم والعضلات والأعضاء الداخلية منخفض - حوالي 1٪. لكن في العظام، تشكل المعادن حوالي نصف الكتلة. مينا الأسنان عبارة عن معادن بنسبة 98%.

كما تتنوع أشكال وجود المعادن في الجسم.

أولاً، توجد في العظام على شكل أملاح غير قابلة للذوبان.

ثانيا، يمكن أن تكون العناصر المعدنية جزءا من المركبات العضوية.

ثالثا، يمكن أن تتواجد العناصر المعدنية في الجسم على شكل أيونات.

الحاجة اليومية للمعادن قليلة وهي تدخل الجسم مع الطعام. وكميتها في الغذاء عادة ما تكون كافية. ومع ذلك، في حالات نادرة قد لا تكون كافية. على سبيل المثال، في بعض المناطق لا يوجد ما يكفي من اليود، وفي مناطق أخرى هناك فائض من المغنيسيوم والكالسيوم.

تفرز المعادن من الجسم بثلاث طرق: في البول، في الأمعاء - في البراز، ومع العرق - في الجلد.

الدور البيولوجي لهذه المواد متنوع للغاية.

تم العثور على حوالي 90 عنصرًا من عناصر جدول D.I في أجسام الإنسان والحيوان. مندليف. العناصر الكيميائية الحيوية– العناصر الكيميائية الموجودة في الكائنات الحية . بناءً على محتواها الكمي، يتم تقسيمها عادةً إلى عدة مجموعات:

العناصر الكبيرة.

العناصر الدقيقة.

العناصر الدقيقة للغاية.

إذا تجاوز الجزء الكتلي لعنصر ما في الجسم 10-2%، فيجب أخذه بعين الاعتبار المغذيات الكبيرة. يشارك العناصر الدقيقةفي الجسم 10 -3 -10 -5%. إذا كان محتوى العنصر أقل من 10-5%، يتم أخذه في الاعتبار Ultramicroelement. بالطبع، مثل هذا التدرج تعسفي. ومن خلاله يدخل المغنيسيوم إلى المنطقة المتوسطة بين العناصر الكلية والعناصر الدقيقة.

المعادن في جسم الإنسان في حالات مختلفة. وبهذا يتجلى عملهم.

واحدمن الأشكال - وذلك عندما تكون جزءًا لا يتجزأ من المواد العضوية. على سبيل المثال، الكبريت جزء من الأحماض الأمينية السيستين والميثيونين، والحديد هو أحد مكونات الهيموجلوبين، واليود هو أحد مكونات هرمون الغدة الدرقية - هرمون الغدة الدرقية، والفوسفور موجود في مجموعة متنوعة من المركبات العضوية - ATP، ADP، النيوكليوتيدات الأخرى ، الأحماض النووية، الفوسفاتيدات (الليسيثين والسيفالين)، استرات مختلفة مع سداسيات، ثلاثية، الخ.

ثانيةالشكل - هذه رواسب دائمة غير قابلة للذوبان من ثاني أكسيد الكربون وأملاح فوسفات الكالسيوم والمغنيسيوم والفلورايد والأملاح الأخرى في الأنسجة الصلبة - في العظام والأسنان والقرون والحوافر والريش وما إلى ذلك. وهي تشكل هيكلها المعدني.

و ثالثالشكل - مواد معدنية مذابة في سوائل الأنسجة. توفر هذه المجموعة من المعادن عددًا من الشروط اللازمة للحفاظ على العمليات الحيوية في الجسم. وتشمل هذه الشروط الضغط الأسموزي، والتفاعل البيئي، والحالة الغروية للبروتينات، وحالة الجهاز العصبي، وما إلى ذلك. وتعتمد هذه الظروف بدورها على كمية العناصر المعدنية ونسبتها والخصائص النوعية للأخيرة.

إن التنوع الكامل للمواد في عالم الحيوان والنبات مبني على عدد صغير نسبيًا من المكونات الأولية. هذه هي العناصر الكيميائية والمواد الكيميائية. من بين 107 عناصر كيميائية معروفة، تم العثور على 60 منها في الكائنات الحية، ولكن يوجد 22 منها فقط بتراكيز لا تسمح باعتبار هذا العنصر شوائب عشوائية، وجميع العناصر الكيميائية الموجودة في الكائنات الحية، حسب تركيزها في الخلايا، وتنقسم إلى ثلاث مجموعات:

المغذيات الكبيرة: C، H، O، N، P، S، Cl، Na، K، Ca.

وتمثل حصتهم أكثر من 0.01٪. تظهر كمية العناصر الغذائية الكبيرة في الجدول؛ العناصر الدقيقة: Fe، Mg، Zn، Cu، Co، J، Br، V، F، Mo، Al، Si، إلخ.

وتتراوح حصتهم من 0.01 إلى 0.000001%؛

العناصر الدقيقة للغاية: Hg، Au، Ag، Ra، إلخ. حصتها أقل من 0.000001٪.

عناصر

المغذيات الكبيرة تشكل حوالي 99.9% من كتلة الخلية ويمكن تقسيمها إلى مجموعتين. رئيسي تشكل العناصر الكيميائية الحيوية (الأكسجين والكربون والهيدروجين والنيتروجين) 98٪ من كتلة جميع الخلايا الحية. وهي تشكل أساس المركبات العضوية وتشكل أيضًا الماء الموجود في جميع الأنظمة الحية بكميات كبيرة. المجموعة الثانية من العناصر الكبيرة تشملالفوسفور والبوتاسيوم والكبريت والكلور والكالسيوم والمغنيسيوم والصوديوم والحديد بنسبة 1.9%. إنها مهمة للغاية لضمان حياة الكائنات الحية، وبدونها، يكون وجود أي كائن حي مستحيلا.

الصوديوم والبوتاسيومتوجد في الجسم على شكل أيونات. توجد أيونات الصوديوم خارج الخلايا، بينما تتركز أيونات البوتاسيوم داخل الخلية. تلعب هذه الأيونات دورًا مهمًا في خلق الضغط الأسموزي والإمكانات الخلوية، وهي ضرورية لوظيفة عضلة القلب الطبيعية.

البوتاسيوم. ويوجد حوالي 90% من البوتاسيوم داخل الخلايا. وهو يوفر، مع أملاح أخرى، الضغط الاسموزي. يشارك في نقل النبضات العصبية. تنظيم استقلاب الماء والملح. يعزز إزالة الماء، وبالتالي السموم من الجسم؛ يحافظ على التوازن الحمضي القاعدي للبيئة الداخلية للجسم.يشارك في تنظيم نشاط القلب والأعضاء الأخرى. ضروري لعمل عدد من الإنزيمات.

يتم امتصاص البوتاسيوم جيدًا من الأمعاء، ويتم إزالة الفائض منه بسرعة من الجسم عن طريق البول. الاحتياجات اليومية من البوتاسيوم للشخص البالغ هي 2000-4000 ملغ. ويزداد مع فرط التعرق واستخدام مدرات البول وأمراض القلب والكبد. البوتاسيوم ليس من العناصر الغذائية التي تعاني من نقص التغذية، ولا يحدث نقص البوتاسيوم مع اتباع نظام غذائي متنوع. يظهر نقص البوتاسيوم في الجسم عندما تضعف وظيفة الجهاز العصبي العضلي والقلب والأوعية الدموية، والنعاس، وانخفاض ضغط الدم، وعدم انتظام ضربات القلب. في مثل هذه الحالات، يوصف نظام غذائي البوتاسيوم.

يدخل معظم البوتاسيوم الجسم مع الأطعمة النباتية. المصادر الغنية به هي المشمش والبرقوق والزبيب والسبانخ والأعشاب البحرية والفاصوليا والبازلاء والبطاطس والخضروات والفواكه الأخرى (100 - 600 مجم / 100 جرام من المنتج). يوجد كمية أقل من البوتاسيوم في القشدة الحامضة والأرز والخبز المصنوع من الدقيق الممتاز (100 - 200 مجم / 100 جم).

صوديومموجود في جميع أنسجة الجسم والسوائل البيولوجية. يشارك في الحفاظ على الضغط الاسموزي في سوائل الأنسجة والدم. في نقل النبضات العصبية. تنظيم التوازن الحمضي القاعدي، واستقلاب الماء والملح. يزيد من نشاط الانزيمات الهاضمة.

الكالسيوم والمغنيسيومتوجد بشكل رئيسي في الأنسجة الخاملة على شكل أملاح غير قابلة للذوبان. هذه الأملاح تعطي العظام صلابة. بالإضافة إلى ذلك، فهي تلعب دورًا مهمًا في تقلص العضلات في شكلها الأيوني.

الكالسيوم.وهو المكون الهيكلي الرئيسي للعظام والأسنان. هو جزء من نواة الخلية والسوائل الخلوية والأنسجة، وهو ضروري لتخثر الدم. يشكل الكالسيوم مركبات مع البروتينات والدهون الفوسفاتية والأحماض العضوية. يشارك في تنظيم نفاذية أغشية الخلايا، في عمليات نقل النبضات العصبية، في الآلية الجزيئية لانقباضات العضلات، ويتحكم في نشاط عدد من الإنزيمات. وبالتالي، فإن الكالسيوم لا يؤدي وظائف بلاستيكية فحسب، بل يؤثر أيضا على العديد من العمليات الكيميائية الحيوية والفسيولوجية في الجسم.

الكالسيوم هو أحد العناصر التي يصعب هضمها. مركبات الكالسيوم التي تدخل جسم الإنسان مع الطعام غير قابلة للذوبان عمليا في الماء. تساهم البيئة القلوية للأمعاء الغليظة في تكوين مركبات الكالسيوم التي يصعب هضمها، ولا يضمن امتصاصها إلا عمل الأحماض الصفراوية.

لا يعتمد استيعاب الأنسجة للكالسيوم على محتواه في الأطعمة فحسب، بل يعتمد أيضًا على نسبته مع المكونات الغذائية الأخرى، وقبل كل شيء، مع الدهون والمغنيسيوم والفوسفور والبروتينات. مع زيادة الدهون، هناك منافسة على الأحماض الصفراوية ويتم إخراج جزء كبير من الكالسيوم من الجسم عبر الأمعاء الغليظة. يتأثر امتصاص الكالسيوم سلباً بزيادة المغنيسيوم؛ النسبة الموصى بها لهذه العناصر هي 1:0.5. يتم الحصول على أقوى العظام بنسبة Ca:P 1:1.7، وتوجد هذه النسبة تقريباً في الفراولة والجوز، فإذا زادت كمية الفوسفور عن مستوى الكالسيوم في الطعام بأكثر من مرتين، تتكون أملاح قابلة للذوبان. والتي يتم استخلاصها عن طريق الدم من أنسجة العظام. ويدخل الكالسيوم إلى جدران الأوعية الدموية مما يسبب هشاشتها، كما يدخل إلى أنسجة الكلى مما قد يساهم في تكون حصوات الكلى. بالنسبة للبالغين، فإن النسبة الموصى بها من الكالسيوم والفوسفور في الطعام هي 1:1.5. ترجع صعوبة الحفاظ على هذه النسبة إلى حقيقة أن معظم الأطعمة المستهلكة على نطاق واسع تحتوي على نسبة أكبر من الفوسفور من الكالسيوم. للفيتين وحمض الأكساليك الموجود في عدد من المنتجات النباتية تأثير سلبي على امتصاص الكالسيوم. تشكل هذه المركبات أملاحًا غير قابلة للذوبان مع الكالسيوم.

الاحتياجات اليومية من الكالسيوم للبالغين هي 800 ملغ، وللأطفال والمراهقين - 1000 ملغ أو أكثر.

إذا كان تناول الكالسيوم غير كاف أو إذا كان امتصاصه في الجسم ضعيفا (مع نقص فيتامين د)، تتطور حالة نقص الكالسيوم. هناك زيادة في إزالته من العظام والأسنان. في البالغين، يتطور هشاشة العظام - إزالة المعادن من أنسجة العظام، عند الأطفال، يتم انتهاك تكوين الهيكل العظمي، ويتطور الكساح.

أفضل مصادر الكالسيوم هي الحليب ومنتجات الألبان، والأجبان المختلفة والجبن القريش (100-1000 مجم/100 جرام من المنتج)، والبصل الأخضر، والبقدونس، والفاصوليا. يوجد كمية أقل بكثير من الكالسيوم في البيض واللحوم والأسماك والخضروات والفواكه والتوت (20-40 مجم / 100 جرام من المنتج).

المغنيسيوم.,

مع نقص المغنيسيوم، يتم انتهاك امتصاص الغذاء، ويتأخر النمو، وتودع الكالسيوم في جدران الأوعية الدموية، ويتطور عدد من الظواهر المرضية الأخرى. في البشر، نقص أيونات المغنيسيوم بسبب طبيعة النظام الغذائي أمر مستبعد للغاية. ومع ذلك، يمكن أن تحدث خسائر كبيرة في هذا العنصر مع الإسهال

الفوسفوريلعب دورا هاما في الجسم. وهو أحد مكونات الأملاح الموجودة في العظام. يلعب حمض الفوسفوريك دورًا مهمًا للغاية في استقلاب الطاقة. الفوسفور.ويوجد الفوسفور في جميع أنسجة الجسم، وخاصة العضلات والدماغ. يشارك هذا العنصر في جميع العمليات الحيوية للجسم. : تركيب وتحلل المواد في الخلايا. تنظيم عملية التمثيل الغذائي. هو جزء من الأحماض النووية وعدد من الإنزيمات. اللازمة لتشكيل ATP.

ويوجد الفوسفور في أنسجة الجسم والمنتجات الغذائية على شكل حمض الفوسفوريك ومركباته العضوية (الفوسفات). ويوجد الجزء الأكبر منه في الأنسجة العظمية على شكل فوسفات الكالسيوم، أما باقي الفوسفور فهو جزء من الأنسجة الرخوة والسوائل. يحدث التبادل الأكثر كثافة لمركبات الفوسفور في العضلات. ويشارك حمض الفوسفوريك في بناء جزيئات العديد من الإنزيمات والأحماض النووية وغيرها.

مع نقص الفوسفور على المدى الطويل في النظام الغذائي، يستخدم الجسم الفوسفور الخاص به من أنسجة العظام. وهذا يؤدي إلى إزالة المعادن من العظام وتعطيل بنيتها - الخلخلة. عندما ينضب الجسم من الفوسفور، يتناقص الأداء العقلي والجسدي، ويلاحظ فقدان الشهية واللامبالاة.

الاحتياجات اليومية من الفوسفور للبالغين هي 1200 ملغ. ويزداد مع زيادة الإجهاد البدني أو العقلي، ومع بعض الأمراض.

وتوجد كميات كبيرة من الفوسفور في المنتجات الحيوانية، وخاصة الكبد والكافيار، وكذلك الحبوب والبقوليات. ويتراوح محتواه في هذه المنتجات من 100 إلى 500 ملجم لكل 100 جرام من المنتج. من المصادر الغنية بالفوسفور الحبوب (دقيق الشوفان والشعير اللؤلؤي) فهي تحتوي على 300-350 ملجم من الفوسفور / 100 جرام ومع ذلك فإن مركبات الفوسفور يتم امتصاصها من الأطعمة النباتية بشكل أسوأ من تناول الأطعمة ذات الأصل الحيواني.

الكبريت.وتتحدد أهمية هذا العنصر في التغذية، أولا وقبل كل شيء، من خلال كونه جزءا من البروتينات على شكل أحماض أمينية تحتوي على الكبريت. (ميثيونين وسيستين)، وهو أيضًا أحد مكونات بعض الهرمونات والفيتامينات.

باعتباره أحد مكونات الأحماض الأمينية المحتوية على الكبريت، يشارك الكبريت في عمليات استقلاب البروتين، وتزداد الحاجة إليه بشكل حاد أثناء الحمل ونمو الجسم، مصحوبًا بالتضمين النشط للبروتينات في الأنسجة الناتجة، وكذلك أثناء الحمل. العمليات الالتهابية.الأحماض الأمينية المحتوية على الكبريت، وخاصة بالاشتراك مع الفيتامينات C و E، لها تأثير مضاد للأكسدة واضح. جنبا إلى جنب مع الزنك والسيليكون، يحدد الكبريت الحالة الوظيفية للشعر والجلد.

الكلور.ويشارك هذا العنصر في تكوين عصير المعدة، وتكوين البلازما، وينشط عددا من الإنزيمات. يتم امتصاص هذه العناصر الغذائية بسهولة من الأمعاء إلى الدم. ومما يثير الاهتمام قدرة الكلور على الترسب في الجلد، والاحتفاظ به في الجسم عند تناوله بكميات زائدة، وإفرازه عن طريق العرق بكميات كبيرة. يتم إخراج الكلور من الجسم بشكل رئيسي عن طريق البول (90٪) والعرق.

تؤدي الاضطرابات في استقلاب الكلور إلى تطور الوذمة، وعدم كفاية إفراز عصير المعدة، وما إلى ذلك. يمكن أن يؤدي الانخفاض الحاد في محتوى الكلور في الجسم إلى حالة خطيرة، وحتى الموت. تحدث زيادة في تركيزه في الدم عندما يعاني الجسم من الجفاف، وكذلك عندما تضعف وظيفة الإخراج في الكلى.

الاحتياجات اليومية من الكلور هي حوالي 5000 ملغ. يدخل الكلور جسم الإنسان بشكل رئيسي على شكل كلوريد الصوديوم عند إضافته إلى الطعام.

المغنيسيوم.هذا العنصر ضروري لنشاط عدد من الإنزيمات الرئيسية , توفير عملية التمثيل الغذائي في الجسم. يشارك المغنيسيوم في الحفاظ على الوظيفة الطبيعية للجهاز العصبي وعضلة القلب. له تأثير توسع الأوعية. يحفز إفراز الصفراء. يزيد من حركية الأمعاء مما يساعد على إزالة السموم من الجسم (بما في ذلك الكوليسترول).

يعوق امتصاص المغنيسيوم وجود الفيتين والدهون الزائدة والكالسيوم في الطعام. لم يتم تحديد الاحتياجات اليومية من المغنيسيوم بدقة؛ ومع ذلك، يعتقد أن جرعة 200-300 ملغ / يوم تمنع النقص (من المفترض أن يتم امتصاص حوالي 30٪ من المغنيسيوم).

مع نقص المغنيسيوم، يضعف امتصاص الغذاء، ويتأخر النمو، ويترسب الكالسيوم في جدران الأوعية الدموية.

حديدمتضمن في الهيم,عنصر الهيموجلوبين.هذا العنصر ضروري للتخليق الحيوي للمركبات التي تضمن التنفس وتكون الدم. وتشارك في التفاعلات المناعية والأكسدة والاختزال. هو جزء من السيتوبلازم ونواة الخلية وعدد من الإنزيمات.

يتم منع امتصاص الحديد عن طريق حمض الأكساليك والفيتين. فيتامين ب 12 مطلوب لامتصاص هذه العناصر الغذائية. يعزز حمض الأسكوربيك أيضًا امتصاص الحديد، حيث يتم امتصاص الحديد كأيون ثنائي التكافؤ.

يمكن أن يؤدي نقص الحديد في الجسم إلى تطور فقر الدم، وتعطل تبادل الغازات والتنفس الخلوي، أي العمليات الأساسية التي تضمن الحياة. يتم تعزيز تطور حالات نقص الحديد من خلال: عدم كفاية تناول الحديد في الجسم في شكل قابل للهضم، وانخفاض النشاط الإفرازي للمعدة، ونقص الفيتامينات (خاصة B12، وأحماض الفوليك والأسكوربيك) وعدد من الأمراض التي تسبب فقدان الدم. إن احتياجات الحديد للبالغين (14 ملغ / يوم) هي أكثر من كافية من خلال النظام الغذائي المعتاد. ومع ذلك، عند استخدام الخبز المصنوع من الدقيق الناعم، الذي يحتوي على القليل من الحديد، غالبا ما يعاني سكان الحضر من نقص الحديد. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن منتجات الحبوب الغنية بالفوسفات والفيتين تشكل مركبات ضعيفة الذوبان مع الحديد وتقلل من امتصاصه من قبل الجسم.

الحديد عنصر واسع الانتشار. ويوجد في فضلات اللحوم والبيض والفاصوليا والخضروات والتوت. ومع ذلك، يوجد الحديد في شكل سهل الهضم فقط في منتجات اللحوم والكبد (ما يصل إلى 2000 مجم / 100 جرام من المنتج) وصفار البيض.

العناصر الدقيقة (المنجنيز، النحاس، الزنك، الكوبالت، النيكل، اليود، الفلور) تشكل أقل من 0.1% من كتلة الكائنات الحية. ومع ذلك، هذه العناصر ضرورية لحياة الكائنات الحية. العناصر الدقيقةوترد في تركيزات منخفضة للغاية. احتياجاتهم اليومية هي ميكروجرام، أي جزء من المليون من الجرام. من بين هؤلاء، هناك ما لا يمكن الاستغناء عنه ولا يمكن الاستغناء عنه بشكل مشروط.

لا غنى عنه:الفضة Ag، الكوبالت المشترك، النحاس، الكروم، الكروم F، الفلور، الحديد - الحديد، I- اليود، Li - الليثيوم، المنغنيز - المنغنيز، Mo - الموليبدينوم، النيكل - النيكل، Se - السيلينيوم، Si - السيليكون، V - الفاناديوم، الزنك - الزنك.

ضروري مشروط:ب - البورون، بروم - البروم.

ربما لا يمكن الاستغناء عنه:آل - الألومنيوم، كما - الزرنيخ، الكادميوم - الكادميوم، الرصاص - الرصاص، الروبيديوم - الروبيديوم.

المنغنيزله تأثير مفيد على الجهاز العصبي، ويعزز إنتاج الناقلات العصبية - المواد المسؤولة عن نقل النبضات بين ألياف الأنسجة العصبية، كما يعزز نمو العظام الطبيعي، ويقوي جهاز المناعة، ويعزز المسار الطبيعي لعملية الهضم، والأنسولين و التمثيل الغذائي للدهون. بالإضافة إلى ذلك، لا يمكن أن تتم عملية التمثيل الغذائي للفيتامينات A وC والمجموعة B بشكل طبيعي إلا إذا كان هناك كمية كافية من المنغنيز في الجسم. بفضل المنغنيز، يتم ضمان العملية الطبيعية لتكوين الخلايا ونموها، ونمو وترميم الغضروف، والشفاء السريع للأنسجة، ووظيفة الدماغ الجيدة والتمثيل الغذائي السليم، وله خصائص ممتازة مضادة للأكسدة. ينظم هذا العنصر توازن نسبة السكر في الدم ويساهم أيضًا في العملية الطبيعية لتكوين الحليب عند النساء المرضعات. يمكن تحقيق المحتوى الأمثل من المنغنيز عن طريق استهلاك الخضار النيئة والفواكه والأعشاب.

دور النحاس في الجسمضخم. بادئ ذي بدء، فإنه يأخذ دورا نشطا في بناء العديد من البروتينات والإنزيمات التي نحتاجها، وكذلك في عمليات نمو وتطور الخلايا والأنسجة. النحاس ضروري للعملية الطبيعية لتكوين الدم وعمل الجهاز المناعي. نحاس- جزء من الإنزيمات المؤكسدة المشاركة في تركيب السيتوكروم.

الزنك- هو جزء من الإنزيمات المشاركة في التخمر الكحولي، جزء من الأنسولين

الكوبالتيؤثر على الحالة الفسيولوجية والفيزيولوجية المرضية لجسم الإنسان. هناك معلومات حول تأثيره على استقلاب الكربوهيدرات والدهون، على وظيفة الغدة الدرقية، وحالة عضلة القلب. فيتامين ب12 يحتوي على الكوبالت.

لجسم الإنسان والحيوان النيكليعتبر من العناصر الغذائية الأساسية، لكن العلماء لا يعرفون سوى القليل عن دوره البيولوجي. ويشارك في الكائنات الحيوانية والنباتية في التفاعلات الأنزيمية، وفي الطيور يتراكم في الريش. في بلادنا يوجد في الكبد والكليتين والبنكرياس والغدة النخامية والرئتين. يؤثر النيكل على عمليات تكون الدم، ويحافظ على بنية الأحماض النووية وأغشية الخلايا. يشارك في استقلاب الفيتامينات C و B12 والكالسيوم وغيرها من المواد.

اليودمهم جدًا للنمو والتطور الطبيعي للأطفال والمراهقين: فهو يشارك في تكوين الأنسجة العظمية الغضروفية، وتخليق البروتين، ويحفز القدرات العقلية، ويحسن الأداء ويقلل من التعب. في الجسم، يشارك اليود في تخليق هرمون الغدة الدرقية وثلاثي يودوثيرونين، والهرمونات الضرورية للعمل الطبيعي للغدة الدرقية.

الفلوريعتبر اليود ضروريًا لتكوين مينا الأسنان، وهو جزء من هرمونات الغدة الدرقية، والكوبالت هو أحد مكونات فيتامين ب12.

ل عناصر فائقة الصغر تشمل عددًا كبيرًا من العناصر الكيميائية (الليثيوم والسيليكون والقصدير والسيلينيوم والتيتانيوم والزئبق والذهب والفضة وغيرها الكثير)، والتي تشكل معًا أقل من 0.01٪ من كتلة الخلية. بالنسبة لعدد من العناصر الدقيقة للغاية، تم تحديد أهميتها البيولوجية، ولم يتم تحديد أهميتها بالنسبة للآخرين. ومن الممكن أن يكون تراكم بعضها في خلايا وأنسجة الإنسان والكائنات الأخرى عرضيًا ويرتبط بالتلوث البيئي الناتج عن النشاط البشري. ومن ناحية أخرى، فمن الممكن أن الأهمية البيولوجية لعدد من العناصر الدقيقة للغاية لم يتم تحديدها بعد.

الليثيوميساعد على تقليل الاستثارة العصبية، ويحسن الحالة العامة لأمراض الجهاز العصبي، وله تأثير مضاد للحساسية ومضاد للتأقي، وله بعض التأثير على عمليات الغدد الصم العصبية، ويشارك في استقلاب الكربوهيدرات والدهون، ويزيد من المناعة، ويحيد تأثير الإشعاع وأملاح المعادن الثقيلة. على الجسم، وكذلك تأثير الكحول الإيثيلي.

السيليكونيشارك في امتصاص الجسم لأكثر من 70 من الأملاح المعدنية والفيتامينات، ويعزز امتصاص الكالسيوم ونمو العظام، ويمنع هشاشة العظام، وينشط جهاز المناعة. السيليكون ضروري لشعر صحي، ويحسن حالة الأظافر والجلد، ويقوي الأنسجة الضامة والأوعية الدموية، ويقلل من خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية، ويقوي المفاصل - الغضاريف والأوتار.

ومن المعروف أن القصديريحسن عمليات النمو، وهو أحد مكونات إنزيم المعدة غاسترين، ويؤثر على نشاط إنزيمات الفلافين (المحفزات الحيوية لبعض تفاعلات الأكسدة والاختزال في الجسم)، ويلعب دورًا مهمًا في التطور السليم لأنسجة العظام.

السيلينيوم- يشارك في العمليات التنظيمية للهيئة. السيلينيوم، كونه جزءًا من إنزيم الجلوتاثيون بيروكسيداز، يمنع ترسب جلطات الدم على جدران الأوعية الدموية، مما يجعله مضادًا للأكسدة ويمنع تطور تصلب الشرايين. وقد اكتشف مؤخرا أن نقص السيلينيوم يؤدي إلى تطور السرطان.

التيتانيومهو مكون دائم في الجسم ويؤدي بعض الوظائف الحيوية: يزيد من تكوين الكريات الحمر، ويحفز تخليق الهيموجلوبين، وتولد المناعة، ويحفز البلعمة وينشط تفاعلات المناعة الخلوية والخلطية.

الزئبقله تأثير حيوي معين وله تأثير محفز على العمليات الحيوية (بالكميات المقابلة للتركيزات الفسيولوجية ، أي الطبيعية للإنسان). هناك معلومات عن وجود الزئبق في الجزء النووي من الخلايا الحية وعن أهمية هذا المعدن في تنفيذ المعلومات المضمنة في الحمض النووي ونقلها باستخدام نقل الحمض النووي الريبي (RNA). بكل بساطة، يبدو أن الإزالة الكاملة للزئبق من الجسم أمر غير مرغوب فيه، ويجب دائمًا احتواء نفس الـ 13 ملغ، "المضمنة" فينا بطبيعتها، في الشخص (وهو، بالمناسبة، يتوافق تمامًا مع قانون كلارك-فيرنادسكي المذكور أعلاه بشأن التشتت العام للعناصر).

ذهبوفضةالعديد من العناصر الدقيقة والعناصر الدقيقة جدًا سامة للإنسان بكميات كبيرة.

يؤدي نقص أو زيادة أي مواد معدنية في النظام الغذائي إلى اضطراب في عملية التمثيل الغذائي للبروتينات والدهون والكربوهيدرات والفيتامينات، مما يؤدي إلى تطور عدد من الأمراض. النتيجة الأكثر شيوعًا لعدم تطابق كمية الكالسيوم والفوسفور في النظام الغذائي هي تسوس الأسنان وفقدان العظام. إذا نقص الفلورايد في مياه الشرب، يتم تدمير مينا الأسنان، ونقص اليود في الطعام والماء يؤدي إلى أمراض الغدة الدرقية. وبالتالي فإن المعادن مهمة جدًا للقضاء على عدد من الأمراض والوقاية منها.

توضح الجداول المقدمة الأعراض المميزة (النموذجية) لنقص العناصر الكيميائية المختلفة في جسم الإنسان:

وفقا لتوصية لجنة التغذية التابعة للأكاديمية الوطنية الأمريكية، يجب أن يكون المدخول اليومي من العناصر الكيميائية من الغذاء عند مستوى معين (الجدول 5.2). يجب إخراج نفس العدد من العناصر الكيميائية من الجسم كل يوم، لأن محتواها ثابت نسبيا.

دور المعادن في جسم الإنسان متنوع للغاية، على الرغم من أنها ليست عنصرا أساسيا في التغذية. توجد المواد المعدنية في البروتوبلازم والسوائل البيولوجية وتلعب دورًا رئيسيًا في ضمان الضغط الاسموزي المستمر، وهو شرط ضروري للعمل الطبيعي للخلايا والأنسجة. وهي جزء من مركبات عضوية معقدة (مثل الهيموجلوبين والهرمونات والإنزيمات) وهي مادة بلاستيكية لبناء أنسجة العظام والأسنان. في شكل أيونات، تشارك المعادن في نقل النبضات العصبية، وضمان تخثر الدم والعمليات الفسيولوجية الأخرى للجسم.

الأيونات دقيق-والعناصر الدقيقةيتم نقلها بنشاط الانزيماتمن خلال غشاء الخلية. فقط في تكوين الإنزيمات يمكن للأيونات الكلية والعناصر الدقيقة أداء وظيفتها. لذلك، تُفضل المنتجات الغذائية والأعشاب الطبية على أدوية العلاج الكيميائي لعلاج نقص صغر العناصر. بالإضافة إلى ذلك، إذا اعتبرنا أن جسم الإنسان يأخذ بالضبط نفس القدر الذي يحتاجه من العناصر الدقيقة من الأطعمة والنباتات، فإن هذا يساعد على تجنب فرط الصغر. ويمكن أن يكون فائض العناصر الكبيرة والصغرى في الجسم أكثر خطورة من نقصها. عند استخدام مواد الكالسيوم الكيميائية، يكون ترسب الكالسيوم نموذجيًا في الغدد الثديية والمرارة والكبد والكلى بشكل عام في أي مكان وفي أي مكان، ولكن ليس في العظام

الانزيمات- هذه جزيئات صغيرة تضمن تشغيل جميع الأنظمة الوظيفية بشكل فعال. يقومون بعملية الهضم، على سبيل المثال، الأميليز اللعابي (دياستاز) يهضم النشويات من البطاطس والحبوب، والليباز البنكرياسي يهضم الدهون، والكيموتريبسين يهضم البروتينات، وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك، فإن الإنزيمات "تسحب" المواد الضرورية عبر أغشية الخلايا، على سبيل المثال، يوجد في الكلى نقل نشط للكالسيوم والصوديوم والكلور والأيونات الأخرى، وبالتالي فهي تنظم تكوين الكالسيوم في العظام وضغط الدم. إن إنزيم الليزوزيم "يقتل" الميكروبات الضارة. ويشارك إنزيم السيتوكروم P-450 في العديد من التفاعلات الكيميائية الحيوية، على سبيل المثال، فهو يفكك الأدوية الكيميائية ويزيلها من الخلايا، ويؤكسد الكوليسترول إلى هرمونات الستيرويد (أي ينتج الهرمونات)، وما إلى ذلك. هناك الآلاف من الأنواع من هذه الإنزيمات الصغيرة العاملة في الجسم، ولا توجد تحولات كيميائية حيوية وفسيولوجية لا تشارك فيها. كعنصر وظيفي لدوران الأوعية الدقيقة في العضو إنزيم- هذا هو العنصر الأساسي، الأساس الأساسي لأي عملية، ويجب أن يؤخذ هذا في الاعتبار دائمًا في علاج المرض. ومن المهم جدًا معرفة أنه لا توجد إنزيمات في الطب الكيميائي، بل توجد إنزيمات في الأعشاب والأطعمة. على سبيل المثال، تحتوي جذور الفجل الحار على إنزيم الليزوزيم. بالإضافة إلى ذلك، هناك إنزيمات في العسل، على سبيل المثال، إنفرتيز، دياستاز، كاتالاز، فوسفاتيز، بيروكسيداز، ليباز، إلخ. ولا ينصح بإذابة العسل وتسخينه فوق 38 درجة لأن الإنزيمات تتفكك عندها.

جزء إنزيميتضمن عدة جزيئات بروتينية متصلة ببعضها البعض وتمثل في العالم المصغر حجمًا ضخمًا وجزأين صغيرين أحدهما فيتامين والثاني عنصر دقيق. على وجه التحديد لأن العلاج بالأعشاب أفضل من الكيمياء، يحتوي العشب على البروتينات والفيتامينات والعناصر الدقيقة - تم إنشاء هذا التركيب المتناغم للإنزيم من قبل الخالق. تحتوي المنتجات الطبيعية، مثل العسل، على جميع الأحماض الأمينية الأساسية البالغ عددها 22 حمضًا اللازمة لتخليق البروتين. يحتوي العسل على عناصر كبيرة، وجميع العناصر الدقيقة الأساسية باستثناء الفلور واليود والسيلينيوم، بالإضافة إلى جميع العناصر الدقيقة الأساسية تقريبًا. وعلى العكس من ذلك، فإن الأدوية الكيميائية التي تنتجها الصناعة ترتبط بطريقة خاصة وغير مفهومة بأبي الصناعة، قابيل. ويترتب على مثل هذا الارتباط حرمان العوامل الدوائية المكونة من صيغة كيميائية واحدة من كل ثروات العالم التي خلقها الخالق، والتي تعد إحدى جزيئاتها الأولية الصغيرة المجتهدة إنزيم.

"كل شيء كيمياء" هو تعبير يمكن سماعه في أغلب الأحيان من معلمي الكيمياء في المدرسة، ولكنه صحيح، لأنه في النهاية، كل شيء يتكون من عناصر كيميائية، وجسمنا أيضًا.

1. الأكسجين. فهو ليس جزءًا أساسيًا من الهواء ومياه الشرب التي نتنفسها فحسب، بل إنه يحتل أيضًا مكانًا مهمًا في أجسامنا. يشكل الأكسجين 65% من إجمالي وزن الجسم، وهو العنصر الكيميائي الأكثر أهمية في تكوين جسم الإنسان.

2. لا يضم الكربون فقط أكبر عدد من المركبات الكيميائية في الجدول الدوري (أشهرها الفحم والنفط). كما أنه يحتل المركز الثاني المشرف في قائمتنا.

3. الهيدروجين، مثل الأكسجين، هو أحد مكونات الهواء ومياه الشرب. ويشير أيضًا إلى المكونات الأساسية لجسم الإنسان. 10% من وزننا يتكون من الهيدروجين.

4. على الرغم من وجود النيتروجين أيضًا في الهواء، إلا أنه يُعرف بأنه سائل تبريد. ومع ذلك، لا ينبغي أن تكون الغازات المتبخرة بشكل غامض مضللة - 3٪ من كتلة الجسم تتكون من النيتروجين.

5. حتى لو كانت نسبة الكالسيوم 1.5% فقط، فهو معدن مهم في الجسم. وهو ما يمنح القوة لعظامنا وأسناننا.

6. الفوسفور مادة مضيئة معروفة لدى الجميع. لكن لا يعلم الجميع أنه بفضل الفوسفور في الجسم يتكون الحمض النووي، وهو أساس حياة الإنسان.

7. البوتاسيوم، بنسبة متواضعة تبلغ 0.2%، يشارك بشكل ضئيل في عمليات الجسم. إنه ينتمي إلى الشوارد التي يحتاجها جسمنا بشكل أساسي أثناء ممارسة الرياضة. نقصه يمكن أن يسبب الشعور بالإرهاق والتشنجات.

8. هل يمكن للكبريت بمظهره ورائحته الكريهة أن يكون مهما لجسمنا؟ نعم، هذا هو بالضبط. الكبريت هو عنصر أساسي في الأحماض الأمينية والإنزيمات المساعدة.

9. أولًا الكبريت، والآن الكلور. قد تعتقد أن جسمنا يتكون من السموم فقط. بالطبع، لا يوجد عنصر الكلور في أجسامنا، ولكن يوجد الكلوريد. وهو مهم للغاية بالنسبة لنا، لأنه موجود، على سبيل المثال، في بلازما الدم.

10. نستهلك الصوديوم في المقام الأول على شكل كلوريد الصوديوم، المعروف أيضًا باسم ملح الطعام. العنصر مهم لحماية الخلايا وحركة الإشارات العصبية.

11. المغنيسيوم ضروري لجميع الكائنات الحية على وجه الأرض، وبطبيعة الحال، بالنسبة لنا نحن البشر أيضًا. على الرغم من حصته الضئيلة - 0.05٪ من وزن الجسم، فإن نقص المغنيسيوم يؤدي إلى عواقب ملحوظة بوضوح: العصبية والصداع والتعب وتشنجات العضلات ليست سوى بعض منها.

12. يحتوي جسم الذكر على حديد أكثر من جسم الأنثى. أحد أسباب ذلك هو الاختلاف في التغذية. والسبب الآخر هو أن النساء يفقدن الحديد أثناء الحيض. ولذلك فإن متوسط ​​كتلة هذا العنصر في جسم الإنسان يتراوح من 2 إلى 5 جرام.

13. الكوبالت هو أحد مكونات فيتامين ب12، وهو ضروري لوجود الإنسان. جرعة زائدة من الكوبالت تؤدي إلى العديد من الأمراض، بما في ذلك السرطان.

14. النحاس قاتل للكائنات الحية الدقيقة حتى بكميات قليلة، لكن الإنسان يحتاجه لتكوين الإنزيمات الحيوية. يشكل المعدن الثقيل 0.05% من وزن الجسم. نحصل عليه من خلال الخضار والشوكولاتة والمكسرات.

17. السيلينيوم من المغذيات الدقيقة الأساسية. وفي الوقت نفسه، في حالة تناول جرعة زائدة، فهو شديد السمية، لذا فإن استخدامه كمكمل غذائي يسبب جدلاً كبيرًا في الأوساط العلمية.

18. حتى يومنا هذا، لم يتم توضيح مدى أهمية الفلورايد لجسمنا بشكل كامل. الحقيقة التي لا جدال فيها هي أن معظم الفلورايد موجود في العظام والأسنان. يعتبر الفلورايد، مثل السيلينيوم، شديد السمية في حالة تناول جرعة زائدة

الكائن البشري- نظام بيولوجي مفتوح. جسم الإنسان هو نظام متعدد المستويات. يتكون من أجهزة عضوية، وكل جهاز عضوي يتكون من أعضاء، وكل عضو مكون من أنسجة، والأنسجة مكونة من خلايا. كل خلية عبارة عن نظام من العضيات المترابطة.

جسم الإنسان هو نظام مفتوح يتبادل باستمرار المواد والطاقة مع البيئة. ومنه يدخل الأكسجين إلى الجسم أثناء تبادل الغازات ومعه الطعام والماء والمواد المغذية. إلى الخارج، يزيل الجسم ثاني أكسيد الكربون وبقايا الطعام غير المهضوم والبول والعرق والإفرازات من الغدد الدهنية.

خارجيا، يتلقى الجسم الطاقة الحرارية والمواد المغذية (البروتينات والدهون والكربوهيدرات)، والتي تتراكم جزيئاتها الطاقة الكيميائية. يتم إطلاقه أثناء تحلل هذه المواد في الجسم. يتم إنفاق جزء من الطاقة الكيميائية في عملية نشاطها الحيوي، ويتم إرجاع الفائض في شكل حرارة إلى البيئة الخارجية.

المواد غير العضوية

من بين جميع المواد غير العضوية، فإن محتوى الماء في جسم الإنسان هو الأعلى. ويشكل ما يصل إلى 90% من كتلة الجنين وما يصل إلى 70% من كتلة جسم الشخص المسن. الماء هو المذيب الذي يوفر نقل المواد في الجسم. تكتسب المواد الذائبة في الماء القدرة على التفاعل. ويشارك الماء أيضًا في عمليات التبادل الحراري بين الجسم والبيئة.

يحتوي جسم الإنسان على العديد من المواد غير العضوية. ومنها ما يوجد على شكل جزيئات، مثل مركبات الكالسيوم في العظام، ومواد على شكل أيونات. وبالتالي، تشارك أيونات الحديد في نقل الأكسجين في الدم، وأيونات الكالسيوم ضرورية لتقلص العضلات، وأيونات البوتاسيوم والصوديوم ضرورية لتشكيل ونقل النبضات العصبية.

المواد العضوية

تتكون جزيئات العديد من المواد العضوية من كتل - جزيئات عضوية بسيطة. جميع البروتينات لديها هذا الهيكل. يتم تشكيلها من جزيئات الأحماض الأمينية. عادة، تطوى سلسلة من الأحماض الأمينية لتكوين هياكل ليفية أو شبيهة بالنادي. بهذه الطريقة يصبح جزيء البروتين أكثر إحكاما ويشغل مساحة أقل في الخلية.

تتضمن كل عملية تحدث في الجسم عشرات أو حتى مئات البروتينات المختلفة. تزيد نسبة البروتينات عن 50% من الكتلة الجافة للخلايا. بعض البروتينات هي مادة بناء الخلايا، والبعض الآخر يعمل أثناء انقباض العضلات، والبعض الآخر يحمي الجسم من الالتهابات. تحدث جميع التفاعلات الكيميائية في الجسم تقريبًا بمساعدة الإنزيمات - محفزات البروتين.

الكربوهيدرات المعقدة

يحب البروتينات والكربوهيدرات المعقدةتتشكل من جزيئات الكتلة. وبالتالي، فإن كتل الجليكوجين هي جزيئات من الكربوهيدرات البسيطة - الجلوكوز. يلعب الجلوكوز في الجسم دور مصدر للطاقة، ويتم إنشاء احتياطيات الجلوكوز في شكل الجليكوجين. بالاشتراك مع البروتينات والمواد العضوية الأخرى، تؤدي الكربوهيدرات وظيفة هيكلية.

الدهون

الدهون- مواد عضوية غير قابلة للذوبان في الماء. يحتوي جزيء الدهون عادة على جزيئات من الجلسرين والأحماض الدهنية. تشكل الدهون الأغشية البلازمية للخلايا، وتتراكم في خلايا الأنسجة الدهنية التي تؤدي وظائف وقائية في الجسم. تماما مثل الجلوكوز، الدهون هي مصدر للطاقة. يخزن جزيء الدهون طاقة أكثر من جزيء الجلوكوز، لكن الخلية تستغرق وقتًا أطول بكثير لاستخلاص الطاقة من الدهون مقارنة بالكربوهيدرات.

العناصر الدقيقة هي عناصر كيميائية موجودة في الكائنات النباتية والحيوانية بكميات صغيرة (أجزاء من الألف أو أقل من النسبة المئوية، وفي بعض الحالات، أجزاء من المئات من النسبة المئوية). العناصر الدقيقة الموجودة في الكائنات الحية بكميات مائة ألف من النسبة المئوية أو أقل (على سبيل المثال، الذهب والزئبق) كانت تسمى العناصر الفائقة بواسطة V. I. Vernadsky. بعض العناصر النزرة ضرورية لحياة جميع الكائنات الحية، والبعض الآخر - بالنسبة لبعض الأنواع، لم يتم توضيح أهمية بعضها بعد. للقيام بوظائف الحياة الأساسية، تحتاج النباتات إلى النحاس والبورون والموليبدينوم والمنغنيز والزنك. تتطلب بعض الأنواع النباتية أيضًا السيليكون والألمنيوم والتيتانيوم والفاناديوم والكروم والأوزميوم والكوبالت والنيكل والزرنيخ واليود والفلور والجاليوم والليثيوم والبريليوم والسيلينيوم. تحتاج الكائنات الحيوانية إلى النحاس والكوبالت والزنك والمنغنيز واليود والفلور والسيليكون والبروم. يلعب الزرنيخ والألومنيوم والنيكل والباريوم والبريليوم والليثيوم والروبيديوم والسترونتيوم والتيتانيوم والكادميوم والموليبدينوم والفاناديوم دورًا مهمًا في جسم بعض الأنواع الحيوانية. وبالإضافة إلى ذلك، فإن السكانديوم، والجرمانيوم، والزركونيوم، والأنتيمون، والقصدير، والفضة، والسيزيوم، واللانثانوم، والزئبق، والتنغستن، والذهب، والثاليوم، والرصاص، والبزموت، والسيريوم، والراديوم، والثوريوم وغيرها من العناصر الدقيقة التي لم تُعرف أهميتها بعد. توجد في الكائنات الحية من النباتات والحيوانات.

لم يتم بعد دراسة محتوى العديد من العناصر الدقيقة في الأنسجة والأعضاء الفردية للنباتات والحيوانات بشكل كافٍ. من المعروف أن دم عدد من الفقاريات يحتوي على 24 عنصرًا دقيقًا. وتتركز بعض هذه العناصر الدقيقة (مثل النحاس والزنك والمنغنيز والقصدير والكادميوم والرصاص) في العناصر المشكلة، والبعض الآخر (على سبيل المثال، التيتانيوم والكوبالت والسيليكون والألمنيوم) يتركز في بلازما الدم.

تم العثور على 15 عنصرًا نادرًا (النحاس والزنك والمنغنيز والرصاص والتيتانيوم والموليبدينوم وغيرها) في دماغ الثدييات. تتراكم بعض العناصر النزرة في بعض الأعضاء والأنسجة: الغدد التناسلية (الزنك)، الغدة النخامية (الزنك والكروم)، البنكرياس (الزنك والنيكل)، طحال الأجنة والمشيمة (الكوبالت)، كبد الأجنة وحديثي الولادة (النحاس)، الكلى ( الكادميوم) والرئتين (الليثيوم) والشبكية (الباريوم) والجسم الزجاجي للعين (السيليكون) وغيرها. يمكن أن يكون التركيز الانتقائي للعناصر الدقيقة بواسطة الأنسجة والأعضاء الفردية مهمًا جدًا.

العناصر النزرة هي جزء من عدد من المركبات التي لها وظيفة خاصة: الإنزيمات، على سبيل المثال الأنهيدراز الكربونيك (الزنك)، والأحادي والبوليفينولوكسيداز، بالإضافة إلى فورميكو هيدراز (النحاس)، وأرجيناز (المنغنيز)؛ الفيتامينات، مثل فيتامين بي (الكوبالت)؛ الهرمونات، مثل هرمون الغدة الدرقية (اليود)، والأنسولين (الكوبالت والزنك)؛ أصباغ الجهاز التنفسي، مثل الهيموسيانين (النحاس). كما تم العثور على العناصر الدقيقة في عدد من المركبات التي لم يتم توضيح دورها في الجسم بعد (على سبيل المثال، مركبات الزنك مع الفوسفاتيدات في النباتات، ومركبات الزنك والمنغنيز مع البروتينات في الحيوانات اللافقارية، ومركبات البروتين من النحاس والكوبالت في الفقاريات).

موضوع الدراسة: جسم الإنسان.

موضوع البحث: تأثير العناصر الدقيقة على العمليات الفسيولوجية في جسم الإنسان.

السؤال الأساسي: العناصر النزرة: شر أم خير؟

الغرض من العمل: استخدام مصادر المعلومات المختلفة لدراسة التأثيرات الفسيولوجية لبعض العناصر الدقيقة على جسم الإنسان.

أهداف الوظيفة:

دراسة الأدبيات حول هذه المسألة

وفقا لطريقة M. Hamm و A. Rossmeier، قم بإجراء دراسة لمحتوى الكالسيوم والبوتاسيوم والحديد في جسم الإنسان.

الفصل 1. التركيب الكيميائي لجسم الإنسان

قام العلماء الإنجليز بحساب الاستهلاك اليومي للعناصر المختلفة مع الطعام. اتضح، على سبيل المثال، أن أحد سكان بريطانيا العظمى يمتص يوميا 5400 ملغ من الكلور و 4600 ملغ من الصوديوم، 23.2 ملغ من الحديد، 0.32 ملغ من الرصاص، 0.3 ملغ من الفضة والأنتيمون، 0.01-0.001 ملغ من الذهب، 0.001 -0 لكل 0.0001 ملجم من البلاتين واليورانيوم. في المجموع، تم تحديد الحصة اليومية لـ 40 عنصرا.

الأرقام، بالطبع، هي متوسط، في إشارة إلى متوسط ​​"الفرد". لا بد أن تكون هناك اختلافات كبيرة في "قائمة المغذيات الدقيقة" اليومية لـ 60 مليون بريطاني. بالإضافة إلى ذلك، كل واحد منهم لديه قائمة مختلفة في الصيف والشتاء، في أيام الأسبوع والأعياد.

بالطبع، بالنسبة لسكان المناطق الأخرى - جاوة أو التبت أو السودان - سيبدو النظام الغذائي اليومي للعناصر الدقيقة مختلفًا.

مما يتكون الإنسان نفسه؟ ما هي العناصر الكيميائية التي تحتويها أنسجة جسمه وبأي كميات؟

كان الأكاديمي V. I. Vernadsky مهتمًا جدًا بهذه المشكلة. قام بتلخيص جميع المواد المتاحة في أوائل العشرينات. ، وفي عام 1922 في بتروغراد، تم نشر كتيبه "التركيب الكيميائي للمادة الحية فيما يتعلق بكيمياء القشرة الأرضية". وكانت هناك طاولة موضوعة أرقامها تجيب على السؤال: مم يتكون الإنسان؟

ثلاثة أرباع الوزن عبارة عن أكسجين وهيدروجين. كان عالم وظائف الأعضاء الألماني إميل دوبوا ريموند على حق عندما أطلق على الإنسان اسم "الماء المتحرك". إذا أضفنا الكربون والكالسيوم والنيتروجين هنا، فإن حصة العناصر الخمسة تمثل 97.4٪. وتشكل عشرات العناصر الكيميائية الأخرى مجتمعة ما يعادل 1/40 من وزن الإنسان، ولكنها موجودة في كل مكان، وتخترق لحمه ودماغه ودمه.

إن تركيبة الإنسان قريبة من التركيبة المتوسطة للمادة الحية. وهذا ليس مستغربا، لأن البشر مخلوقات آكلة اللحوم.

في. وخيوط طويلة من الفراء، والفواكه، والحبوب، والجذور الصالحة للطعام، أنا مملوء تمامًا بالمخلوقات ذات الأربع أرجل، أنا مملوء تمامًا بالطيور.

في المنشورات الشعبية القديمة هناك حسابات مثل ما يلي: الجير الموجود في جسم الإنسان يكفي لتبييض حظيرة الدجاج، والحديد يكفي لمسمار متوسط ​​الحجم، والفوسفور يكفي لـ 2200 عود ثقاب، وما إلى ذلك.

قبل ستين عاما، كتب V. I. Vernadsky عن وجود 24 عنصرا في جسم الإنسان.

الآن نعلم أنه تم إثبات وجود 43 عنصرًا في سن الإنسان، وبالإضافة إلى ذلك، يمكن العثور على 25 عنصرًا آخر في أنسجة الأسنان. (في الواقع، وفقًا لقانون التشتت الشامل، يجب أن تكون جميع العناصر الكيميائية الموجودة في القشرة الأرضية موجودة في الأسنان. وبعضها ببساطة لم يتم تحديده بعد بسبب تركيزاتها المنخفضة جدًا).

في عام 1964، تم تحديد المحتوى الكمي لـ 78 عنصرًا في مصل الدم. علماً أنه تمت دراسة دماء الأشخاص الأصحاء الذين يبلغ متوسط ​​أعمارهم 35 عاماً؛ وكانوا جميعاً من المانحين للصليب الأحمر. من الأسهل أن نقول ما ليس في الدم. لا توجد غازات نبيلة وعناصر ما بعد اليورانيوم والعناصر المرقمة 84-89 (البولونيوم والأستاتين والفرانسيوم والراديوم والأكتينيوم).

الدم مالح. لقد لوحظ منذ فترة طويلة أن هناك تشابهًا مذهلاً في تكوين دم الإنسان ومياه البحر.

إذا قارنا التركيب الأيوني لهذين السائلين، فإن نسبة الصوديوم والكلور في الدم تبلغ 76.2٪، وفي مياه البحر - 85.7٪. بالنسبة للبوتاسيوم، ستكون الأرقام 2.3 و 1.1٪ على التوالي، ومحتوى الكالسيوم في كلتا الحالتين هو نفسه - 1.2٪ لكل منهما. ولوحظت قيم مماثلة أيضًا للعناصر الأخرى. هذا التشابه ليس من قبيل الصدفة. إنه يذكرنا باستمرار بتلك الفرضيات التي بموجبها حدث أصل الحياة وتطورها في المحيط.

بالطبع، أي تحديد لمحتوى العناصر الدقيقة في جسم الإنسان، بناءً على اختبارات الدم أو العضلات أو الأنسجة العظمية، وما إلى ذلك، ليس أكثر من نوع من "اللقطة"، "إطار التجميد". بعد كل شيء، فإن تلك العشرات من العناصر، التي ثبت وجودها في جسم الإنسان، هي في حركة مستمرة - فهي تدخل الجسم، وتبقى فيه، وتتأخر، وتتراكم، وتتركه. بعض العناصر الدقيقة بطيئة، والبعض الآخر متسرع. ترتبط هذه الصورة المتنوعة والمتغيرة بمرور الوقت (ضمن حدود معينة) بعمليات التمثيل الغذائي، وتكوين الطعام والماء، وتكوين الهواء المستنشق، وتعتمد على العمر والخصائص الفردية للجسم.

لذا، فإن الجدول الدوري بأكمله تقريبًا موجود في قطعة من الصخر، في كتلة من الدبال، في وجبة غداء يومية، في قطرة دم، وفي قطرة ماء بحر، في غبار نيزك! V. I. أطلق فيرنادسكي على هذا التوزيع للعنصر اسم "الخليط الكوني الصغير" (بجرعات صغيرة في كل مكان).

نعم، يمكنك أن تجد شيئًا مشتركًا في تركيبة البشر والقصب! ولكن، من ناحية أخرى، من خلال مقارنة تكوين كائنين بعناية، يمكنك دائمًا ملاحظة العناصر التي تكون اختلافات تركيزها كبيرة جدًا. من حيث النسبة المئوية، يحتوي الشخص على 34.5 مرة أكثر من الكالسيوم و 40 مرة أكثر من اليود من القصب، ولكن 20 مرة أقل من النيكل. يحتوي القصب على يود أكثر بـ 80 مرة من البرسيم.

لذلك، عند مقارنة التركيب الكيميائي للكائنات الحية المختلفة، يتم الكشف عن السمات المتناقضة التي هي في وحدة جدلية. يتميز محتوى العناصر السائدة - الأكسجين والهيدروجين والكربون - دائمًا بأعداد متقاربة. لكن الاختلافات في تركيز العناصر الدقيقة الفردية يمكن أن تكون كبيرة جدًا، مما يمنح كل نوع تفردًا كيميائيًا.

"يبدو لنا أن الموقف الذي لا جدال فيه هو أن التركيب الكيميائي للكائن الحي هو علامته - الأنواع، العامة، وما إلى ذلك"، يكتب الأكاديمي أ.ب.فينوغرادوف.

من بين عناصر الجدول الدوري، يتم تمييز 21 عنصرًا حيويًا، أي تلك العناصر التي تدخل بالضرورة في تكوين أي كائن حي (نظريًا، بناءً على قانون التشتت الكوني المصغر، يجب أن نفترض وجود جميع العناصر المعروفة على الأرض في أي كائن حي، تلك العناصر التي لم يتم اكتشافها تحليليًا اليوم، فهي موجودة، على ما يبدو بتركيزات صغيرة جدًا). هذه هي في المقام الأول الأكسجين والهيدروجين والكربون والنيتروجين والكبريت - الخمسة الرائعة التي تتكون منها جزيئات البروتين. ويتبع ذلك الفوسفور والكلور والمغنيسيوم والبوتاسيوم والصوديوم والحديد على نطاق واسع. أما العشرة المتبقية فهي تنتمي إلى العناصر النزرة: اليود والبورون والسيزيوم والفاناديوم والمنغنيز والنحاس والزنك والموليبدينوم والكوبالت والسيلينيوم. Biophiles هي جزء من أي كائن حي، سواء كان شخصا أو شجرة صنوبر أو سرطان البحر الناسك. وبدونهم الحياة مستحيلة. العناصر الدقيقة الأخرى، على الرغم من أنها ليست عالمية مثل العشرة المذكورة، تؤثر أيضًا بشكل كبير على تطور الحياة، على الرغم من تركيزاتها الأكثر تواضعًا، والتي غالبًا ما تكون غير محسوسة.

وفي الوقت نفسه، فإن محتواها الكمي في الجسم ليس بأي حال من الأحوال غير مبال. نفس العنصر (حتى لو كان محبًا للحيوية)، اعتمادًا على تركيزه، يمكن أن يكون مفيدًا وضارًا في نفس الوقت، وقد يستحق كلمة مدح واتهامًا عادلاً.

الفصل 2. كيمياء العناصر الدقيقة وصحة الإنسان

2. 1. المعادن القلوية وصحة الإنسان

الصوديوم وصحة الإنسان

الدور البيولوجي للصوديوم

يحافظ على الضغط الاسموزي المستمر للدم، وهو ضروري للعمل الطبيعي لخلايا الأنسجة. يشارك في تنظيم استقلاب الماء، حيث تساهم أيونات الصوديوم في زيادة استهلاك الماء وربط الماء في الجسم، وكذلك زيادة ضغط الدم.

ينشط الإنزيمات الهاضمة، وينظم عمل الأنسجة العصبية والعضلية. يتم التحكم في استقلاب الصوديوم عن طريق هرمونات الغدة الكظرية، التي تعزز احتباس الصوديوم والماء في الجسم.

مصادر الصوديوم في جسم الإنسان

1. المنتجات الغذائية. محتوى الصوديوم الطبيعي في الأطعمة منخفض نسبيًا.

الحاجة اليومية للصوديوم هي 1-2 جرام.

2. تناول الأطعمة المحضرة بملح الطعام.

استجابة الجسم لنقص الصوديوم

يمكن أن يحدث نقص الصوديوم مع القيء أو الإسهال لفترات طويلة، الأمر الذي سيؤدي إلى انخفاض حجم الدم وانخفاض ضغط الدم. يتناقص امتصاص الصوديوم مع التعرق الشديد (في المناخات الحارة)، وكذلك مع المجهود البدني الثقيل.

استجابة الجسم للصوديوم الزائد

نظرًا لأن الصوديوم لديه القدرة على ربط الماء في الجسم (يمكن لجرام واحد من ملح الطعام أن يربط ما يصل إلى 100 مل من الماء)، فإن الجسم يعاني من العطش. يعلم الجميع مدى شعورك بالعطش بعد شرب الماء المالح. عندما يتم تشبع الأنسجة والأوعية الدموية بملح الطعام، يحدث الماء الزائد، مما يؤدي إلى التحميل الزائد على جميع الأعضاء. الكلى هي أول من يعاني (عندما يتكون البول، تقوم بمعالجة الدم الذي يحتوي على نسبة عالية من الصوديوم). ونتيجة لذلك يحدث تورم في الساقين والوجه.

يعاني القلب أيضًا لأنه يضطر إلى العمل بحمل أكبر.

ويُنصح أيضًا بالحد من تناول الملح في الأشهر الأخيرة من الحمل.

أظهرت الأبحاث التي أجريت في لندن أن تناول الكثير من الملح يمكن أن يؤدي إلى حالة تهدد حياة الأشخاص المصابين بالربو. من المهم التحكم في استهلاك الملح في حالة الإصابة بمرض مثل البواسير، لأنه عند تناوله بكثرة، يبقى السائل في الدورة الدموية، مما يساهم في تورم الأوردة الموجودة في فتحة الشرج.

في الأشخاص الذين يعانون من هشاشة العظام (فقدان العظام)، مع وجود نسبة عالية من الصوديوم في الطعام، هناك إطلاق أكبر له، ومعه الكالسيوم، وهو عنصر ضروري جدًا للجسم.

ومن المعروف أن الناس في العصور القديمة لم يضيفوا الملح إلى طعامهم. وفي فجر البشرية كانت تساوي وزنها ذهباً، وكانت تُدفع معها الجزية. وصف أفلاطون العظيم الملح بأنه هدية من الآلهة. بدأ الإنسان في استخدام ملح الطعام في الطعام فقط في آخر 1-2 ألف سنة، أولاً كتوابل منكهة، ثم كمادة حافظة. منذ آلاف السنين، استخدم الناس الملح، غير مدركين لخطورة البلورات البيضاء الجميلة. (من المعروف أن العديد من شعوب أفريقيا وآسيا والشمال ما زالت تستغني عن الملح). ولم يشك كالفين سميث، طبيب المصنع العادي في أحد مصانع فورد في ديترويت، في ذلك. بعد فحص العمال بانتظام، وجد سميث أنه بالنسبة للبعض، كان ضغط الدم طبيعيًا دائمًا، وبالنسبة للآخرين كان يقفز بشكل دوري، وبالنسبة للآخرين أصبح أعلى وأعلى من سنة إلى أخرى (تم علاج الأخير من قبل الطبيب من ارتفاع ضغط الدم).

فورد، كما تعلمون، كان الأول في العالم الذي أدخل الحزام الناقل في مصانعه، وخلال استراحة الغداء المشتركة، جلس آلاف العمال على الطاولة، وتلقوا أجزاء قياسية من نفس الطعام. أثناء وجوده في المقصف أثناء الخدمة، لاحظ سميث أن بعض العمال لم يستخدموا مطلقًا شاكر الملح، بينما جرب عمال آخرون الطعام وأضافوا الملح أحيانًا، بينما أضاف آخرون الملح دائمًا دون أن يحاولوا ذلك. في الوقت الحالي، سجل الطبيب تلقائيًا عادات العمال هذه، ولكن في أحد الأيام اتضح له أن أولئك الذين لم يملحوا ضغط دمهم مطلقًا ظلوا طبيعيين لسنوات عديدة، وأولئك الذين أضافوا الملح دائمًا إلى طعامهم شملوا مرضاه الذين يعانون من ارتفاع ضغط الدم. ضغط. هكذا علم العالم أن الملح الزائد في الطعام يسبب ارتفاع ضغط الدم.

يتفاعل حوالي 50% من جميع مرضى ارتفاع ضغط الدم مع الملح لأنهم حساسون للملح، مما يعني أن ضغط الدم لديهم يتغير بشكل ملحوظ عند زيادة أو تقليل تناول الملح. هذه الحساسية للملح، وفقا لمعظم ممثلي الطب، وراثية. يكون أكثر وضوحًا مع زيادة وزن الجسم ويتم ملاحظته غالبًا عند كبار السن.

تحدث حساسية الملح أيضًا لدى الأشخاص الذين يعتبرون أصحاء بشكل عام فيما يتعلق بضغط الدم.

إن تعاطي الملح على مدى سنوات عديدة يمكن أن يؤدي إلى ارتفاع ضغط الدم لديهم.

ويجب أن يكون الحد من تناول الملح تدريجياً، على مدى شهرين أو ثلاثة أشهر، مع الالتزام بالخطوات التالية:

1. تذوق طعامك قبل إضافة الملح.

2. قم بإزالة شاكر الملح من الطاولة.

3. استخدم كمية أقل من الملح عند تحضير الطعام. في البداية، حدد ¾ من المبلغ المعتاد. ثم أضف نصف كمية الملح.

4. أضف الأعشاب والفلفل والثوم والخردل الجاف وعصير الليمون والبهارات وجوزة الطيب إلى طعامك.

5. قلل من تناول الملح الذي تحصل عليه من الأطعمة الجاهزة (الحساء المعلب، الخضار، اللحوم، الأسماك).

البوتاسيوم وصحة الإنسان

الدور البيولوجي للبوتاسيوم

ينظم التوازن الحمضي القاعدي في الدم.

يشارك في نقل النبضات العصبية.

ينشط عمل عدد من الإنزيمات.

له خصائص وقائية ضد الآثار غير المرغوب فيها للصوديوم الزائد ويعيد ضغط الدم إلى طبيعته. في جسم الأشخاص الذين يتناولون الكثير من الخضروات الغنية بالبوتاسيوم - النباتيون - تكون كمية البوتاسيوم والصوديوم متوازنة. غالبًا ما يعاني هؤلاء الأشخاص من انخفاض ضغط الدم مقارنة بمواطنيهم المحبين للحوم.

له تأثير مضاد للتصلب.

البوتاسيوم لديه القدرة على تعزيز تكوين البول.

يدخل البوتاسيوم الجسم مع الطعام. تناوله اليومي هو 1400-7400 ملغ. أفضل مصدر للبوتاسيوم هو الأطعمة النباتية. هذه هي البطيخ والبطيخ والبرتقال واليوسفي والموز والفواكه المجففة (التين والمشمش ووركين الورد). التوت الغني بالبوتاسيوم يشمل التوت والفراولة والكشمش الأسود والأحمر. يوجد الكثير من البوتاسيوم في الخضار (خاصة البطاطس) والبقوليات ومنتجات الحبوب الكاملة والأرز.

استجابة الجسم لنقص البوتاسيوم

مع نقص البوتاسيوم في الجسم، يلاحظ ضعف العضلات، والخمول المعوي، وخلل في القلب. قد يحدث الموت المفاجئ مع زيادة الأحمال. هناك نقل ضعيف للنبضات العصبية. مدرات البول (مدرات البول) تقلل من امتصاص البوتاسيوم. عند تحضير الطعام لا بد من الانتباه إلى أن مركبات البوتاسيوم قابلة للذوبان في الماء. يتطلب هذا الظرف منك غسل المنتجات التي تحتوي عليه قبل تقطيعها وطهيها في كمية قليلة من الماء.

استجابة الجسم للبوتاسيوم الزائد

مع وجود فائض من البوتاسيوم في الجسم، يتم منع الوظائف الرئيسية للقلب: انخفاض في استثارة عضلة القلب، وتباطؤ معدل ضربات القلب، وتدهور الموصلية، وإضعاف قوة تقلصات القلب. في تركيزات عالية، توجد أيونات البوتاسيوم. تسمى السكتة القلبية في الانبساط (مرحلة تقلص بطينات القلب). الجرعة السامة للبوتاسيوم هي 6 جرام والجرعة المميتة 14 جرام ويمكن أن تكون أملاح البوتاسيوم سامة للجسم بسبب الأنيون المرتبط بأيون البوتاسيوم مثل KCN (سيانيد البوتاسيوم).

هل تعرف أن

يعتقد الطب التقليدي أن الرغبة العاطفية في شرب الكحول ترتبط بنقص البوتاسيوم في الجسم.

2. 2. الكالسيوم وصحة الإنسان

الدور البيولوجي للكالسيوم

إنها "مادة بناء" لتكوين العظام والأسنان.

مهم لتنظيم عمليات نمو ونشاط الخلايا بجميع أنواع الأنسجة.

يؤثر على عملية التمثيل الغذائي.

مهم للتشغيل الطبيعي للجهاز العضلي والعصبي.

يضمن تخثر الدم الطبيعي.

له تأثير مضاد للالتهابات.

يوفر مقاومة الجسم للعوامل الضارة الخارجية.

مصادر الكالسيوم في جسم الإنسان

يأتي الكالسيوم من تناول الحليب ومنتجات الألبان والأجبان. المصادر الجيدة للكالسيوم هي صفار البيض، والملفوف، وفول الصويا، والإسبرط، والبقدونس، وما إلى ذلك.

كلما زاد دخول الكالسيوم إلى الجسم مع الأطعمة النباتية والحبوب، كانت حالة أنسجة العظام أفضل. يساهم تناول الدهون الحيوانية وشرب الماء في دخول الكالسيوم إلى جسم الإنسان.

استجابة الجسم للكالسيوم الزائد

يؤدي الإفراط في تناول الكالسيوم إلى خلايا النسيج الضام إلى تجفيفها جزئيًا، مما يؤدي إلى ذبول الخلايا وانخفاض نشاطها الفسيولوجي. وهذا يؤدي إلى زيادة استثارة الجهاز العصبي وتطور تحص بولي. مع الإفراط في تناول أملاح الكالسيوم، يتطور فرط كالسيوم الدم، مما يؤدي إلى ترسب الأملاح في الأنسجة والأعضاء المختلفة.

استجابة الجسم لنقص الكالسيوم

يؤدي انخفاض تركيز الكالسيوم في الجسم إلى انخفاض استثارة الجهاز العصبي، مما يؤدي إلى ظهور النوبات. إذا استمر توازن الكالسيوم السلبي لفترة طويلة، قد تحدث ظواهر نقص الكالسيوم مثل هشاشة العظام.

الأكثر عرضة للإصابة هي العمود الفقري وعنق الفخذ والمعصم.

ولأغراض علاجية، توصف مكملات الكالسيوم التي ينصح بتناولها مع الحليب.

هشاشة العظام، وفقا لمنظمة الصحة العالمية، تحتل المرتبة الرابعة بين الأمراض الأخرى الشائعة على وجه الأرض، في المرتبة الثانية بعد أمراض القلب والأوعية الدموية والسرطان وأمراض الغدد الصماء.

تحدث هشاشة العظام نتيجة الفقدان البطيء والصامت للكالسيوم، مما يؤدي إلى انخفاض في حجم العظام وقوتها. النساء ذوات البشرة الفاتحة، والنساء المدخنات، والذين يشربون الكحول والقهوة هم أكثر عرضة للإصابة بهشاشة العظام.

لكي تظل العظام صلبة، يجب أن يحدث تبادل متوازن للكالسيوم بينها وبين الدم، مما يعزز التجديد الذاتي المستمر للأنسجة العظمية. هذه العملية المستمرة للإصلاح الذاتي للعظام هي التي يدعمها هرمون الاستروجين والهرمونات الأخرى.

مع انخفاض مستويات هرمون الاستروجين في جسم المرأة مع تقدم العمر، تفقد العظام قدرتها على الاحتفاظ بالكالسيوم. تصبح أرق وأخف وزنا لدرجة أنها تصبح مثل الإسفنج.

يتم التحكم في تركيز الكالسيوم في الدم عن طريق هرمونات الغدة الدرقية. يتسبب هذا الهرمون في امتصاص الكالسيوم في الأمعاء وتحرره من العظام وإعادة امتصاصه من البول الأولي في الأنابيب الكلوية.

هل تعرف أن

الدم الذي يحتوي على نسبة منخفضة من الكالسيوم لا يتجلط عند تعرضه للهواء.

إذا كان طعام الأم الحامل مشبعًا بالكالسيوم والمغنيسيوم، فإن الجنس الأنثوي هو السائد في النسل، والكالسيوم الزائد يؤدي إلى إنجابها ذرية ذكورية في الغالب.

في المناطق التي تحتوي فيها المياه الطبيعية على كميات متزايدة من أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم، يتراكم الكثير من الرواسب في كل منزل على مدار العام بحيث يمكن ملء سلة المهملات.

2. 3. الهالوجينات وصحة الإنسان

الكلور وصحة الإنسان

الأهمية البيولوجية للكلور

يحافظ على الضغط الأسموزي الطبيعي لبلازما الدم والليمفاوية والسائل النخاعي.

يشارك في تكوين حمض الهيدروكلوريك، والتمثيل الغذائي، وبناء الأنسجة.

ضروري لتطهير الخلايا.

يساعد على التخلص من الوزن الزائد.

يذيب الرواسب الموجودة على المفاصل.

مصادر الكلور في جسم الإنسان

يجب أن يدخل الكلور إلى الجسم يومياً بكمية 3-6.6 غرام مع الأطعمة النباتية والحيوانية، وليس على شكل ملح الطعام (كلوريد الصوديوم)، لأن الأخير يؤدي إلى قلوية الجسم ويثخن الدم ويسبب أمراضاً. نظام القلب والأوعية الدموية. يدخل ثاني أكسيد الكربون إلى المعدة من الدم الوريدي ويحدث تفاعل: الإنزيم

CO2+H2O+Cl- → حمض الهيدروكلوريك (المعدة)+HCO-3 (الدم).

هذا التفاعل إنزيمي، ويحفز الإنزيم حدوثه نحو تكوين حمض الهيدروكلوريك.

رد فعل الجسم لنقص الكلور

تؤدي الاضطرابات في استقلاب الكلور إلى تطور الوذمة، وعدم كفاية إفراز عصير المعدة، وما إلى ذلك. يمكن أن يؤدي الانخفاض الحاد في محتوى الكلور في الجسم إلى حالة خطيرة، وحتى الموت.

رد فعل الجسم تجاه الكلور الزائد

يسبب الكلور الزائد في الجسم أمراض الجهاز الهضمي والصداع واضطرابات التمثيل الغذائي العامة.

تحدث زيادة في تركيزه في الدم عندما يعاني الجسم من الجفاف، وكذلك عندما تضعف وظيفة الإخراج في الكلى.

يتم إخراج الكلور بشكل رئيسي عن طريق البول (90%) والعرق (6%). يعتمد مستوى الكلور في البول بشكل أساسي على محتواه في الطعام. ومما يثير الاهتمام قدرة الكلور، عند تناوله بكميات زائدة، على الترسيب في الجلد والاحتفاظ به في الجسم وإفرازه عن طريق العرق بكميات كبيرة.

غاز Cl2 سام للغاية.

استخدام الكلور

يستخدم الكلور في الطب لتطهير الأشياء والمباني والمرافق العامة لكلورة المياه، لما له من تأثير مطهر قوي بسبب خصائصه المؤكسدة. يتم عرض نفس الخصائص بواسطة ماء الكلور (محلول الكلور في الماء) والمبيض Ca (OCl)2. يعتمد عمل هذه العوامل على حقيقة أنه في المحاليل المائية لهذه المواد توجد بيئة حمضية تتخثر فيها البروتينات، وأثناء تفاعل Cl2 مع H2O وأثناء التحلل المائي لـ Ca (OCl)2 في وجود ثاني أكسيد الكربون يتكون عامل مؤكسد قوي - حمض هيبوكلوروس HclO. ويتحلل هذا الحمض في الضوء إلى حمض الهيدروكلوريك والأكسجين الذري O، وهو عامل مؤكسد قوي ويدمر بنية الخلايا، وتموت الكائنات الحية الدقيقة.

وبما أن الكلور له تأثير مبيض، فإنه يستخدم في صناعات اللب والورق والنسيج.

حمض الهيدروكلوريك وصحة الإنسان

يحتوي عصير المعدة، إلى جانب مواد أخرى، على حمض الهيدروكلوريك. نسبة كتلتها هي 0.4-0.5٪. عند هذا التركيز، يكون حمض الهيدروكلوريك ضارًا بالخلايا الأجنبية الحية: وبالتالي فهو يؤدي وظيفة وقائية ويمنع تطور البكتيريا الدقيقة في المعدة. ومع ذلك، فإن حمض الهيدروكلوريك لا يؤثر على خلايا المعدة نفسها. قيمة الرقم الهيدروجيني لعصير المعدة هي 1.6-1.8٪ (بيئة حمضية) (انظر بنفسك من خلال فحص عصير المعدة بورق عباد الشمس). يحتوي عصير المعدة على إنزيمات أحدها البيبسين. عندما لا يحدث إفراز عصير المعدة، يكون البيبسين في شكل غير نشط - في شكل البيبسينوجين. بعد ذلك، تحت تأثير حمض الهيدروكلوريك، وهو جزء من عصير المعدة، يتحول البيبسينوجين إلى البيبسين، الذي يكسر البروتينات إلى أحماض أمينية. البيبسين يعمل فقط في بيئة حمضية. يزيد حمض الهيدروكلوريك من إفراز البنكرياس. تحت تأثير الحمض، يتأخر مرور محتويات المعدة إلى الاثني عشر. ويمكن فحص حموضة عصير المعدة عن طريق أخذ عينة على معدة فارغة أو بعد تناول وجبة الإفطار. يمكن أن تكون حموضة عصير المعدة طبيعية أو صفر أو منخفضة أو عالية.

قابلية الذوبان صفر - لا يوجد حمض الهيدروكلوريك الحر.

حموضة منخفضة - تركيز منخفض للغاية من الحمض في المعدة. الأشخاص الذين يعانون من انخفاض مستوى حمض الهيدروكلوريك في عصير المعدة هم أكثر عرضة لخطر الإصابة بالأمراض المعدية، لأن حمض الهيدروكلوريك له وظيفة مبيد للجراثيم؛ وهذا يجعل من الصعب هضم الأطعمة البروتينية. يمكن أن يصاحب انخفاض الحموضة سرطان المعدة والإمساك المزمن والتهاب المعدة. يوصف لهؤلاء الأشخاص عصير المعدة (طبيعي أو صناعي). تشمل الوسائل التي تزيد من تركيز حمض الهيدروكلوريك المياه المعدنية الغازية والشاي القوي والخبز الأسود وعصائر الخضار والفواكه والتوابل المختلفة (الفجل والخردل وما إلى ذلك).

الحموضة العالية – زيادة حمض الهيدروكلوريك في المعدة. غالبا ما يكون مصحوبا بقرحة هضمية في المعدة والاثني عشر. علامة قرحة المعدة هي ألم خفيف في الجزء الأوسط من البطن، يرتبط دائمًا بتناول الطعام.

في بعض الأحيان تحدث على الفور، وأحيانًا بعد 2-3 ساعات، أو حتى 5-6 ساعات بعد تناول الطعام (آلام الجوع). يبدأ المرض عادة ببطء، وتتناوب هجماته على فترات طويلة إلى حد ما؛ التفاقم في الربيع والخريف. أخطر المضاعفات هي ثقب القرحة. يشعر المريض بألم يشبه الخنجر. ويحدث ذلك بسبب حقيقة أن القرحة التي استحوذت على جميع طبقات جدار المعدة تنفجر وتنتهي محتوياتها في التجويف البريتوني. في هذه الحالة، هناك حاجة لعملية جراحية عاجلة.

ومن علامات زيادة الحموضة حرقة المعدة. يحدث إحساس حارق مميز. ويتم التخلص منه عادة بشرب القليل من المياه المعدنية القلوية “بورجومي”، “إيسينتوكي”، رقم 4، رقم 17 (يجب تسخين الماء قليلا لإزالة ثاني أكسيد الكربون). للوقاية من المرض، من المهم جدًا اتباع نظام غذائي سليم والتخلي عن العادات السيئة ومراقبة مواعيد العمل والراحة وتجنب حالات التوتر والصراع.

في اليونان القديمة، استخدم الأطباء مسحوق المرجان المجفف لعلاج حرقة المعدة وآلامها. المكون الرئيسي للشعاب المرجانية، بيكربونات الكالسيوم Ca(HCO3)2، يتفاعل مع حمض الهيدروكلوريك ويعادله.

المواد الطبية "مضادات الحموضة" التي تحيد حمض الهيدروكلوريك في عصير المعدة، والتي كان "أسلافها" من الشعاب المرجانية، حصلت على اسمها فيما يتعلق باتجاه هذا التفاعل: من اليونانية. "مكافحة" - ضد واللات. "الحمض" - حامض.

مضادات الحموضة كعنصر من عناصر علاج قرحة المعدة جذبت انتباه الأطباء فقط في بداية القرن العشرين. أول الأدوية الحديثة لهذه المجموعة كانت بيكربونات الصوديوم NaHCO3 - صودا الخبز 0 وكربونات الكالسيوم CaCO3 - الطباشير. ومع ذلك، فإن الأدوية التي تحتوي على الصودا والطباشير لها العديد من الآثار الجانبية. على سبيل المثال، نتيجة تفاعل بيكربونات الصوديوم مع حمض الهيدروكلوريك، يتم إطلاق كمية كبيرة من ثاني أكسيد الكربون:

NaHCO3+HCl = NaCl + H2O + CO2.

ينتج ثاني أكسيد الكربون، الذي يذوب في الماء، حمض الكربونيك، الذي يحفز غدد المعدة ويثير إطلاقًا جديدًا لحمض الهيدروكلوريك. لهذا السبب، يتم استبدال الانتفاخ والتجشؤ بعد تناول هذه الأدوية بهجوم جديد من الألم وحرقة المعدة.

كان الهدف من البحث الإضافي هو تطوير الأدوية التي لا يتم امتصاصها في الجهاز الهضمي. مثل هذه الأدوية، والتي تشمل هيدروكسيد الألومنيوم Al(OH)3 وأكسيد (أو هيدروكسيد المغنيسيوم) MgO (Mg(OH)2)، تمتص حمض الهيدروكلوريك دون إطلاق ثاني أكسيد الكربون وتزيله من الجسم "في العبور"، مروراً عبر الجهاز الهضمي. المسالك المعوية. هيدروكسيد الألومنيوم له تأثير مثبت، وأكسيد المغنيسيوم أو هيدروكسيد له تأثير ملين. وفي مضاد الحموضة غير القابل للامتصاص "مالوكس"، يتم اختيار نسبة الألومنيوم والمغنيسيوم بطريقة تتجنب هذه المشاكل.

آل(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O،

MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O.

يستخدم الكرنب وعصير الملفوف والبطاطس كعلاج وقائي أو إضافي في علاج القرحة الهضمية. تم ممارسة ذلك في روما القديمة، لأن الملفوف يحتوي على فيتامين يو المضاد للقرحة (من "القرحة" اللاتينية - القرحة).

اليود وصحة الإنسان

محتوى اليود في جسم الإنسان (وزن الجسم 70 كجم) حسب بعض البيانات هو 25-30 ملغ. من هذا المبلغ 15 ملغ. تقع في الغدة الدرقية. تقع على السطح الأمامي للرقبة ولها شكل فراشة - فصين وبرزخ. في الحالة الطبيعية لا ينبغي أن تكون مرئية. يحدث امتصاص الجسم لليود بسرعة كبيرة في المعدة. يدخل الغدة الدرقية عبر مجرى الدم.

الدور البيولوجي لليود

اليود ضروري للعمل الطبيعي للغدة الدرقية. تنتج الغدة الدرقية هرموني الثيروكسين وثلاثي يودوثيرونين، اللذين يتطلب تركيبهما اليود. وبدون اليود، لا يمكن تكوين هرمونات الغدة الدرقية، التي تتحكم في معدل التمثيل الغذائي في الجسم.

يمر الحجم الكامل للدم المنتشر في الجسم عبر الغدة الدرقية خلال 17 دقيقة. إذا تم تزويد الغدة الدرقية باليود، فخلال هذه الـ 17 دقيقة. يقتل اليود الميكروبات غير المستقرة التي تدخل مجرى الدم من خلال الجلد التالف، والأغشية المخاطية للأنف أو الحلق، وعند امتصاص الطعام في الجهاز الهضمي. الكائنات الحية الدقيقة المستمرة، عند المرور عبر الغدة الدرقية، تصبح ضعيفة حتى تموت أخيرًا، بشرط تزويدها باليود بشكل صحيح. وبخلاف ذلك، تبقى الكائنات الحية الدقيقة المنتشرة في الدم.

اليود له تأثير مهدئ على الجسم والجهاز العصبي. ومع التوتر العصبي والتهيج والأرق، تكون هناك حاجة إلى اليود لاسترخاء الجسم ومزاجه المتفائل. مع الإمداد الطبيعي باليود في الجسم، هناك زيادة في النشاط العقلي.

يعد اليود أحد أفضل محفزات الأكسدة في الجسم. مع نقصه، يحدث الاحتراق غير الكامل للطعام، مما يؤدي إلى التكوين غير المرغوب فيه لاحتياطيات الدهون.

اليود يعيد الطاقة البشرية.

مصادر اليود في جسم الإنسان

مصادر دخول اليود إلى الجسم هي المياه المعدنية المحتوية على اليود والغذاء (أسماك البحر) وهواء البحر ومياه البحر. يقل تناول اليود عند تناول الملفوف والقرنبيط.

استجابة الجسم لنقص اليود

مع عدم تناول كمية كافية من اليود في الجسم، تنخفض وظيفة الغدة الدرقية ويتطور قصور الغدة الدرقية. مع نقص اليود، يعاني الأطفال من تأخر النمو، والنمو البدني، والتخلف العقلي العميق.

ومع نقص اليود لدى البالغين، فإن أعراض نقص هرمونات الغدة الدرقية هي انخفاض التمثيل الغذائي، وانخفاض درجة حرارة الجسم، وتساقط الشعر، والخمول، والضعف.

يتم تعويض نقص اليود بتناول ملح الطعام المعالج باليود والذي يحتوي على كلوريد البوتاسيوم (25 جم لكل 1000 كجم ملح).

هل تعرف أن

وقد حددت منظمة الصحة العالمية الأمراض المرتبطة بنقص اليود كمشكلة عالمية، حيث تصنف إلى جانب أمراض القلب والأوعية الدموية والسرطان.

من أجل الوقاية من أمراض الغدة الدرقية، يجب ألا تستخدم أبدًا محلول كحول اليود، لأنه مخصص لأغراض أخرى.

مع وجود فائض من اليود في التربة، هناك ضعف في تخليق مركبات اليوديد في الغدة الدرقية.

يحتوي سمك البوري المحيطي وسمك الشبوط الياباني على الكثير من اليود بحيث لا يمكن تناولهما بسبب رائحتهما الطبية.

2. 4. الحديد وصحة الإنسان

يبلغ محتوى الحديد في جسم الإنسان (وزن الجسم 70 كجم) حسب بعض المصادر 3.5 جرام، ويبين الملحق 1 توزيع الحديد في جسم الإنسان (كنسبة مئوية من إجمالي كتلة الحديد). يتم إنفاق جزء من الحديد على نمو أنسجة الجسم الغلافية - الجلد والأظافر. الحديد هو جزء من الصبغة التي تلون الشعر (يحتوي الشعر الأحمر على حديد أكثر بخمس مرات من أي شعر آخر). وكما يتبين من البيانات الواردة في الملحق 1، يوجد الجزء الأكبر من الحديد في الدم - خلايا الدم الحمراء. أصبح هذا معروفًا بفضل اكتشاف الفرنسي ماري في القرن التاسع عشر. كريات الدم الحمراء هي خلايا دم حمراء، وظيفتها الرئيسية هي إجراء تبادل الغازات بين الجسم والبيئة، أي أن خلايا الدم الحمراء تحمل الأكسجين في الجسم الذي يأتي أثناء التنفس.

كونه جزءًا من الصباغ المحتوي على الحديد - الهيموجلوبين، يحدد الحديد اللون الأحمر لهذه المادة، وكذلك لون الدم. يتكون جزيء الهيموجلوبين من جزأين: البروتين - الجلوبين (الجزء الرئيسي من الجزيء، الذي له بنية مختلفة في الكائنات الحية المختلفة) ومجموعة تحتوي على الحديد - الهيم، وهو نفسه في جميع الكائنات الحية. يحتوي جزيء الهيموجلوبين على أربعة هيمات ويحتوي كل منها على ذرة حديد واحدة، وهي تمثل 0.35% فقط من كتلة الجزيء الضخم.

إنه الحديد الذي يساعد على التقاط الأكسجين* وإطلاقه عند الحاجة إليه. هناك ما يقرب من 25 تريليون من خلايا الدم الحمراء المنتشرة في جسم الإنسان (وهي تحتوي على معظم إجمالي الحديد في الجسم)، والتي بفضلها يمكننا التنفس. عمر خلايا الدم الحمراء هو 3-4 أشهر، وبعد أن تؤدي وظيفتها، يتم تدميرها.

إن "إنتاج" خلايا الدم الحمراء الجديدة هو إحدى وظائف الأعضاء المكونة للدم، وأهمها نخاع العظم.

تنتج في الشخص السليم حوالي 200 مليار خلية دم حمراء يوميًا، وخلال متوسط ​​حياة الإنسان (70 عامًا)، تدخل الدم بكمية 5 * 10 بكتلة إجمالية تبلغ -500 كجم. تحتاج كل خلية من خلايا الدم الحمراء هذه إلى "مشحونة" بالهيموجلوبين، وبالتالي بالحديد. ولتحضير 0.5 طن من خلايا الدم الحمراء، يلزم حوالي 0.5 كجم من الحديد. ومع ذلك، فإن كمية الحديد التي يدخلها الجسم من الطعام يتم قياسها ببضعة مليجرامات في اليوم، أي عشرات الجرامات طوال حياة الإنسان بأكملها.

مصادر الحديد في جسم الإنسان

يدخل الحديد الجسم مع الطعام.

لكي يتم امتصاص الحديد، فإنه يمر بتحولات معقدة. وفي المنتجات الغذائية، يوجد الحديد في شكل ثلاثي التكافؤ. تسمح خلايا الغشاء المخاطي المعوي للحديد بالمرور في شكل ثنائي التكافؤ - على شكل ملح كلوريد الحديد (II) FeCL2 أو كبريتات الحديد (II) FeSO4. وهو ثنائي التكافؤ فقط في الأدوية الخاصة. بعد مروره عبر المريء ودخوله إلى المعدة، يتحول الحديد الحديديك إلى حديد ثنائي التكافؤ تحت تأثير عصير المعدة. الدور الأكثر أهمية في هذه العملية يلعبه حمض الهيدروكلوريك والمواد الأخرى التي يتكون منها عصير المعدة. لذلك، مع انخفاض الحموضة، يتم وصف مكملات الحديد مع حمض الهيدروكلوريك أو عصير المعدة. من بين جميع الحديد الموجود في الغذاء، يتم امتصاص 2-20٪، ومن المهم أيضًا أن يتم امتصاص 2-8٪ فقط من الحديد من المنتجات ذات الأصل النباتي. وفي المنتجات ذات الأصل الحيواني، تكون ذرات الحديد جزءًا من جزيئات البروتين، مما يسهل امتصاصها.

يؤثر على امتصاص الحديد وتكوين الغذاء. فيتامين C والفركتوز (الموجود في الخضار والفواكه والعصائر والعسل) يخلقان ظروفًا مواتية لامتصاص الحديد، حيث أنهما يشكلان معه مركبات عالية الذوبان. تلعب فيتامينات ب دورًا مهمًا، ومع ذلك، بالإضافة إلى "الأصدقاء"، فإن للحديد أيضًا "أعداء". "أعداء" الحديد هم الشاي والقهوة ومنتجات الألبان وصفار البيض. إن شرب كوب من الشاي أثناء الوجبة يقلل من امتصاص الحديد بنسبة 2/3 تقريبًا، لأنه ينتج مركبات ضعيفة الذوبان. إذا تم شرب القهوة بعد الأكل فإن الجسم سيفقد 40% من الحديد، وإذا تم شربها قبل الأكل بساعة فسيترك الحديد سليما. إذا كان كل شيء على ما يرام مع الحديد الخاص بك، فيمكنك تناول الأطعمة التي تعتبر "أعداء" للحديد بأمان. إذا لم يكن الأمر كذلك، فأنت بحاجة إلى تغيير نمط حياتك.

من المعدة، يخترق الحديد عبر الغشاء إلى خلية الغشاء المخاطي في الأمعاء. وهنا ينتظره بروتين أبوفيريتين، الذي ينتمي إلى مجموعة غاما جلوبيولين. وهو يشكل مركبًا معقدًا قابلاً للذوبان في الماء مع الحديد - الفيريتين. خلال هذا التفاعل، يغير الحديد تكافؤه للمرة الثانية: في تركيبة الفيريتين يكون ثلاثي التكافؤ مرة أخرى. للأبوفيريتين دور مزدوج. أولاً، يعمل بمثابة "موصل" للحديد عبر الخلية المخاطية، وثانياً، ينظم تدفق الحديد من الأمعاء. بمجرد أن يتم "تشبع" كل الأبوفيريتين الموجود في الخلية بالحديد ويتحول إلى الفيريتين، يتم منع امتصاص الحديد عبر الغشاء. تعمل آلية التغذية المرتدة هذه على حماية الجسم من الحديد الزائد غير الضروري.

الحاجز التالي أمام الحديد هو الغشاء الذي يفصل الخلية المخاطية عن مجرى الدم. يتجاوز الحديد هذا الحاجز، ويدخل بلازما الدم، ويغير تكافؤه للمرة الثالثة: ينفصل عن الفيريتين، ويتحول مرة أخرى إلى ثنائي التكافؤ. يتغير أيضًا "موصله": مع الدم، يحمل الحديد بروتينًا آخر - الترانسفيرين - في جميع أنحاء الجسم. أخيرًا، قبل ترسبه في نسيج معين، يتحد الحديد مرة أخرى مع البروتين، مكونًا الفيريتين (الذي يحتوي على حديد ثلاثي التكافؤ)، وهو مناسب لتخزين احتياطيات الحديد.

لذلك، فإن الحديد، الذي يدخل الجسم، يتجاوز المريء ويدخل المعدة، حيث تحت تأثير حمض الهيدروكلوريك، يتم تقليل عصير المعدة من ثلاثي التكافؤ إلى ثنائي التكافؤ. علاوة على ذلك، في الأمعاء، يتم امتصاص جزء من الحديد الموجود في الطعام، في المتوسط ​​-10٪ (الباقي يفرز من الجسم)، من خلال الغشاء المخاطي ويدخل الدم، مع تغيير تكافؤه مرتين. يتم نقل الحديد عبر مجرى الدم إلى جميع أنحاء الجسم، ثم يتأكسد مرة أخرى إلى حديد ثلاثي التكافؤ، ويترسب في الأنسجة.

وتظهر دورة الحديد في جسم الإنسان في الملحق 3.

ويوجد الحديد في الماء على شكل أملاح الحديد. تسمح GOST بأن يصل محتوى الحديد في مياه الشرب إلى 0.3 ملجم / لتر، وإذا لم يكن هناك محطة لإزالة الحديد، يصل إلى 1 ملجم / لتر. إذا تجاوز محتوى الحديد القيمة المحددة، فهذا يؤثر سلبا على أجهزة الجهاز الهضمي والقلب والأوعية الدموية.

استجابة الجسم لنقص الحديد

يتعامل جسم الإنسان مع الحديد بحذر شديد، ولكن حتى في الشخص السليم، يتم التخلص من الحديد تدريجيًا من الجسم: يفقد الرجل البالغ حوالي 1 ملجم من الحديد يوميًا. عند النساء، تكون الخسائر أكبر بكثير، لأن الخزان الرئيسي للحديد هو الدم. يتم نقل الكثير من الحديد عن طريق النزيف، وخاصة الحيض. ولذلك فإن حاجة الحديد عند الرجال هي 0.9-1.2 ملغ يومياً، وعند النساء 1.3-2.5 ملغ، وأثناء الحمل تصل إلى 5 ملغ. إذا لم يحصل الشخص على كمية كافية من الحديد من الطعام، فسيتم استهلاك الحديد الاحتياطي. بالنسبة للرجال، تستمر هذه الاحتياطيات لمدة 2-3 سنوات، حتى لو لم يكن هناك ذرة حديد واحدة في الطعام. لدى النساء، تكون هذه الاحتياطيات أصغر بثلاث مرات، لذلك يعانين من نقص الحديد في وقت أبكر بكثير.

عندما يبدأ الحديد في الندرة ويبدأ الجسم في استخدام احتياطياته المخزنة في الكبد، يستجيب الكبد لذلك بزيادة حادة في إنتاج "موصلات" الحديد - أبوفيريتين وترانسفيرين. يزداد امتصاص الحديد عبر الغشاء المخاطي المعوي على الفور: يسعى الجسم للحصول على كل ذرة حديد ويمتص الحديد من نفس الأطعمة بمقدار 1.5-4 مرات أكثر من المعتاد.

ومع ذلك، قد تكون هذه الاحتياطيات غير كافية إذا تم الحصول على كمية قليلة جدًا من الحديد من الطعام أو إذا كانت خسائره كبيرة جدًا: يحدث مرض فقر الدم الناجم عن نقص الحديد، أو فقر الدم.

هناك نوع من فقر الدم الناجم عن نقص الحديد يحدث لدى كل شخص في السنة الأولى من العمر. في الأشهر الستة الأولى من التطور داخل الرحم، لا يتلقى الجنين الحديد من الأم. يبدأ تراكم الحديد فقط في الأشهر الثلاثة الأخيرة قبل الولادة. بحلول وقت الولادة، يخزن الطفل الطبيعي 250-300 ملغ، ويخزن الطفل الخديج 100-150 ملغ. ومع ذلك، فإن النمو السريع للطفل يتطلب كميات هائلة من الحديد، والتي يتم استنفاد احتياطياتها بسرعة. وهذا بمثابة إشارة للجسم المتنامي بأن حليب الثدي وحده لم يعد كافياً وأنه من الضروري التحول إلى نظام غذائي أكثر تنوعاً. يدخل القليل جدًا من الحديد إلى الجسم مع حليب الثدي - في 100 جرام من حليب الإنسان يوجد فقط 0.7 ملغ من الحديد، ويتم امتصاص 0.02 ملغ منه. وتبلغ حاجة الطفل للحديد 0.5 ملغ يومياً، أي أن الطفل ينمو لفترة طويلة في ظل ظروف نقص الحديد الشديد. مع التغذية المختلطة والاصطناعية، يكون نقص الحديد أكبر، لأن امتصاص الحديد من حليب البقر أقل بمقدار 2-3 مرات من حليب المرأة.

في القرن الماضي، لفت الأطباء الانتباه إلى فقر الدم الذي يصيب الفتيات في المؤسسات التعليمية المغلقة. علامات المرض: بشرة شاحبة مخضرة، ضعف، دوخة، إغماء، ضعف الشهية.

يحتاج الدماغ إلى كمية كبيرة من الأكسجين ليعمل، وفي حالة فقر الدم، لا يستقبله الدماغ بالكمية المناسبة. يتطور فقر الدم في أغلب الأحيان في مرحلة المراهقة، عندما يحدث البلوغ. خلال هذه الفترة، تحتاج بشكل خاص إلى مراقبة نظامك الغذائي بحيث يكون غنيًا بالحديد. إذا كان فقر الدم شديدا، توصف الأدوية التي تحتوي على الحديد، وبعد تناول هذه الأدوية يجب عليك شطف فمك جيدا، لأنه قد يحدث تغميق لمينا الأسنان. مكملات الحديد يمكن أن تسبب تهيج الغشاء المخاطي في الجهاز الهضمي والغثيان والقيء. لأن هذه الأدوية تربط الأمعاء بكبريتيد الهيدروجين (منشط طبيعي للتمعج)، فإنها يمكن أن تسبب الإمساك.

ستساعد المياه المعدنية الحديدية (المارسية) في سيبيريا والقوقاز وكاريليا في تلبية الحاجة إلى الحديد. لقد حصلوا على اسمهم تكريما للمريخ - إله الحرب والرمز الخيميائي للحديد. هؤلاء هم "داراسوت" و"بولوستروفو" وغيرهم. لا يمكن تخزين ماء مارسيال لفترة طويلة، لأنه يحتوي على FeSO4 * 7H2O، وهو مركب يتعرض للأكسدة بسرعة. يترسب راسب بني من Fe(OH)3 من محلول صافٍ من الماء.

استجابة الجسم للحديد الزائد

إذا دخلت كمية كبيرة من الحديد فجأة إلى بلازما الدم، فإن هذا الحديد الزائد غير الضروري للجسم يتم ترسيبه أيضًا في الأنسجة. في هذه الحالة، يتم تشكيل مركب الحديديك مع البروتينات، ولكن في شكل مجمع غير قابل للذوبان في الماء - هيموسيديرين. لم يعد من الممكن للجسم استخدام هذا المركب في المستقبل. يؤدي تراكمه إلى تعطيل وظائف تلك الأنسجة والأعضاء التي يحدث فيها ويؤدي إلى تطور المرض - داء هيموسيديريا.

هل تعرف أن.

الكونت A. P. Bestuzhev-Ryumin (1693-1766) - مستشار الإمبراطورة إليزابيث والمشير الميداني للإمبراطورة كاثرين 11 - قطرات مقترحة تسمى "Bestuzhev's" كمقوي ومثير للشهوة الجنسية. وكانت القطرات عبارة عن محلول من كلوريد الحديديك (111) في خليط من الكحول الإيثيلي والإيثر الإيثيلي. كثيرا ما تستخدمها كاثرين.

يتم تصنيع الهيماتوجين من الدم البقري ويستخدم للوقاية من فقر الدم.

لقد ثبت تجريبيًا أنه عند الرجال والنساء الأصحاء، يؤدي تناول جرعة معتدلة من الكحول لمرة واحدة إلى زيادة إفراز الحديد والألومنيوم والزنك عبر الأمعاء، مما يخلق الظروف المسبقة لنقص هذه المعادن في الجسم. - يحتوي الشاي على حمض التانيك. إذا قمت بخلط منقوع خفيف من الشاي مع محلول ملح الحديد، فسوف يتحول إلى اللون الأسود، لأن حمض التانيك الموجود في الشاي يتحد مع الحديد لتكوين الحبر. لهذا السبب لا يجب عليك تحضير الشاي في إبريق الشاي المعدني.

2. 5. الزئبق وصحة الإنسان

والزئبق هو سم تراكمي يمكن أن يتراكم في الجسم، خاصة في الأنسجة الدهنية، ويسبب تشوهات لدى الأطفال. الجرعة السامة هي 0.4 ملغ، القاتلة - 150-300 ملغ.

الخصائص السامة للزئبق

على عكس العديد من المواد التي تكون في الطور الغازي على شكل جزيئات ثنائية وثلاثية وأربعة ذرات، يوجد الزئبق على شكل ذرات زئبق. بمجرد وصوله إلى الرئتين، يخترق بخار الزئبق الدورة الدموية ويدخل في تفاعل كيميائي مع بروتينات الإنزيمات والمحفزات الحيوية التي تنفذ آلاف العمليات الكيميائية في الجسم. تفقد بعض الإنزيمات، المرتبطة بذرات الزئبق، خصائصها التحفيزية، بينما يبدأ البعض الآخر في تسريع التفاعلات، ومنتجاتها هي مواد تسمم الجسم.

بطريقة أو بأخرى، كل واحد منا يتعامل مع الزئبق. علينا جميعا قياس درجة حرارة الجسم. قد يكون هناك موقف عندما يسقط مقياس الحرارة من يديك عند قياس درجة الحرارة و... فرامل. تتناثر قطرات صغيرة من الزئبق على الأرض.

تصبح الظروف أكثر تعقيدًا إذا حدث هذا في غرفة ذات أرضيات خشبية: ثم تسقط قطرات في الشقوق بين الألواح الخشبية. يصبح تركيز الزئبق أعلى بحوالي 100 مرة من الحد الأقصى المسموح به للتركيز.

في هذه الحالة، من الضروري القيام بعدد من الإجراءات لمنع التسمم المزمن لسكان الغرفة:

1. قم بجمع الزئبق المتسرب باستخدام الأسلاك النحاسية (النحاسية) (الصفيحة) أو قطع الرقائق ("الفضة"، ورق القصدير من الحلوى). سوف يلتصق الزئبق السائل، الذي يبلله، بسطح النحاس والقصدير. يمكنك أيضًا استخدام لمبة طبية عادية لهذا الغرض. بعد جمع القطرات، ينبغي تغطية المكان الذي يمكن أن يبقى فيه الزئبق بمسحوق الكبريت أو غبار الألومنيوم، أو ملؤه بمحلول كلوريد الحديديك.

2. ضع جميع الكرات المجمعة في وعاء زجاجي وانقلها إلى أقرب محطة صحية ووبائية.

3. امسح المنطقة التي يوجد بها الزئبق بقطعة قماش مبللة، ثم اغسل يديك جيدًا (وتخلص من قطعة القماش).

تكمن خطورة التسمم المزمن بالزئبق في عدم ظهور علامات المشاكل الصحية على الشخص لفترة طويلة. وفي هذا الوقت يحدث تطور تلك التغيرات البيولوجية، وتكون نتيجتها عواقب وخيمة، وهي: زيادة الاستثارة، والصداع الحاد، والضعف العام، وزيادة التعب، والضعف التدريجي للذاكرة، والإغماء. وفي وقت لاحق تبدأ اليدين والجفون، وفي الحالات الشديدة، تبدأ الساقين بالارتعاش. قد تكون علامات التسمم المزمن بالزئبق مصحوبة بتراخي اللثة وفقدان الأسنان والشعر واضطرابات الجهاز الهضمي.

إن أجسام الأطفال والنساء أكثر حساسية لتأثيرات الزئبق من أجسام الرجال.

لاحظ الكيميائيون والأطباء العرب، الذين لم يكونوا على علم بمضار التواجد في غرفة بها زئبق، أن العقارب تخرج من المنزل الذي انسكب فيه الزئبق. وذلك لأن بروتينات إنزيم العقرب تختلف عن البروتينات البشرية. جزيئات أنسجة العقرب "تشعر" على الفور بتأثير ذرات الزئبق، على سبيل المثال، على الإنزيمات التي تضمن عملية التنفس. وسيكون من الجميل أن يمتلك البشر مثل هذا "نظام إنذار الاستجابة المبكرة" لوجود بخار الزئبق في الهواء. وفي غضون ذلك، يحدد الكيميائيون المحتوى الضئيل للزئبق في هواء المختبرات والمؤسسات الصناعية على أساس تفاعلات الألوان الحساسة.

الزئبق هو المعدن السائل الوحيد (في الظروف الطبيعية) الذي يتبخر حتى في درجة حرارة الغرفة. تميل أبخرتها إلى الانتشار بالتساوي في جميع أنحاء الحجم، حيث يتم امتصاصها بواسطة الأقمشة والمنتجات الخشبية والمواد ذات التصاميم المختلفة. عند درجات حرارة أعلى من 28 درجة مئوية، يبدأ الزئبق بالتبخر وتدخل أبخرته إلى الهواء مرة أخرى، ولذلك فإن تأثيره شامل: فهو يلوث التربة والهواء والماء.

إذا دخل الزئبق المعدني إلى جسم الإنسان لأسباب مختلفة، فلا يلاحظ أي تأثير سام. تصف الأدبيات حالة دخلت فيها عدة ملليلترات من الزئبق إلى دم الشخص. لمدة تسع سنوات، تم الكشف عن الزئبق السائل عن طريق التنظير الفلوري في بطين القلب وعلى سطح الرئتين. ولكن لم تكن هناك علامات التسمم بالزئبق.

ومن المعروف أنه قديماً كان علاج الانفتال عن طريق إعطاء المريض كأساً من الزئبق ليشربه. يتم إخراج الجزء الأكبر من الزئبق، الذي يمر عبر الأمعاء، من الجسم، لكن قطرات منه باقية في الجسم دون التسبب في عواقب سلبية.

السؤال الذي يطرح نفسه: كيف نفسر حقيقة أن المعدن الخامل الموجود في الطبيعة في شكله الأصلي، والذي لا يتأكسد في الظروف العادية بالأكسجين، لا يتفاعل مع الماء والقلويات، ولا يذوب في معظم الأحماض (يذوب فقط في الماء الملكي، H2SO4 الساخن المركز) ويظهر فجأة خصائص سامة؟

ومن الضروري التمييز بين تأثيرات الزئبق المعدني وأبخرته وأملاحه.

الأكثر سمية هي أملاح الزئبق، على سبيل المثال متسامي HgCL2. إذا دخلت أملاح الزئبق إلى الجسم، يحدث القيء على الفور ويحدث انخفاض في نشاط القلب، وانخفاض حاد في درجة حرارة الجسم والإغماء.

الزئبق المعدني غير ضار عمليا للكائنات الحية، لأن تكوين أيون الزئبق ثنائي التكافؤ، والذي يمكن أن يسبب التسمم، لا يحدث في الجسم.

يتم تفسير سمية بخار الزئبق بالتغير في الخواص الكيميائية للمادة عند سحقها، في الحالة القصوى - تفتيت المادة، وهي طريقة فعالة للغاية لزيادة نشاطها الكيميائي.

مركبات الزئبق الأحادية التكافؤ أقل سمية من مركبات الزئبق ثنائية التكافؤ.

مركبات الزئبق الأحادي التكافؤ لها قابلية منخفضة للذوبان في الماء، بينما مركبات الزئبق ثنائي التكافؤ، على العكس من ذلك، قابلة للذوبان في الماء.

العثور على الزئبق في الكائنات الحية

تحتوي الحيوانات الصغيرة على زئبق أقل من الحيوانات الأكبر سناً. يوجد في الحيوانات المفترسة أكثر من الأشياء التي تتغذى عليها. تحتوي الأسماك "المتميزة" على وجه الخصوص - مثل التونة - على ما يصل إلى 0.7 ملجم/كجم أو أكثر. ويترتب على ذلك أنه لا ينبغي إساءة استخدام الأسماك المفترسة في النظام الغذائي. وفي اليابان، يتم إلقاء النفايات الصناعية في النهر. قاد أغانو وخليج ميناماتا في الستينيات. لإثراء الأسماك وسرطان البحر والمحار بالزئبق. تسبب تناولها في تسمم شديد للسكان المحليين. لا يزال الصيد في الخليج محظورًا، حيث يوجد حوالي 600 طن من الزئبق في قاع البحر. يتم "تخزين" الزئبق في كلى الحيوانات (حتى 0.2 ملغم / كغم). ولكن إذا قمت، عند تحضير الكلى، بنقعها بشكل متكرر، وتغيير الماء، وغليها مرتين، فيمكنك تقليل محتوى الزئبق بحوالي مرتين.

ويوجد الزئبق في المنتجات النباتية بشكل أكبر في المكسرات وحبوب الكاكاو والشوكولاتة (حتى 0.1 ملغم/كغم). وفي معظم المنتجات الأخرى، لا يتجاوز محتوى الزئبق 0.01-0.03 ملجم/كجم. مع الطعام، يتلقى الشخص 20 ميكروغرام يوميا. بمجرد دخول الزئبق إلى الجسم، يتركز في الكلى ويعطل نشاطها الطبيعي.

منذ عام 1819، تم استخدام الملغم (سبيكة من الزئبق مع بعض المعادن، في أغلب الأحيان الفضة أو القصدير أو النحاس) لملء الأسنان. ويظل حتى يومنا هذا المادة الأفضل لعلاج بعض حالات التسوس. اكتشف أطباء الأسنان الألمان كيفية تأثيره على جسم الإنسان. اتضح أن حوالي 5 ميكروغرام من الزئبق يتسرب إلى الجسم من الحشوة يوميًا. وتعتبر هذه الكمية آمنة مقارنة بالكمية التي تدخل الجسم عن طريق التدخين الإيجابي والسلبي.

يحدث التسمم الحاد عند تناول مستحضرات الزئبق عن طريق الفم. ترجع أعراض التسمم إلى:

الآثار المهيجة والكي لمركبات الزئبق على الجهاز الهضمي.

امتصاص (ارتشاف) أيونات الزئبق؛

تأثير الزئبق على أعضاء الإخراج.

تظهر التأثيرات المهيجة والكيوية لمستحضرات الزئبق على الأغشية المخاطية في الجهاز الهضمي بعد وقت قصير من تناول الأدوية عن طريق الفم. في هذه الحالة، يظهر طعم معدني وحرقان في الفم، وآلام في البطن، وغثيان وقيء (غالبًا ما يكون ممزوجًا بالدم)، ويزداد إفراز اللعاب. في الساعات الأولى من التسمم قد تحدث صدمة نتيجة لتهيج شديد في الجهاز الهضمي وحدوث ألم حاد فيه.

يحدث امتصاص أيونات الزئبق بالفعل في الساعات الأولى من التسمم ويؤثر على الجهاز العصبي المركزي (في البداية هناك إثارة وتشنجات ثم اكتئاب)، ويحدث اضطراب في نشاط الجهاز القلبي الوعائي (ضعف القلب، انخفاض في الدم). الضغط والنبض الضعيف والسريع) ووظيفة الكلى (زيادة في البداية، ثم انخفاض كمية البول). يتم امتصاص أيونات الزئبق في المقام الأول عن طريق الأغشية المخاطية في الجهاز الهضمي والكلى، وبالتالي يصاب الضحايا بالتهاب الفم والتهاب القولون التقرحي وتلف الكلى.

يتطور تأثير أيونات الزئبق على أعضاء الطرح في اليوم الثاني إلى الثالث من لحظة تناول السم.

مساعدة في التسمم الحاد مع مستحضرات الزئبق

1. اتخاذ الإجراءات اللازمة لإزالة السم ومنع امتصاصه من القناة الهضمية. للقيام بذلك، يجب إعطاء الضحية الحليب أو بياض البيض (لربط الزئبق بالبروتين).

2. اغسل المعدة جيداً بالماء والفحم المنشط. تناول الفحم المنشط وملينًا ملحيًا (كبريتات المغنيسيوم) عن طريق الفم.

ح. لمنع تأثير امتصاص أيونات الزئبق، يوصى ببدء إعطاء الترياق (الترياق) بالحقن (على سبيل المثال، عن طريق الحقن) في أقرب وقت ممكن.

هل تعرف أن.

في القرن الماضي، تعرض حوالي 120 شخصًا، الذين قاموا بتذهيب كاتدرائية القديس إسحاق في سانت بطرسبرغ، للتسمم القاتل.

وكانت القباب مذهبة عن طريق فرك السقف المعدني بملغم الذهب - وهو محلول الذهب في الزئبق. وكان سبب التسمم القاتل هو بخار الزئبق الذي يتنفسه العمال يوميا. حدث هذا لأن العمال والإدارة لم يكونوا على دراية كافية بالخصائص السامة للزئبق ولم ينتبهوا لأعراض بداية التسمم: قلة الشهية والصداع واضطرابات المعدة.

في العصور الوسطى، كان التسمم بالزئبق يسمى "مرض صانع القبعات المجنون"، لأن الحرفيين الذين استخدموا مستحضرات الزئبق في صناعة القبعات اللبادية أصيبوا بالمرض.

في عام 140 م ه. كان الكيميائي الصيني Vyi Poyang يعمل في تصنيع "حبوب الخلود". تكوينها هو كبريتيد الزئبق. أخذ هذه الحبوب بنفسه، وأعطاها لطلابه ولكلبه المحبوب.

كلهم ماتوا طبعا

ومع زيادة حموضة مياه البحيرة بمقدار 1 وحدة هيدروجينية، يزداد تركيز الزئبق في أنسجة الأسماك بمعدل 0.14 ملغم/كغم. في السويد والولايات المتحدة الأمريكية، يُنصح الصيادون بإعادة الأسماك التي تم اصطيادها إلى البحيرة إذا كان عمرها أكثر من ثلاث سنوات.

ومن مصادر الزئبق المنتشرة على نطاق واسع مصابيح الفلورسنت المعروفة. يحتوي أحد مصابيح الفلورسنت على -150 ملغ من الزئبق، وإذا تم إلقاؤه في مكب النفايات وفقدت ختمه، فيمكن أن يلوث 500 ألف متر مكعب من الهواء بالزئبق على مستوى MPC. يرسل مصنع ZIL في موسكو وحده سنويًا 200 ألف مصباح زئبقي إلى مدافن النفايات.

2. 6. الزرنيخ وصحة الإنسان

يوجد معظم الزرنيخ في أنسجة المخ والعضلات والأعضاء ذات الأنسجة العضلية المتطورة.

من التاريخ

منذ العصور القديمة، جذب هذا العنصر انتباه الإنسان. تحدثوا عنه بخوف وإعجاب وازدراء. بالنسبة لمعظم الناس، أصبحت كلمة "الزرنيخ" منذ فترة طويلة مرادفة لكلمة "السم". لا يزال العلماء في حيرة من أمرهم بشأن حل القضية: الزرنيخ وموت نابليون الأول (1769-1821). قام الأطباء الاسكتلنديون سميث وفورشوفود بتحليل شعر نابليون المقطوع من رأسه بعد ساعات قليلة من وفاته. (وحتى ذلك الحين، عرف الأطباء أن الزرنيخ، بمجرد دخوله إلى جسم الإنسان، يتراكم تدريجياً في الشعر على شكل أكسيد). وأظهر التحليل أن نسبة الزرنيخ في شعر نابليون كانت أعلى بـ 13 مرة من المستوى الطبيعي. وخلص الأطباء إلى أنه تسمم بالزرنيخ الذي، في رأيهم، كان يخلط في طعامه بجرعات صغيرة على شكل أكسيد.

في تلك الحقبة، كان الزرنيخ فقط هو السم. 1/5 جرام من الزرنيخ يكفي لقتل شخص خلال 24 ساعة، لكن الزرنيخ يحتفظ بخصائصه حتى عند تناوله بجرعات صغيرة، ويستمر القتل لعدة أشهر. وهذه المادة رمادية اللون، عديمة الرائحة والطعم، وأعراض التسمم تشبه أعراض الكوليرا التي كانت منتشرة آنذاك في أوروبا.

كان من المستحيل تقريبًا تشخيص التسمم في عهد نابليون، كما كان سيحدث بعد فترة طويلة. وإذا أُجبر الشخص الذي تقرر تسممه على تناول أدوية مثل الكالوميل (كلوريد الزئبق) أو بعض أملاح البوتاسيوم والأنتيمون، عند تشريح الجثة كان من المستحيل تمامًا اكتشاف آثار الزرنيخ. (وكانت هذه الأدوية يصفها الأطباء في كثير من الأحيان خلال العصر النابليوني، مما جعل من الممكن علاج الضحية وقتلها في نفس الوقت دون ترك أثر، مما يرتكب إلى حد ما الجريمة المثالية.) منذ أن كان الإمبراطور يتناول الكالوميل و أملاح البوتاسيوم والأنتيمون في الأيام الأخيرة، بحلول وقت تشريح الجثة، كان من المفترض أن يكون أدنى أثر للزرنيخ قد اختفى.

واتضح أيضًا أن ورق الحائط الموجود في شقق الإمبراطور السابق يحتوي أيضًا على الزرنيخ. كل متر مربع من ورق جدران غرفة نوم نابليون يحتوي على 0.12 جرام من الزرنيخ. عندما تصبح هذه الخلفية رطبة، يمكن إطلاق مركبات الزرنيخ السامة في الهواء.

تناوب النعاس والأرق وتورم الساقين وتساقط الشعر * - كل هذه أعراض التسمم بالزرنيخ المزمن. إن تضخم كبد المتوفى، الذي لم تظهر عليه أي علامات واضحة للتلف، يتوافق تمامًا مع حالة الكبد في مثل هذا التسمم.

حتى وفاته، زاد وزن نابليون، في حين أن مرضى السرطان (النسخة الرسمية لوفاته هي سرطان المعدة) يفقدون الوزن بشكل كبير أثناء مرضهم. السمنة هي أحد أعراض التسمم التدريجي بالزرنيخ.

في عام 1840، تم فتح قبر نابليون. لم يتم تحنيط جثة نابليون ودفنها كما حدث بعد التشريح. وقد تم إغلاقه في أربعة توابيت، بما في ذلك اثنان معدنيان، لكن لم يكن أي منها محكم الغلق. لقد مرت 19 سنة على الدفن، لكن جسد نابليون لم يمسه الاضمحلال. وتغير وجهه أقل من وجوه الواقفين حول قبره. هناك تفسير لهذه المعجزة - الزرنيخ؛ فهو سم قاتل، لكنه في الوقت نفسه يحمي الكائنات الحية من التحلل. تستخدم المتاحف خاصية الزرنيخ هذه للحفاظ على المعروضات.

وعلى الرغم مما سبق، فإن مركبات الزرنيخ هي الأدوية الأكثر قيمة، والتي كانت خصائصها العلاجية معروفة لأبقراط وأرسطو. وعلى الرغم من أن دور مركبات الزرنيخ قد انخفض بشكل كبير مع اكتشاف المضادات الحيوية، إلا أن بعض مستحضراته لا تزال تستخدم. الهالة الغامضة المحيطة بالزرنيخ وتنوعها لها أساس حقيقي: وفقًا لموقعها في النظام الدوري، فإنها تُظهر خصائص مميزة لكل من المعادن وغير المعادن، وبالتالي تنوع الخصائص.

الدور البيولوجي للزرنيخ

يشارك الزرنيخ في العمليات المرتبطة بالعمل الميكانيكي والتفكير، ويقلل من سمية السيلينيوم (أفضل علاج ضد تسمم السيلينيوم)، والزئبق والرصاص عندما يكونان زائدين في الجسم. يشارك في استقلاب الحمض النووي، أي أنه يرتبط مباشرة بتخليق البروتين. الزرنيخ ضروري لتخليق الهيموجلوبين، على الرغم من أنه ليس جزءا منه.

مصادر دخول الزرنيخ إلى جسم الإنسان

لا توجد وجبات خالية من الزرنيخ. الكائنات البحرية غنية بالزرنيخ: الأسماك البحرية (محتوى الزرنيخ فيها أعلى بـ 10-100 مرة من المياه العذبة) والقشريات البحرية - الجمبري والكركند (يصل محتواها من الزرنيخ إلى 174 ملغم / كغم). حتى أن هناك مصطلح "زرنيخ الجمبري". الزرنيخ الموجود في الحيوانات البحرية، على الرغم من كميته الكبيرة، غير سام للإنسان. ويفرز الفائض من الجسم.

يمكن أن يدخل الزرنيخ إلى الجسم عند استخدام المياه المعدنية التي تحتوي على الزرنيخ. يتم استخدامها داخليًا وفي شكل حمامات في المنتجعات العلاجية. يتم استخدامها للوقاية والعلاج من أمراض القلب والأوعية الدموية والجهاز العصبي والجهاز الهضمي والجهاز العضلي الهيكلي بشكل صارم تحت إشراف الطبيب. وقد اكتشف أنه أثناء تخزين مياه نارزان المعدنية تظهر فيها بعض الرقائق السوداء. الكيميائيون E. V. Iosifova و F. I. وجد جولوفين، بعد تحليل نارزان، أنه يحتوي على الزرنيخ بكميات كبيرة جدًا. على الرغم من وجود الكثير من ثاني أكسيد الكربون في الماء، إلا أن الأملاح معلقة فيه، ولكن عندما يتبخر الغاز وينخفض ​​الضغط، فإنها تترسب. إن مياه الشرب التي تحتوي على الزرنيخ بكمية 0.7 ملغم/لتر فما فوق لها تأثير علاجي خاص. في المياه الجوفية الطبية، لا يحتوي الزرنيخ على أكثر من 1.5 ملغم/لتر - وهذه هي مياه أفادارا، وفاردزيا، وجيرموك، وما إلى ذلك. وفي المياه الطبية، التي تستخدم بدقة وفقًا لما يحدده الطبيب، يمكن أن يكون الزرنيخ أعلى عدة مرات. ومن بين هذه المياه، تتميز مياه سينيجورسكايا (جزيرة سخالين) باحتوائها على الزرنيخ بنسبة تصل إلى 50 ملغم/لتر.

تصف رواية جي فلوبيرت "مدام بوفاري" بالتفصيل تسمم الشخصية الرئيسية إيما بحمض الزرنيخ.

هل تعرف أن.

غالبًا ما يتكون حجر يسمى البازهر في الجهاز الهضمي للحيوانات. وقد تم استخدامه لعدة قرون كعلاج لمختلف السموم، وخاصة الزرنيخ الذي سمم الكثير من الناس في العصور الوسطى. كان الحجر يوضع في حلقة أو ميدالية ويؤخذ عن طريق الفم مع الماء، وكان لدى الملكة إليزابيث الأولى ملكة إنجلترا مثل هذا الحجر، وقد أظهرت الأبحاث الأمريكية الحديثة أن البازهر يحيد مركبات الزرنيخ بشكل فعال.

الفصل الثالث: دراسة محتوى بعض العناصر في جسم الإنسان

من أجل الإجابة على السؤال الأساسي لعملنا، أجرينا دراسة لمحتوى الحديد والكالسيوم والبوتاسيوم بين الطلاب من مختلف الفئات العمرية ومدرسي المدرسة الثانوية التابعة للمؤسسة التعليمية البلدية رقم 11 باستخدام منهجية م. هام وأ. .روسمير. (الملاحق 7،8،9). هذه التقنية بسيطة للغاية، ويتلخص معناها في أنه من خلال الإجابة على أسئلة الاستبيان بـ "نعم" أو "لا"، يمكنك الحصول على فكرة عن المحتوى الكافي (غير الكافي) لعنصر معين في الجسم.

وبناء على استطلاع آراء المجموعات المذكورة أعلاه، حصلنا على النتائج التالية.

العمر الكمية محتوى البوتاسيوم محتوى الكالسيوم محتوى الحديد مجموعة من المشاركين

نعم لا نعم لا نعم لا

13-14 سنة 30 2 28 10 20 15 15

15-16 سنة 25 1 24 11 14 10 15

25-35 سنة 10 0 10 6 4 3 7

35-45 سنة 15 6 9 4 11 5 10

أكبر من 45 سنة 20 10 10 15 5 8 12

تحليل نتائج المسح.

طلاب المدارس الثانوية (13-16 سنة)، الذين أجابوا على الاستبيان، لاحظوا شعورا بالتعب والاكتئاب (25 من 55 مشاركا)، وتغيرات في الجلد والأظافر (20 من 55 مشاركا)، واستهلاك كمية صغيرة من الخضار في النظام الغذائي (60% من المستطلعين)، وشرب أكثر من 3 أكواب من الشاي أو القهوة يوميا (48% من الإجابات "نعم"). بشكل عام، تم الحصول على بيانات تفيد بأن 50% من طلاب المدارس الثانوية، الذين أجابوا بـ "نعم" على معظم الأسئلة في الاستبيان، لديهم محتوى حديد غير كافٍ في أجسامهم (حسب مؤلفي طريقة تحديد محتوى الحديد، إذا كانت الإجابات على أغلب الأسئلة هي لا، فالجسم لديه القدر الكافي من الحديد)؛

يتيح لنا تحليل إجابات المعلمين رؤية الصورة المعلوماتية التالية: يتمتع البالغون الذين تقل أعمارهم عن 35 عامًا بمحتوى كافٍ من الحديد (70٪ من الإجابات "لا")؛ الفئات العمرية 35-45 سنة وأكثر من 45 سنة لديها 50% و67% إجابات بنعم، على التوالي، مما يشير إلى عدم كفاية إمدادات الحديد في الجسم.

2. تحليل المعلومات الواردة حول إمدادات الكالسيوم في الجسم في مختلف الفئات العمرية من المجيبين، ويلاحظ وجود إجابات "نعم" (يدعي مؤلفو منهجية المسح أنه إذا كانت الإجابة "لا" على معظم الأسئلة، فإن الجسم يتم توفير ما يكفي من الكالسيوم):

طلاب المدارس الثانوية (13-16 سنة) - 62%؛

المعلمون تحت سن 35 عامًا – 60%، ومن 35 إلى 45 عامًا – 27%، وأكثر من 45 عامًا – 75%.

علاوة على ذلك، لاحظ المشاركون في الاستطلاع حدوث تقلصات متكررة، واستهلاك (وفي أغلب الأحيان لا) أقل من كوب واحد من الحليب يوميًا، وندرة وجود أطعمة مثل الزبادي والجبن في نظامهم الغذائي، وعلى العكس من ذلك، وفرة من اللحوم والنقانق. .

أجاب تلاميذ المدارس الكبار (13-16 سنة) بـ "لا" على معظم أسئلة الاستبيان (يدعي مؤلفو المنهجية أنه إذا كانت الإجابة على معظم الأسئلة بـ "نعم"، فهذا يعني أن الجسم لا يحتوي على ما يكفي من البوتاسيوم) – 93%، مما يدل على وجود محتوى كاف من البوتاسيوم؛

أجاب المعلمون الذين تقل أعمارهم عن 35 عامًا بـ "لا" على جميع الأسئلة - 100%، 35-45 عامًا - 60% إجابات سلبية، أكثر من 45 عامًا - 50% إجابات "لا"، أي أن غالبية المعلمين لديهم كل شيء على ما يرام مع محتوى البوتاسيوم في الجسم.

واطلع المشاركون في الاستطلاع على النتائج والتحليلات، كما تم إطلاعهم على الدور البيولوجي الذي يلعبه البوتاسيوم والكالسيوم والحديد في الجسم.

تشير نتائج الاستطلاع إلى أن عدداً من المشاركين في الاستطلاع ليس لديهم مستويات مواتية تماماً للعناصر المذكورة أعلاه في الجسم، وهو ما يمكن تفسيره بعدد من العوامل الموضوعية والذاتية:

1. بيئة مكان الإقامة، حيث أن جسم الإنسان عبارة عن نظام كيميائي معقد لا يمكنه العمل بشكل مستقل دون التفاعل مع البيئة.

2. الوضع الاجتماعي، حيث أن الدخل يختلف بشكل كبير بين الفئات الاجتماعية المختلفة للسكان، وبالتالي ليس من الممكن دائمًا شراء منتجات غذائية معينة، مما يؤدي إلى انخفاض محتوى بعض العناصر الكيميائية في الجسم.

3. الخصائص الفسيولوجية لبعض الفئات العمرية المرتبطة بالتغيرات الهرمونية في الجسم.

4. وجود عادات سيئة وعدم فهم أهمية نمط الحياة الصحي.

خاتمة

السمة الرئيسية للعناصر الدقيقة هي انتشارها في كل مكان. نظرًا لكونها مشتتة ومتناثرة بشكل غير عادي، فهي موجودة فعليًا في كل مكان، على الرغم من أنها في بعض الأحيان بكميات صغيرة تختفي. يحتاج الإنسان اليوم، مثل كل الكائنات الحية، إلى محتوى معين من العناصر الدقيقة في جسمه، ولكن مع إدراك ذلك، أدى نشاط الإنتاج البشري في الطبيعة إلى تغيير في التركيب الكيميائي للعالم المحيط: تركيز العناصر الدقيقة في الجسم. فالهواء والمياه الطبيعية وغطاء التربة يتغير، مما لا يمر دون أثر على العالم العضوي بما في ذلك الإنسان.

أثناء العمل على الملخص تمت دراسة التركيب الكيميائي لجسم الإنسان والتأثيرات الفسيولوجية للمعادن القلوية والكالسيوم والهالوجينات والحديد والزئبق والزرنيخ على الجسم.

ونتيجة لذلك، يمكننا القول أن جميع العناصر الدقيقة التي تم النظر فيها لها وظيفة مفيدة في جسم الإنسان وأي كائن حي آخر. لكن زيادة أو نقص هذه العناصر الدقيقة في الجسم يؤدي إلى عواقب وخيمة، وفي بعض الحالات إلى الموت.

وفي هذا الصدد، فإن عبارة الفيلسوف والطبيب اليوناني القديم ت. باراسيلسوس وثيقة الصلة ومناسبة: "كل شيء سم ولا شيء يخلو من السمية، الجرعة وحدها تجعل السم غير مرئي".

ربما حان الوقت الذي يجب فيه على كل شخص أن يفكر في صحته: كيفية الحفاظ على صحته وتعزيزها وعدم إيذاء نفسه. تتيح لنا المواد الإعلامية المقدمة في عملنا تكوين المعرفة حول الحفاظ على صحتنا وتعزيزها، حيث نتعلم منها كيف تؤثر المواد على العمليات الحيوية للجسم، وبشكل عام، حياة الإنسان نفسها، ما هو مفيد لنا وفي ماذا الكميات وما هو ضار وإلى أي مدى.

مثل الكيمياء الحيوية. كما نعلم بالفعل، فإن جميع الكائنات الحية تتكون من خلايا. وتتكون الخلايا بدورها من عناصر كيميائية. تسمى العناصر الكيميائية التي بدونها تكون الحياة على الأرض مستحيلة العناصر الغذائية.

العناصر الحيوية هي العناصر الكيميائيةوالتي هي جزء من خلايا الجسم، وكذلك تلك العناصر التي بدونها يكون النشاط الحيوي للخلايا مستحيلا: المواد العضوية وغير العضويةوالبوليمر والوزن الجزيئي المنخفض. يعلم كل واحد منا منذ الطفولة أن أكثر من نصف الإنسان يتكون من الماء. وبناءً على ذلك، فإن العنصر الغذائي الأول والأهم هو الماء.

العناصر الكيميائية الأساسية للكائنات الحية:

- هيدروجين;

- الأكسجين;

- الفوسفور;

- الكبريت;

- نتروجين;

- كربون.

المركبات غير العضويةفي الكائنات الحية:

- كربونات;

- الفوسفات;

- أملاح الأمونيوم;

- الكبريتات.

يمكن أيضًا تصنيف ما يلي كعناصر حيوية: اللافلزات:

1) اليودومركبات اليود مهمة جداً للجسم، وتلعب دوراً كبيراً في العمليات الأيضية. اليود هو جزء من هرمون الغدة الدرقية، هرمون الغدة الدرقية.

2) الكلور. تحافظ أنيونات هذا العنصر على البيئة الملحية للجسم عند المستوى الضروري لحسن سير العمل. كما يدخل في بعض المركبات العضوية.

3) السيليكون. جزء من الأربطة والغضاريف (حمض أورثوسيليك)، وهو بمثابة رابط في بعض سلاسل السكريات.

4) السيلينيومومشتقاته. يحتوي على بعض الإنزيمات (سيلينوسيستين).

المواد العضوية الأخرى التي يتكون منها الكائن الحي:

• الأسيتالديهيد.
• حمض الاسيتيك؛
• الإيثانول هو منتج وركيزة للتفاعلات الكيميائية الحيوية.

نفس القدر من الأهمية هي الاتصالات التالية:

HEM هو مركب من الحديد مع جزيء البارافين.

الكوبالامين هو مركب من الكوبالت (فيتامين ب12).

الكالسيوم والمغنيسيوم- المعادن الأساسية، والتي، جنبا إلى جنب مع حديدغالبا ما توجد في النظم البيولوجية. يلعب المغنيسيوم وأيوناته دورًا مهمًا في عمل الخلية، وبشكل أكثر دقة، الريبوسومات وتخليق البروتين في الخلية. المغنيسيوم هو أيضا جزء الكلوروفيل. يمكن أن يتواجد الكالسيوم في الجسم الحي على شكل أملاح غير قابلة للذوبان:

- كربونات الكالسيوم- المادة التي تصنع منها أصداف الرخويات؛

- فوسفات الكالسيوم- يشارك في بناء الهيكل العظمي.

تحتوي الإنزيمات على العديد من المعادن من الفترة الرابعة من الجدول الدوري:

1) يشارك الحديد في عملية تشبع الخلايا بالأكسجين، كونه جزء من الهيموجلوبين.

2) أيونات الزنكوجدت في جميع الانزيمات تقريبا.

3) المنغنيزهو أيضًا جزء من بعض الإنزيمات، ولكنه يلعب دورًا أكثر أهمية في الحفاظ على المحيط الحيوي الخارجي الطبيعي: فهو يضمن إطلاق الأكسجين في الغلاف الجوي، ويشارك أيضًا في الاختزال الكيميائي الضوئي للمياه.

4) الموليبدينومهو جزء لا يتجزأ من النيتروديناز، وهو إنزيم البكتيريا المثبتة للنيتروجين الذي يعزز اختزال النيتروجين الخارجي إلى الأمونيا.

5) الكوبالت- كما قلنا من قبل، هو جزء كوبالامينأو فيتامين ب12.

المركبات ذات الوزن الجزيئي المنخفض التي تشكل جزءًا من الكائنات الحية:

• أحماض أمينية- وتتكون منها البروتينات.
• السكريات الأحادية والقليلة- تشكل الأنسجة الهيكلية للكائنات الحية.
• النيوكليميدات- وتتكون منها الأحماض النووية .
• الدهون- مكونات أغشية الخلايا.

هناك أيضًا العديد من المواد الأخرى التي تشارك بنشاط في حياة الكائنات الحية: الإنزيمات المساعدة والتربين وغيرها الكثير.