Селен, медь и железо в организме. Влияние нехватки микроэлементов на здоровье человека

Структура: Se

Химические характеристики:
- порядковый N - 34
- атомный вес - 79,0

В чистом виде встречается в природе редко, главным образом в виде примеси к сернистым металлам, а также молибдену и самородной сере. Известен в нескольких аллотропических видоизменениях, из которых наиболее часто встречаются аморфный селен в виде красно-бурого порошка и кристаллический селен, хрупкое вещество серого цвета с металлическим блеском. По своим химическим свойствам близок к сере и телуру. С водородом образует селенистый водород h3Se - бесцветный ядовитый газ с неприятным чесночным запахом, водный раствор его является кислотой. Основным проявлением биологической активности селена является его способность замещать серу.

Селен не является нормальной составной частью организма человека. Его физиологические и биологические функции мало изучены. В малых количествах его присутствие в организме оказывает антиоксидантное действие.

Суточная потребность и основные источники поступления:.

Суточные нормы составляют: 50 мкг - для женщин, 70 мкг - для мужчин, 65 мкг - для беременных и 75 мкг - для кормящих грудью. Содержится в морепродуктах, почках, печени, пшеничных зародышах, отрубях, луке, помидорах, капусте брокколи

Функции:

Роль селена в организме еще мало изучена. Тем не менее, считается, что его присутствие в организме оказывает антиоксидантное действие, замедляя старение. Кроме того, селен помогает поддерживать юношескую эластичность в тканях, способствует устранению и появлению перхоти.

Селен - биологически активный микроэлемент, входящий в состав ряда гормонов и ферментов и связанный таким образом с деятельностью всех органов, тканей и систем. Его наличие в организме наряду с другими микроэлементами необходимо для поддержания нормального функционирования организма. Селен вместе с витамином Е входит в состав фактора, предотвращающего некротические процессы в клетках организма. Селен участвует в процессах воспроизводства, развитии молодого организма и старении человека, а следовательно, во многом влияет на продолжительность его жизни. Селен является одним из ключевых микроэлементов, обеспечивающих нормальную функцию ферментативной антиоксидантной системы организма. В отдельных случаях он может выполнять функции витамина Е, повышать выработку эндогенных антиоксидантов белковой и липидной природы, влиять на многие стороны метаболизма и синтеза в организме. Селен в комбинации с витаминами Е и А в значительной степени защищает организм человека от радиоактивного облучения. Известно биологическое взаимодействие селена не только с витаминами А и Е, но и с другими микроэлементами. Селен - достаточно мощный антиоксидант, он стимулирует образование антител и этим повышает защиту от простудных и инфекционных заболеваний, участвует в выработке эритроцитов, способствует поддержанию и продлению сексуальной активности. На фоне недостаточного содержания селена в организме у многих людей отмечается более тяжелое течение гриппа. В ходе экспериментов на лабораторных животных те из них, которые не получали с пищей достаточно селена, болели тяжелее, а инфекция у них сопровождалась более выраженными изменениями в организме. По мнению ученых, селен участвует в деятельности иммунной системы.

Вход:

Преобразование и распределение: ферментные системы

Выход:

Клинические проявления и влияние на структуры организма:

В больших количествах соединения селена проявляют большую, чем у серы токсичность. Симптоматологию хронической интоксикации селеном в основном можно свести к двум четко очерченным формам поражения - к гепато - холециистопатии (увеличение печени до 3-х см и боли в правом подреберье) и к изменениям, проявляющимся главным образом в нервно-мышечном аппарате (боли в конечностях, судороги, чувство онемения).

При дефиците селена в организме усиленно накапливаются мышьяк и кадмий, которые, в свою очередь, усугубляют дефицит селена. В свою очередь селен защищает организм от тяжёлых металлов, а избыток может привести к дефициту кальция. Селен хорошо сочетается с витамином Е.

Его отсутствие или дефицит снижает иммунный ответ. В районах, где наблюдается недостаточное потребление селена, увеличивается рост онкологических заболеваний. Имеются сообщения, что селен способен снижать заболеваемость раком почти на 40% и уменьшать смертность от рака до 50%. Популяционными исследованиями установлено, что в тех регионах мира, где более высокое содержание селена в почве, значительно ниже показатели заболеваемости раком легких, прямой кишки, матки. Низкое содержание селена отмечается у больных хронической ИБС, инфарктом миокарда, бронхиальной астмой.
В последние десятилетия появились исследования, согласно которым дефицит селена, возможно, является одной из причин развития кешанской болезни и болезни Кашина-Бека. Известно, что основные очаги кешанской болезни встречаются в некоторых провинциях Китая - "болезнь Кэшань" (по наименованию провинции, где она изучалась). В этих очагах детская кардиомиопатия, обусловленная селеновой недостаточностью, предупреждалась назначением селено-метионина в дозе, соответствуюшей 150 мкг селена в сутки.

Структура: Cu

Химические характеристики:
- порядковый N - 29
- атомный вес - 63,54

Совершенно чистая медь - металл бледно-розового цвета; покрываясь слоями окислов становится красной.

Медь образует 2 ряда соединений:
- закиси, где она одновалентна
- окиси, где она двухвалентна

Общие сведения: В природе медь встречается в самородочном состоянии, но редко. Обычно - в виде сернистых соединений.
Из руд наиболее важны: красная медная руда, малахит, медный блеск, медный колчедан.

Суточная потребность и основные источники поступления:

Потребность в меди у взрослого человека составляет 2-6 мг в день.

Печень, почки, сердце, головной мозг животных. Шоколад, печенка, грибы, моллюски, лосось, шпинат. Потребность грудного младенца достигает 0,1 мг/ 1 кг массы тела. Небольшое содержание меди в молоке (0,12-0,5 мг/ 1 литр) недостаточно для грудного ребенка, поэтому важно раннее введение в рацион растительных соков, богатых медью

Функции:

входит в состав многих ферментов и биологически активных металлопротеинов, участвуя в тканевом дыхании. Участвует в синтезе коллагена и эластина. Является компонентом цитохрома С электронтранспортной цепи. Медь также участвует в процессах роста и размножения. Участвует в процессах пигментации, так как входит в состав меланина. Медь необходима для процессов гемоглобинообразвания и не может быть заменена никаким другим элементом. Медь способствует переносу железа в костный мозг и превращению его в органически связанную форму. Медь стимулирует созревание ретикулоцитов и превращение их в эритроциты.

Вход:

Всасывание меди происходит в верхних отделах кишечника, отсюда соединения меди поступаю в печень

Транспорт:

по сосудам в составе крови. 90% меди содержащейся в плазме крови связано с церулоплазмином. 60% меди, содержащейся в эритроцитах, связано супероксиддисмутазой.

Преобразование и распределение:

общее содержание меди в организме человека составляет примерно 100-150 мг.
В печени взрослых людей содержится в среднем 35 мг меди на 1 кг сухого веса. Поэтому печень можно рассматривать как "депо" меди в организме. В печени плода содержится в десятки раз больше меди, чем в печени взрослых. Снижение концентрации в сыворотке крови: нефротический с-м, квашиокор.

В хрусталике глаза медь составляет 0,4 мг на 100г свежего вещества. В крови - примерно 1 мг/ 1 литр. В эритроцитах - медь находится в соединении с белком стромы, а не в гемоглобине. Содержание меди в крови ритмически меняется в течение суток: максимум меди отмечается в полдень, минимум - в полночь. У больных базедовой болезнью количество меди в крови выше, чем у здоровых людей. Увеличение содержания меди в сыворотке крови наблюдается при инфекционных болезнях, при некоторых формах цирроза печени.

Выход:

Основной путь экскреции - выделение с желчью. Усиление выведения происходит при тяжелых диареях. С калом выводится в среднем 85% меди. С мочой здоровый человек за сутки выделяет 0,009-0,008мг меди.

Клинические проявления и влияние на структуры организма: При недостатке меди в организме наблюдаются: задержка роста, анемия, дерматозы, депигментация волос, частичное облысение, потеря аппетита, сильное исхудание, понижение уровня гемоглобина, атрофия сердечной мышцы.

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

Избыток меди и его проявления:
С глубокой древности известно, что медь является сильным ядом. Токсическим действием обладают любые растворимые соединения меди.

Дозы 1-2г медного купороса вызывают тяжелые симптомы отравления со смертельным исходом.

10 мг/ сутки меди - является предельно допустимой дозой для человека.
Неорганические соли меди ничтожной концентрации, проникая в организм, производят гемолиз (разрушение эритроцитов) и агглютинацию эритроцитов. При попадании соединений меди в желудок сразу появляется тошнота, рвота, диарея (понос). Быстро наступает гемолиз крови, выражающийся желтухой и появлением крови в моче.

Поражение почек проявляется белком в моче и быстро развивающимися явлениями уремии.
Вдыхание медной пыли или паров соединений меди вызывает заболевание "медную лихорадку", выражающуюся сильным ознобом, высокой температурой - до 39 град. С, затем проливным потом и судорогами в икроножных мышцах.

Структура: Fe

Химические характеристики:
- порядковый N - 26
- атомный вес - 55,9

Чистое железо - серебристо-белый блестящий металл, не изменяющийся на сухом воздухе и быстро ржавеющий, покрывающийся бурым налетом гидрата окиси железа - на влажном.

С кислородом образует два ряда соединений: двухвалентное железо - закись FeO и трехвалентное - окись h3FeO4.

В свободном состоянии железо на земной поверхности не встречается. В самородном состоянии его находят в метеоритах или аэролитах, падающих на землю.

Общие сведения:

Без окислов железа, особенно FeO, невозможна жизнь растений. Железо входит как необходимая составная часть в каждое растение. В то же время слишком большое количество железа также негативно отражается на растениях.

Суточная потребность и основные источники поступления:

Средний пищевой рацион человека должен содержать не менее 20 мг железа, и 30 мг для беременных. В больших количествах содержится: в свиной печени, говяжьих почках, сердце и печени, непросеянной муке, сырых моллюсках, сушенных персиках, яичных желтках, устрицах, орехах, бобах, спарже, овсяном толокне.

Функции:

Железо является жизненно необходимым элементом для организма. Оно входит не только в состав гемоглобина, но также и в состав протоплазмы всех клеток. Железо также входит в состав цитохромов (сложные белки, относящиеся к классу хромопротеидов), участвующих в процессах тканевого дыхания. Входит в состав железосодержащих белков и гемагемоглобина, цитохромов, пероксидаз.

Гемоглобин играет чрезвычайно важную роль в дыхательной функции крови. В состав гемоглобина входит атом двухвалентного железа, который, присоединяя кислород, превращает гемоглобин в оксигемоглобин. Это очень непрочное соединение, легко диссоцииорующее на гемоглобин и кислород. Железо, необходимое для синтеза гемоглобина, доставляется ферритином и железопротеидом, находящимся в селезенке, печени, костном мозге.

Вход:

Всасывание железа происходит преимущественно в 12-перстной кишке, но в условиях дефицита железа в организме может всасываться уже в желудке, из тонких кишок и даже из толстой кишки.

Транспорт:

по сосудам в составе крови

Преобразование и распределение:

Общее содержание железа в организме человека составляет около 4,25 г.

57% находится в гемоглобине крови, 23% - в тканях и тканевых ферментах, а остальные 20% - депонированы в печени, селезенке, костном мозге и представляют собой "физиологический резерв" железа.

Выход:

Железо выделяется с мочой (около 0,5 мг в сутки), а также потовыми железами (пот содержит 1-2 мг% железа). Женщины ежемесячно теряют с менструальной кровью 10-40 мг% железа. Важно помнить, что в течение месяца женщины теряют железа почти вдвое больше, чем мужчины.

Клинические проявления и влияние на структуры организма:

Явления отравления железом выражаются рвотой, диареей (иногда с кровью), падением АД, параличом ЦНС и воспалением почек. При лечении железом могут развиться запоры, так как железо связывает сервоводород, что ослабляет моторику кишечника. При недостатке железа в организме развивается железодефицитная анемия (малокровие). Избыток железа в организме может привести к дефициту меди, цинка, хрома и кальция, а также к избытку кобальта.