Общая характеристика макро- и микроэлементов в жизнедеятельности организма.

Белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты организма человека и животных состоят в основном из углерода, кислорода, водорода и азота. Необходимым для существования организма является также ряд других химических элементов, которые по суточной потребности и содержанию в организме могут быть условно разделены на макроэлементы (Ca, P, K, Na, S, Cl, Mg) и микроэлементы (Fe, Cu, Zn, Mn, Se, Mo, Cr, I, Co, F)

Хорошо известно, что организмы в своем составе содержат различные химические элементы. В тоже время, организм человека нуждается в регулярном поступлении элементов извне, т. е. в химически сбалансированной пище, так как недостаток или избыток любого из элементов отрицательно сказывается на здоровье человека. В зависимости от концентрации химического элемента в организме человека, их условно делят на макро- и микроэлементы.

Макроэлементами принято считать те химические элементы, содержание в организме которых более 0,005% массы тела. Содержание макроэлементов в организме достаточно постоянно, но даже сравнительно большие отклонения от нормы совместимы с жизнедеятельностью организма. К этой группе относятся водород, углерод, кислород, азот, натрий, магний, фосфор, сера, хлор, калий, кальций. Около 96% от массы тела человека приходится на - водород (H), кислород (O), углерод (C), азот (N). Они поступают в организм преимущественно в связанном виде с пищей, водой, воздухом и участвуют в большинстве химических реакций, протекающих в организме. Кроме того, эти элементы входят в состав белков, жиров и углеводов.

К этой же группе химических элементов относятся кальций (Ca), фосфор (Р), калий (К), натрий (Na), хлор (Cl), магний (Mg) и сера (S). На их долю в сумме приходится около 4 % от массы организма. Их роль сводится к:

участию в пластических процессах и построении тканей (например, P и Ca - основные структурные компоненты костей);

поддержанию кислотно-щелочного равновесия и водно- солевого обмена;

поддержанию солевого состава крови и участию в структуре формирующих ее элементов;

участию в структуре и функции большинства ферментативных систем и процессов, протекающих в организме.

Макроэлементы сконцентрированы, как правило, в соединительных тканях (мышцы, кости, кровь), входя в состав органических соединений. Они определяют пластический материал основных несущих тканей, а также обеспечивают поддержку основных свойств внутренней среды организма в целом (гомеостаз): значение рН, осмотическое давление, кислотно-щелочное равновесие, устойчивость коллоидных систем в организме.

Микроэлементами называются частицы, содержащиеся в организме в очень малых количествах. Их содержание не превышает 0,005% массы тела, а концентрация в тканях - не более 0,000001%. В связи с этим их часто называют "следовыми" химическими элементами.

Концентрации их таковы, что не поддаются аналитическому определению простыми методами, однако даже если их содержание в пище или пищевых добавках удается определить, то выяснить их роль в жизненных процессах гораздо сложнее. Ко всему прочему, эти элементы из-за их ничтожных концентраций легко передозировать, что может привести к отравлению организма.

Даже незначительные отклонения содержания микроэлементов от нормы вызывают тяжелые заболевания. Анализ на содержание отдельных микроэлементов в органах и тканях - чувствительный диагностический тест, позволяющий обнаруживать и лечить различные заболевания. Так, снижение содержания цинка в плазме крови - обязательное следствие инфаркта миокарда. Уменьшение содержания лития в крови - показатель гипертонического заболевания.

Среди микроэлементов выделяют особую группу незаменимых микроэлементов - микроэлементы, регулярное поступление которых с пищей или водой в организм абсолютно необходимо для нормальной его жизнедеятельности. Незаменимые микроэлементы входят в состав ферментов, витаминов, гормонов и других биологически активных веществ. Незаменимыми микроэлементами являются железо (Fe), йод (I), медь (Cu), марганец (Mn), цинк (Zn), кобальт (Co), молибден (Mo), селен (Se), хром (Cr), фтор (F).

Микроэлементы неравномерно распределены между тканями и часто обладают сродством к определенному типу тканей и органов. Так, цинк аккумулируется в поджелудочной железе; молибден - в почках; барий - в сетчатке глаза; стронций - в костях; йод - в щитовидной железе