«Химия жизни»

учебное пособие для учащихся

 

Гацюк Л.И., учитель химии СШ№23 им. М. Козыбаева

 

ЖИЗНЬ – ВЕЧНОЕ ДВИЖЕНИЕ.

«Все течет, все изменяется», - говорили мудрецы древнего времени, а теперь всем известно, что мир наполнен бесконечным движением. Из вихря в недрах звезд рождаются атомы химических элементов – кирпичей мироздания. Все тела в космосе находятся в стремительном движении. И нет покоя в природе вокруг нас. Все меняется, все движется, хоть и с разной скоростью. Меняются люди, животные, растения, рыбы. Изменяется даже камень, который нам кажется прочным и неподвижным, потому что атомы и молекулы, его составляющие, находятся в постоянном движении.

Так же, как везде во Вселенной звезды не разбросаны отдельными единицами, а связаны в Солнечные системы, в звездные образования, так и химические элементы  состоят из атомов, которые по два, по три и даже по тысяче атомов образуют невидимые молекулы. Они до того малы, что, например, в чашке с водой содержится столько же молекул, сколько в Средиземном море капель. А в  карандашной черте длиной в один миллиметр помещается больше трех миллионов молекул графита. Молекулы – это обменные монеты Вселенной. Атмосфера – это свободная смесь молекул, в которой, как в морском океане, есть течения и волны. За атмосферой лежит так называемое межзвездное пространство, заполненное очень разреженной материей. Как атомы, так молекулы подвержены силам сцепления.

Наше тело тоже растаяло бы в воздухе, как сахар в воде, если бы не силы сцепления между его молекулами.

Как орех, свободно передвигающийся в шаре объемом с земной шар, так и молекула воды, свободно двигаясь в ореховой скорлупе, пролетает в одну секунду 1692 метра. Но далеко она не улетит, потому  что в одном кубическом дециметре водяного пара имеется 27,2 триллиона молекул, и каждая из них сталкивается 9840 миллионов раз в секунду с другими молекулами водяного пара, и потому они не улетают, а толкутся взад и вперед в довольно ограниченном пространстве.

В каждом твердом теле молекулы и атомы также находятся в движении. Но так как в твердых телах очень велики силы сцепления между молекулами, то каждая из них может только колебаться около своего положения  равновесия, которое определяется силами сцепления с соседними молекулами. Поэтому-то твердое тело и имеет определенный объем и форму.

В глазах молекулы сильно удалены друг от друга, и  силы сцепления между ними почти незаметны, поэтому молекулы как бы стремятся разлететься в разные стороны. И если газу ничто не препятствует, он безгранично расширяется.

Итак, материя никогда не остается в покое. Она постоянно движется и развивается. Движение – это коренное, неотъемлемое свойство материи. Но движение – это не только механическое перемещение, это любое изменение

состояния материи: механическое,  электрическое, магнитное, химическое…

 Таким образом, есть разные формы движения материи, и одна форма может переходить в другую.

Никогда не оставаясь в покое, материя постоянно развивается, и весь мир развивается по законам движения материи.

В своем развитии материя переходит из одной формы движения в другую, новую, более сложную, наделенную новыми качествами и подчиненную новым законом.

В формах движения материи высшее место занимает мышление, которое нельзя отделить от материи, так как оно является продуктом  вещественного, телесного органа – мозга.

Итак, атом, живая клетка, организм, мыслящий человек – это все  разнообразные формы материи, которая вечна и бесконечна. Материя в своем вечном движении не создается вновь и не исчезает, она только меняет свои формы.

В процессе общего развития материи, как особая форма движения, возникло органическое вещество. Причем оно не отделено от неорганического мертвого мира непроходимой пропастью, а, напротив, возникло из него как новое качество материи.

Начальным этапом появления жизни было первичное образование на земной поверхности органических соединений, из которых построены все без  исключения живые существа.  

              

Четыре  элемента  жизни

Углерод, кислород, азот и водород – это четыре химических элемента, которые химики называют «китами химии» и которые в то же время являются основными элементами жизни. Из молекул этих четырех элементов построены не только живые белки, но вся природа вокруг нас и в нас.

В отдельности углерод -  это мертвый камень. Азот, как и кислород, свободный газ. Азот ничем не связан. Водород, связанный с кислородом, образует воду, а все  вместе они создают Вселенную.

В своих простых соединениях – это вода на Земле, облака в атмосфере и воздух. В более сложных соединениях – это углеводы, соли , кислоты, щелочи, спирты, сахара, жиры и  белковые вещества. Усложняясь еще больше, они достигают высшей стадии развития – создают жизнь.

Первичные углеводороды на Земле изменялись дальше и превратились  в более сложные органические молекулы.  Соединяясь с водяными парами (а вода состоит из водорода и кислорода ), молекулы вновь возникающих веществ уже содержали в себе атомы трех элементов: углерода, водорода и кислорода.

В атмосферах других больших планет, например Юпитера, наряду с углеводородами обнаружен и аммиак (соединение азота и водорода) . Он же находился  в значительных количествах и в атмосфере Земли в первичный период ее существования, и углеводороды вступали в соединения и с аммиаком. При этом возникали вещества, молекулы которых были построены уже из четырех различных элементов: углерода, водорода, кислорода и азота.

Когда водяные пары атмосферы сгустились и образовали первичный океан Земли, углеводороды и их производные оказались растворенными в водах этого океана. Там медленно, но неуклонно эти простые углеродистые соединения вступали в новые химические взаимодействия, и их частицы неуклонно увеличивались и усложнялись.

Еще в 1861 году известный русский химик А. Бутлеров сделал такой опыт: он растворил формалин (молекула которого состоит из двух атомов водорода ) в известковой воде и оставил этот раствор стоять в теплом месте. Через некоторое время раствор приобрел сладкий вкус. При анализе оказалось, что в этих условиях шесть молекул формалина соединяются между собой в одну более крупную и более сложно устроенную молекулу сахара.

В начале нашего века академик А. Бах оставил на длительное время стоять водный раствор формалина и цианистого калия. При этом получились более сложные вещества с громадными молекулами,  которые по своему строению приближались к белкам – основным составным веществам всякого живого организма.

В водах первородного океана, конечно, были, и растворы извести, и солей железа, и других неорганических соединений. И ясно, что в любой точке тогдашнего океана, в любой лагуне могли образоваться те сложные органические вещества, которые получали Бутлеров, Бах и другие химики.

В настоящее время из углеводородов и воды химики могут создать жиры и сахар, краски и разные ароматы. Прибавляя еще аммиак, химики создают вещества, подобные белкам.

В первичном океане они постоянно сталкивались между собой. Иногда только сходились и расходились, иногда реагировали друг с другом и давали новые комбинации. Их дальнейшее превращение – это уже второй этап на пути к возникновению жизни.

После ряда химических превращений постепенно сформировались сложные органические вещества и, в частности, белковые вещества, из которых в настоящее время  построены все живые организмы. 

 

 

УГЛЕРОД – ОСНОВА ЖИЗНИ

Все органические вещества, из которых построены живые организмы, отличаются от неорганических тем, что в их основе лежит химический элемент углерод. В состав органических веществ входят и другие элементы: водород, кислород, азот, сера и фосфор. Но все они группируются вокруг углерода, который является основным, центральным элементом. Поэтому в вопросе о возникновении жизни, прежде всего надо обратиться к данным об углероде.

Академик Ферсман назвал его основой  жизни, потому что без углерода жизнь невозможна. Нет другого химического элемента с такими своеобразными свойствами, как углерод. В воздухе углерода всего 0,03 процента, тогда как азота 79 процентов, а кислорода 20 процентов. Но это, в  противоположность азоту, единственный из всех химических элементов Вселенной, который с другими дает бесконечное число соединений, особенно с кислородом и водородом.

Многие из этих углеродных соединений  составляют разнообразнейшие белки, жиры, углеводы, витамины, ферменты, входящие в состав клеток и тканей живых организмов.  Эти соединения называются органическими, потому что человек познакомился с ними, выделяя их из организма животных и растений (например, крахмал и сахар).

Все богатство и разнообразие видов растений и животных, которых на Земле  имеется  по крайней мере несколько миллионов, возникло только благодаря свойствам углерода давать многочисленные соединения.

            Однако это вовсе не означает , что углерод составляет основную массу живого вещества. В любом организме углерода имеется   всего десять процентов, воды- 80  %, а остальные десять процентов приходятся на другие химические элементы, входящие в состав организма.

            Характерной особенностью углерода в органических соединениях  является его безграничная способность связывать в разнообразнейших сочетаниях разные элементы в атомные группы. При этом в получающихся молекулах атомные группы сохраняют значительную самостоятельность и подвижность и легко вступают в новые соединения с новыми свойствами.

            Ярким примером такой легкой пластичной  перестановки в углеродистых соединениях является образование изомеров. Так называются соединения, имеющие одинаковую формулу, но отличающиеся друг от друга своими свойствами. Например, крахмал и вещество, из которого состоит  хлопчатая бумага, или вата – клетчатка, являются изомерами. Они имеют один и тот же молекулярный состав – C6H10O5. Крахмал в воде  если и не растворяется, то при нагревании превращается в клейстер, а клетчатка даже при длительном кипячении не  изменяется. Крахмал входит как важная составная часть в нашу пищу, клетчатка совершенно несъедобна и употребляется для изготовления бумаги и нитей материи. И тем не менее эти два вещества с одной и той же  формулой в растительных клетках легко превращаются друг в друга и оба легко переходят в сахар, например при действии на них серной кислоты.

            Огромное количество перестановок и изомерных соединений возможно в белковой частице. По вычислениям ученых в каждой белковой частице возможно более трех с половиной  триллионов перестановок.

            Источником углерода является углекислота, или углекислый газ, который имеется в атмосфере, в воде и в земле.

            Все знакомы с минеральными водами. Часто эти воды бывают газированными, и если смотреть на выход такого источника из земли, например на Кавказе, то видно, как вода на поверхности будто бурлит или кипит, так она перенасыщена газом. А когда пьешь нарзан или боржом, пузырьки углекислоты видны в стакане. Это происходит потому, что на большой глубине имеется высокая температура. Находящиеся вблизи источника известняки или мел под  влиянием температуры  частично разлагаются и освобождают газообразную углекислоту, которая с минеральной водой поднимается по трещинам вверх.

            Мы знаем, что при дыхании люди и животные выдыхают углекислоту. Подсчитано, что за сутки один человек выдыхает в среднем один и три десятых килограмма углекислого газа. А все человечество в один год выдыхает в атмосферу Земли около миллиарда тонн углекислоты.

            Еще больший запас углекислоты находится в недрах Земли в связанном состоянии: в известняках, в меле, мраморе и некоторых других минералах. Если бы освободить всю углекислоту, связанную с магнием и кальцием в этих горных породах, и возвратить в атмосферу, то ее количество в воздухе увеличилось бы в 25000 раз.

            Атмосферная углекислота частью растворяется в водах морей и океанов, где ее вбирают в себя водоросли так же, как из воздуха она поглощается растениями. По мере того как ее количество в океане убывает, углекислота снова из воздуха поступает в воду.

            Растения, поглощая углекислоту из воздуха, образуют громадное количество органических веществ, которые служат пищей животным.

            Уголь и нефть создаются за счет растений, но уже отживших. Благодаря сжиганию в промышленности громадных количеств каменного угля и нефти выделяется в атмосферу большое количество углекислого газа.

            Так происходит круговорот углерода в природе. Растения поглощают его из атмосферы и воды, передают с органическими веществами животным и человеку. Погибая, организмы подвергаются гниению и отдают углекислоту воздуху. В результате разложения растений твердый органический углерод остается в виде антрацита, каменного и бурого угля. Сжигая их, человек снова освобождает углекислоту.

            Углекислота, накопившаяся в известняках, меле и мраморе за долгие миллионы лет, вышла из круговорота. Но если где -либо вблизи них возникнут вулканические процессы, они могут вновь, под влиянием жара, освободить углекислоту и вовлечь ее в новый круговорот.

            Чистый углерод в земной коре находится в виде алмазов и графита. Драгоценный сверкающий алмаз и простой графит в наших карандашах представляют собой, как это ни кажется странным, чистый элемент углерод. На первый взгляд этому трудно поверить, уж слишком непохожи друг на друга эти два вещества. Но разные свойства в данном случае получилось от различного расположения атомов углерода в кристаллах.

            Атомы в графите легко отделяются друг от друга по плоскостям, потому что атомы расположены как бы слоями и связи атомов между слоями ослаблены. В алмазе же каждый атом углерода окружен четырьмя другими атомами углерода, и они лежат очень плотно друг к другу, что придает алмазу исключительную твердость.

            Всего в земной коре углерода содержится больше четырех с половиной миллиардов тонн. Две тысячи двести миллиардов тонн имеется в атмосфере и сто восемьдесят четыре миллиарда тонн – в воде морей и океанов.

 

ПОСРЕДНИКИ МЕЖДУ СОЛНЦЕМ И ЖИЗНЬЮ.

 

На нашей планете жизнь животных и человека всецело зависит от химических реакций, происходящих в зеленых растениях. Все человеческое население земного шара потребляет сейчас в качестве пищи около 700 миллионов тонн органических веществ в год, непосредственно получаемых от растений (или от них же при посредстве животных) в виде молока, яиц, мяса, рыбы и т.д. Первоисточником всех этих продуктов животного мира служит фотосинтез зеленых растений.

Источниками снабжения человека пищи отчасти являются моря и океаны, от куда человек получает рыбу, крабов, некоторых моллюсков и продукты китобойного промысла. Но это не очень богатый источник питания. Зато фотосинтетическая работа одноклеточных морских водорослей и водных растений дает не менее трех четвертей органических веществ, создаваемых вообще всем зеленым миром земли. До человека органические вещества испарения океанов доходят через посредства сложных и длинных пищевых цепей            . Первичные органические вещества одноклеточных водорослей поедаются в основном низшими беспозвоночными животными, плавающими в поверхностных слоях воды, - планктоном. Эти  мелкие организмы в свою очередь служат пищей для более высокоорганизованных животных, для промысловых рыб, китов. В каждом из этих звеньев происходит значительная потеря органического вещества и энергии.

Поэтому решающую роль в снабжении человека пищей играют процессы

Фотосинтеза наземных зеленых растений. Но зеленые массивы лесов, лугов, степей играют не большую роль как непосредственные источники пищи для человека. Они используются как корм для животных. Основную же массу пищевых продуктов человек получает, используя культурные растения в виде зерна, корнеплодов, клубни, луковиц, сахара, растительных жиров, плодов овощей. Другая часть, получается, через посредства животных.

В общем, культурные растения непосредственно или посредства животных дают человеку около 660 млн тонн органических веществ в год, если считать, что 40 миллионов тонн человек получает из морей и океанов.

Наша пища состоит из очень сложно построенных молекул: белков, жиров, углеводов. В пищеварительном тракте (во рту, в желудке, в кишечнике) они благодаря химическим реакциям расщепляются на свои составные части. Уже в кишечнике вместо сотен различных сложных пищевых соединений остается всего несколько десятков простых веществ, которые доставляются клеткам тканей по кровеносным и лимфатическим сосудам. В клетках наше «топливо» еще упрощается в более простые молекулы. Надо сказать, что независимо от того, какое вещество поступило с пищей – белок, жир или углевод – и подверглось химическим реакциям, продуктами окончательных реакций в клетке всегда будет углекислый газ, который мы выдыхаем, и атомы водорода. Кислород, поступающий с воздухом в наши легкие, переносится кровью к клеткам, и здесь он соединяется с атомами водорода, образуя воду.

Образованием воды заканчивается сложный путь окисления питательных веществ в клетке – «сгорание топлива». По мере продвижения по пищеварительному тракту расходуется энергия, причем большая часть энергии освобождается на последних стадиях, то есть при окислении внутри клетки.

Все химические элементы, находящиеся в живых организмах, принимают активное участие в общем, обмене веществ и совершенно необходимы для жизни данного организма. Эти элементы можно разделить на три группы:

1.      Вода

2.      Макроэлементы (которых в организме много).

3.      Микроэлементы (которых в организме очень мало, но без которых существование организма невозможно)

В каждом организме содержится воды больше, чем всех других химических элементов. Известно, на Земле водород не встречается в свободном состоянии, и всегда связан, с каким- либо другим элементом. Но полученный химическим путем в свободном виде водород является невидимым газом без цвета и без запаха и самым легким из всех существующих элементов мира. Он гораздо легче воздуха, поэтому, если надуть водородом мыльный пузырь или воздушный шарик, они улетят вверх. В прежнее время водородом надували большие воздушные шары для изучения атмосферы.

Особое сродство водород имеет с кислородом. Результатом этого сродства является вода, которая состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Почти три четверти поверхности земного шара покрыто водой. Материки, как острова, выступают из мирового океана. В виде льда вода покрывает полосы и вершины гор, в виде снега – горные хребты. Материки изрезаны густой сетью рек, речек, ручьев, озер и прудов. Только там, где есть вода, существует и жизнь. Мертвые долины и голые скалы оживают только от воды. И почти все мифы древних народов повествуют о том, что прежде  всего появилась вода, что живой мир возник из воды.

Современная наука также признает, что жизнь возникла в воде. Миллионы лет жили в океанах простейшие растения и животные, пока жизнь не вышла на сушу. Растения покрылись оболочкой и корой, чтобы не испарять много воды, и протянули свои корни глубоко в землю, чтобы не терять связи с  источником воды в почве. Также защитили себя от потери воды и животные: вначале скорлупой и раковинами, как улитки и раки; потом роговым панцирем и костными пластинками, как насекомые, пресмыкающиеся; а еще позднее из панцирей и роговых оболочек развились перья и мех, и в конце концов появилось такое сложное устройство, как человеческая кожа.

Вода в нашем теле растворяет вещества и помогает переваривать пищу. Это основная транспортная жидкость организма. Она переносит по кровеносным и лимфатическим сосудам ценный строительный материал к самым отдаленным органам и клеткам и регулирует температуру нашего тела. Без воды  наше тело нагревалось бы и охлаждалось неравномерно. Если замерзший  человек греет над костром у печки свои руки, он чувствует, как от рук расходится тепло по всему телу. Это вода в организме распределяет поглощенное  тепло, уравновешивая температуру.

В человеческом мозгу имеется специальный «питьевой центр», контролирующий и регулирующий беспрерывный обмен воды между отдельными органами. Использованная вода удаляется из человеческого тела через легкие, почки и кожу. В сутки человек в среднем выделяет три литра воды. Столько же надо вводить в организм. В это количество входит и вода, поглощаемая человеком с пищей. Нет ни одного продукта питания, который не содержал бы воды. В хлебе имеется 40% воды, в яйце – 65%, в мясе – 75%, в рыбе – 80%, в молоке – 87%, в овощах – 90%. У живых организмов в воде всегда большая потребность. Так, подсолнух (высотой с человека) нуждается ежедневно в одном литре воды, тридцатилетняя береза – в 60 литрах, высокий хмель всасывает 30000 литров воды в один день.

Количество связанной воды в тканях уменьшается  с возрастом организма, и в результате ткани сморщиваются. С помощью свободной воды к тканям и клеткам доставляются питательные веществ, а из клеток и тканей оттекают конечные продукты обмена веществ.

В организме здорового человека, весом 75 килограммов присутствует 4500 г макро- и микроэлементов. В любом метаболическом процессе, происходящем в теле человека, присутствуют минеральные вещества.

Для ежедневного пополнения жизненно важного запаса израсходованных Вашим организмом веществ необходимо разнообразно питаться. Чем разнообразнее, тем больше вероятности отсутствия недостатков минералов и микроэлементов. Помните, что чем больше варите продукты, тем меньше шансов получить от продуктов ожидаемые составляющие и_ не режьте мелко продукты. Пейте больше минеральной воды, меньше кофе и алкоголя. Курильщики и прибегающие по любому поводу к содержимому аптечки находятся в зоне риска по минеральной недостаточности.

Люди, ведущие активный образ жизни наиболее нуждаются в пополнении недостатка минералов и микроэлементов.Только 22 элемента считаются основными. Кальций, фосфор, калий, сера, натрий, хлор, магний и железо, находятся в организме обычно в виде одного или нескольких неорганических соединений. Только эти элементы присутствуют в тканях в достаточно большом количестве, по этому их называют макроэлементы. Без них невозможен обмен веществ в человеческом организме. Макроэлементы обеспечивают нормальное функционирование всех систем и органов, из них построены клетки тела.

Химические элементы в организме человека

Многим химикам известны крылатые слова, сказанные в 40-х годах текущего столетия немецкими учеными Вальтером и Идой Ноддак, что в каждом булыжнике на мостовой присутствуют все элементы Периодической системы. Вначале эти слова были встречены далеко не с единодушным одобрением. Однако по мере того как разрабатывались всё более точные методы аналитического определения химических элементов, учёные всё больше убеждались в справедливости этих слов.

Таблица 1. Суточное поступление химических элементов в организм человека

Химический
элемент

Суточное поступление, мг

 

взрослые

дети

 

K
Na
Ca
Mg
Zn
Fe
Mn
Cu
Mo
Cr
Co
Cl
PO43–
SO42–
I
Se
F

2000-5500
1100–3300
800–1200
300–400
15
10–15
2,0–5,0
1,5–3,0
0,075–0,250
0,05–0,2
Около 0,2 (витамин В12 )
3200
800-1200
10
0,15
0,05–0,07
1,5–4,0

530
260
420
60
5
7,0
1,3
1,0
0,06
0,04
0,001
470
210

0,07

0,6

 

Если согласиться с тем, что в каждом булыжнике содержатся все элементы, то это должно быть справедливо и для живого организма. Все живые организмы на Земле, в том числе и человек, находятся в тесном контакте с окружающей средой. Жизнь требует постоянного обмена веществ в организме. Поступлению в организм химических элементов способствуют питание и потребляемая вода. В соответствии с рекомендацией диетологической комиссии Национальной академии США ежедневное поступление химических элементов с пищей должно находиться на определённом уровне (табл. 1). Столько же химических элементов должно ежесуточно выводиться из организма, поскольку их содержания находятся в относительном постоянстве.

Предположения некоторых учёных идут дальше. Они считают, что в живом организме не только присутствуют все химические элементы, но каждый из них выполняет определённую биологическую функцию. Вполне возможно, что эта гипотеза не подтвердится. Однако по мере того как развиваются исследования в данном направлении, выявляется биологическая роль всё большего числа химических элементов.

Организм человека состоит на 60% из воды, 34% приходится на органические вещества и 6% — на неорганические. Основными компонентами органических веществ являются углерод, водород, кислород, в их состав входят также азот, фосфор и сера. В неорганических веществах организма человека обязательно присутствуют 22 химических элемента: Ca, P, O, Na, Mg, S, B, Cl, K, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cr, Si, I, F, Se. Например, если вес человека составляет 70 кг, то в нём содержится (в граммах): кальция — 1700, калия — 250, натрия — 70, магния — 42, железа — 5, цинка — 3. Учёные договорились, что если массовая доля элемента в организме превышает 10 –2%, то его следует считать макроэлементом. Доля микроэлементов в организме составляет 10 –3 –10 –5 % Если содержание элемента ниже 10 –5 %,, его считают ультрамикроэлементом. Конечно, такая градация условна. По ней магний попадает в промежуточную область между макро- и микроэлементами.

Таблица 1. Химический состав организма человека

 

Рост – 170 см. Масса тела – 70 кг.
Поверхность тела – 1,89 м².
Продолжительность жизни 70 лет.

Состав тела

Вещество

Масса, кг

% к массе тела

Вода
Белок
Жир
Углеводы
Зола

40–46
10
7
0,7
3,5

57–66
14
10
1
5

Химические элементы в клетках человека

Элемент

В % к сухой массе

Элемент

В % к сухой массе

Кислород
Углерод
Водород
Азот
Кальций
Фосфор
Калий
Сера
Натрий
Хлор
Магний
Железо

65
18
10
3
1,5
1
0,35
0,25
0,15
0,15
0,05
0,004

Марганец
Медь
Йод
Кобальт
Цинк
Молибден
Никель
Алюминий
Барий
Стронций
Титан
Литий

0,0003
0,0002
0,0004
Следы
Следы
Следы
Следы
Следы
Следы
Следы
Следы
Следы

 

 

Несомненно, время внесёт коррективы в современные представления о числе и биологической роли определённых химических элементов в организме человека. Роль макроэлементов, входящих в состав неорганических веществ, очевидна. Например, основное количество кальция и фосфора входит в кости (гидроксофосфат кальция Ca10(PO4)6(OH)22), а хлор в виде соляной кислоты содержится в желудочном соке.

Зависимость ответной реакции (R) от дозы (n) для жизненно необходимых элементов

Рис. 1.  Зависимость ответной реакции (R) от дозы (n) для жизненно необходимых элементов.

Микроэлементы вошли в отмеченный выше ряд 22 элементов, обязательно присутствующих в организме человека. Заметим, что большинство из них — металлы, а из металлов больше половины являются d-элементами. Последние в организме образуют координационные соединения со сложными органическими молекулами. Так, установлено, что многие биологические катализаторы — ферменты содержат ионы переходных металлов (d-элементов). Например, известно, что марганец входит в состав 12 различных ферментов, железо — в 70, медь — в 30, а цинк — более чем в 100. Микроэлементы называют жизненно необходимыми, если при их отсутствии или недостатке нарушается нормальная жизнедеятельность организма. Характерным признаком необходимого элемента является колоколообразный вид кривой доза (n) — ответная реакция (R, эффект) (рис. 1).

При малом поступлении данного элемента организму наносится существенный ущерб. Он функционирует на грани выживания. В основном это объясняется снижением активности ферментов, в состав которых входит данный элемент. При повышении дозы элемента ответная реакция возрастаети достигает нормы (плато). При дальнейшем увеличении дозы проявляется токсическое действие избытка данного элемента, в результате чего не исключается и летальный исход. Кривую на рис. 1 можно трактовать так: всё должно быть в меру и очень мало и очень много вредно. Например, недостаток в организме железа приводит к анемии, так как оно входит в состав гемоглобина крови, а точнее, его составной части — гема. У взрослого человека в крови содержится около 2,6 г железа. В процессе жизнедеятельности в организме происходят постоянный распад и синтез гемоглобина. Для восполнения железа, потерянного с распадом гемоглобина, человеку необходимо суточное поступление в организм с пищей в среднем около 12 мг этого элемента. Связь анемии с недостатком железа была известна врачам давно, так как ещё в XVII веке в некоторых европейских странах при малокровии прописывали настой железных опилок в красном вине. Однако избыток железа в организме тоже вреден. С ним связан сидероз глаз и лёгких — заболевания, вызываемые отложением соединений железа в тканях этих органов. Главный регулятор содержания железа в крови — печень.

Недостаток в организме меди приводит к деструкции кровеносных сосудов, патологическому росту костей, дефектам в соединительных тканях. Кроме того, считают, что дефицит меди служит одной из причин раковых заболеваний. В некоторых случаях поражение лёгких раком у людей пожилого возраста врачи связывают с возрастным снижением содержания меди в организме. Однако избыток меди в организме приводит к нарушению психики и параличу некоторых органов (болезнь Вильсона). Человеку причиняют вред лишь относительно большие количества соединений меди. В малых дозах их используют в медицине как вяжущее и бактериостазное (задерживающее рост и размножение бактерий) средство. Так, например, сульфат меди (II) применяют при лечении конъюктивитов в виде глазных капель (25%-ный раствор), а также для прижиганий при трахоме в виде глазных карандашей (сплав сульфата меди(II), нитрата калия, квасцов и камфоры). При ожогах кожи фосфором проводят её обильное смачивание 5%-ным раствором сульфата меди (II).

Таблица 2. Характерные симптомы дефицита химических элементов в организме человека

Дефицит
элемента

Типичный симптом

Ca
Mg
Fe
Zn

Cu

Mn
Mo

Co
Ni
Cr
Si
F
I

Se

Замедление роста скелета
Мускульные судороги
Анемия, нарушение иммунной системы
Повреждение кожи, замедление роста,
замедление сексуального созревания
Слабость артерий, нарушение деятельности
печени, вторичная анемия
Бесплодность, ухудшение роста скелета
Замедление клеточного роста,
склонность к кариесу
Злокачественная анемия
Учащение депрессий, дерматиты
Симптомы диабета
Нарушение роста скелета
Кариес зубов
Нарушение работы щитовидной железы,
замедление метаболизма
Мускульная (в частности, сердечная) слабость

Жизненно необходимые элементы натрий и калий функционируют в паре. Надёжно установлено, что всем живым организмам присуще явление ионной асимметрии — неравномерное распределение ионов внутри и вне клетки. Например, внутри клеток мышечных волокон, сердца, печени, почек имеется повышенное содержание ионов калия по сравнению с внеклеточным. Концентрация ионов натрия, наоборот, выше вне клетки, чем внутри её. Наличие градиента концентраций калия и натрия — экспериментально установленный факт. Теперь исследователей волнует вопрос о природе калий-натриевого насоса и его функционировании (см. статьи В.А. Опритова Электричество в жизни животных и растений: Соросовский Образовательный Журнал.1996. № 9. С. 40–46; В.Ф. Антонова Биофизикамембран: Там же. 1997. № 6. С. 14–20). Интересно, что по мере старения организма градиент концентраций ионов калия и натрия на границе клеток падает. При наступлении смерти концентрации калия и натрия внутри и вне клетки сразу же выравниваются.

Биологическая функция других щелочных металлов в здоровом организме пока неясна. Однако имеются указания, что введением в организм ионов лития удаётся лечить одну из форм маниакально-депрессивного психоза. Приведём табл. 2, из которой видна важная роль других жизненно необходимых элементов.

Примесные элементы

Имеется большое число химических элементов, особенно среди тяжёлых, являющихся ядами для живых организмов, — они оказывают неблагоприятное биологическое воздействие. В табл. 3 приведены эти элементы в соответствии с Периодической системой Д.И. Менделеева.

Таблица 3. Расположение токсических элементов в периодах и группах системы Д.И. Менделеева

Период

Группа

 

VIII

I

II

III

IV

V

VI

 

II

Be    

 

IV

Ni

 

 

As

Se

 

V

Pd

Ag

    Cd

 

Sb

Te

 

VI

Pt

Au

Ba    
    Hg

Tl

Pb

Bi

 

За исключением бериллия и бария, эти элементы образуют прочные сульфидные соединения. Существует мнение, что причина действия ядов связана с блокированием определённых функциональныхгрупп (в частности, сульфгидрильных) протеина или же с вытеснением из некоторых ферментов ионов металлов, например меди и цинка. Элементы, представленные в табл. 3, называют примесными. Их диаграмма доза — эффект имеет другую форму по сравнению с жизненно необходимыми (рис. 2). До определённого содержания этих элементов организм не испытывает вредного воздействия, но при значительном увеличении концентрации они становятся ядовитыми.

Встречаются элементы, которые в относительно больших количествах являются ядами, а в низких концентрациях оказывают полезное влияние. Например, мышьяк — сильный яд, нарушающий сердечно-сосудистую систему и поражающий почки и печень, в небольших дозах полезен, и врачи прописывают его для улучшения аппетита. Кислород, необходимый человеку для дыхания, в высокой концентрации (особенно под давлением) оказывает ядовитое действие.

Зависимость ответной реакции (R) от дозы (n) для примесных химических элементов

Рис. 2.  Зависимость ответной реакции (R) от дозы (n) для примесных химических элементов.

Из этих примеров видно, что концентрация элемента в организме играет весьма существенную, а порой и катастрофическую роль. Среди примесных элементов имеются и такие, которые в малых дозах обладают эффективными лечащими свойствами. Так, давно было замечено бактерицидное (вызывающее гибель различных бактерий) свойство серебра и его солей. Например, в медицине раствор коллоидного серебра (колларгол) применяют для промывания гнойных ран, мочевого пузыря, при хронических циститах и уретитах, а также в виде глазных капель при гнойных конъюктивитах и бленнорее. Карандаши из нитрата серебра применяют для прижигания бородавок, грануляций. В разбавленных растворах (0,1–0,25%) нитрат серебра используют как вяжущее и противомикробное средство для примочек, а также в качестве глазных капель. Учёные считают, что прижигающее действие нитрата серебра связано с его взаимодействием с белками тканей, что приводит к образованию белковых солей серебра — альбуминатов. Серебро пока не относят к жизненно необходимым элементам, однако уже экспериментально установлено его повышенное содержание в мозгу человека, в железах внутренней секреции, печени. В организм серебро поступает с растительной пищей, например с огурцами и капустой.

В табл. 4 приведена Периодическая система, в которой охарактеризована биоактивность отдельных элементов [1]. Оценка основана на проявлении симптомов дефицита или избытка определённого элемента. Она учитывает следующие симптомы (в порядке возрастания эффекта): 1 — снижение аппетита; 2 — потребность в изменении диеты; 3 — значительные изменения состава тканей; 4 — повышенная повреждаемость одной или нескольких биохимических систем, проявляющаяся в специальных условиях; 5 — недееспособность этих систем в специальных условиях; 6 — субклинические признаки недееспособности; 7 — клинические симптомы недееспособности и повышенная повреждаемость; 8 — заторможенный рост; 9 — отсутствие репродуктивной функции. Крайней формой проявления дефицита или избытка элемента в организме является смертельный исход. Оценка биоактивности элемента сделана по девятибальной шкале в зависимости от характера симптома, для которого выявлена специфичность.

При такой оценке наиболее высоким баллом характеризуются жизненно необходимые элементы.

Таблица 4. Суточное поступление химических элементов в организм человека

IA

IIA

IIIB

IVB

VB

VIB

VIIB

VIIIB

IB

IIB

IIIA

IVA

VA

VIA

VIIA

VIIIA

H
9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

He

Li
4

Be

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

C
9

N
9

O
9

F
6

Ne

Na
9

Mg
9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Al

Si
7

P
9

S
9

Cl
9

Ar

K
9

Ca
9

Sc
3

Ti
1

V
8

Cr
8

Mn
9

Fe
9

Co
9

Ni
8

Cu
9

Zn
9

Ga
1

Ge
1

As
2

Se
8

Br

Kr

Rb
2

Sr
5

Y
1

Zr

Nb
3

Mo
9

Te

Ru

Rh

Pd

Ag
1

Cd
1

In

Sn
6

Sb
1

Te

I
9

Xe

Cs

Ba
2

La
3

Hf

Ta

W

Re

Os

Ir

Pt

Au
1

Hg
1

Tl
1

Pb
1

Bi

Po

At

Rn

Fr

Ra

Ac

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ce
1

Pr

Nd

Pm

Sm

Eu

Gd

Tb

Dy
1

Ho
1

Er

Tm

Yb

Lu

 

 

 

 

Th

Pa

U

Np

Pu

Am

Cm

Bk

Cf

Es

Fm

Md

No

Lo

КАЛЬЦИЙ

НЕОБХОДИМОСТЬ: Основной строительный материал нашего тела. От содержания кальция в организме зависит состояние нервной системы. Задействуется для передачи нервных импульсов. Незаменим для процессов свертывания крови. Он поддерживает иммунитет организма. Благодаря кальцию в организме осуществляются все энергетические процессы. Кальций отвечает за правильную и бесперебойную работу сердца. Без кальция невозможны процессы деления клеток и синтез белка. для образования костей и зубов. Препараты кальция широко используются в медицине.

СУТОЧНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ: соединения кальция 0,8 - 1,5 г.

ПРОДУКТЫ: Богаты кальцием следующие продукты: мак, твердые качественные сыры, кунжутное семя. сушеный инжир, молочный шоколад, овечье молоко, йогурт, миндаль, шпинат, молоко, простокваша, кефир, белокочанная капуста, креветки, лесные орехи, брокколи, хрен. яйца. изюм, морковь, сливочное масло, картофель.

В ОРГАНИЗМЕ: Кальций - биогенный элемент, постоянно присутствующий в тканях растений и животных. Важный компонент минерального обмена животных и человека и минерального питания растений, кальций выполняет в организме разнообразные функции. В составе апатита, а также сульфата и карбоната кальций образует минеральный компонент костной ткани. В мягких тканях человека массой 70 кг содержится 1 - 1,2 кг кальция. В скелете содержится 2 кг кальция. Кальций участвует в работе ионных каналов, осуществляющих транспорт веществ через биологические мембраны, в передаче нервного импульса, в процессах свертывания крови и оплодотворения.

ОЗДОРОВИТЕЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ: антидепресант, подавляет аллергические реакции.

НЕДОСТАТОК: Если организм недополучает кальция, то очень скоро разлаживается весь процесс обмена веществ, что может привести к аритмии и судорогам.. Приводит к остеопорозу - ослаблению костной ткани, к различным заболеваниям - рахиту, кальцинозу и др., увеличивается риск переломов. Чтобы восполнить дефицит кальция, организм забирает его из скелета. Если органического кальция недостаточно, то происходит замещение молекул кальция, молекулами стронция. Так возникают наросты, шишки. При дефиците кальция изменяется структура сосудов.

ПОВЫШЕННОЕ СОДЕРЖАНИЕ: отложение солей в суставах, магний практически не усваивается, а также приводит к различным заболеваниям - рахиту, кальцинозу и др. Употребление кальция с большими дозами витамина А провоцирует развитие остеопороза. Прием больших доз магния и кальция одновременно вызывает отравление организма, поскольку оба минерала поддерживают друг друга и плохо выводятся с мочой. Большие дозы кальция с добавками калия могут нарушить сердечную деятельность. Существует и несовместимость кальция с некоторыми лекарствами. Недостаток фосфора.

ВЫВЕДЕНИЕ: выведение кальция из организма происходит в норме в основном, на 2/3, через желчь и кишечник и в меньшей степени, 1/3 - через почки.

СОВЕТ: Если вы принимаете препараты кальция, не забудьте сообщить об этом своему врачу, чтобы назначенное вам лекарство принесло пользу, а не вред. Не ешьте дыню сразу после молочных продуктов - организм не успеет принять необходимый кальций.

МЕТАБОЛИЗМ: Кальций присутствует главным образом в костной ткани и в зубах, преимущественно в виде фосфата и в небольших количествах в виде карбоната и фторида. Поступающий с пищей кальций всасывается в основном в верхних отделах кишечника, имеющих слабокислую реакцию. Этому всасыванию, у человека здесь всасывается всего 20-30% кальция пищи, способствует витамин D. Под действием витамина D клетки кишечника вырабатывают особый белок, который связывает кальций и облегчает его перенос через стенку кишечника в кровь. В крови около половины кальция связано с белком, остальное составляют ионы кальция. Избыток паратиреоидного гормона стимулирует выход кальция из костной ткани, что приводит к повышению его концентрации в плазме. Содержание кальция в организме зависит от работы пращетовидной железы. Если ее функции нарушены, то сразу же нарушается баланс кальция во всем организме.

Усвоение кальция гораздо выше у спортсменов. У людей, ведущих сидящий образ жизни, кальций усваивается хуже. Основное влияние на этот процесс оказывает чрезмерное употребление клетчатки, жиров и белков. Кальций плохо удерживается если в рационе много соли, сахара, кофе, алкоголя - при этом много кальция вымывается с мочой.

НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ: Кальций - один из наиболее распространенных на Земле элементов. На его долю приходится 3,38% массы земной коры - 5-е место по распространенности после кислорода, кремния, алюминия и железа. Из-за высокой химической активности кальций в свободном виде в природе не встречается. Большая часть кальция содержится в составе силикатов и алюмосиликатов различных горных пород - граниты, гнейсы и т. п. В виде осадочных пород соединения кальция представлены мелом и известняками, состоящими в основном из минерала кальцита - CaCO3. Кристаллическая форма кальцита - мрамор - встречается в природе гораздо реже. Присутствием солей кальция и магния в природной воде определяется ее жесткость. Значительное количество кальция входит в состав живых организмов. Так, гидроксилапатит Ca5(PO4)3(OH), или, в другой записи, 3Ca3(PO4)2 ·Са(OH)2 - основа костной ткани позвоночных, в том числе и человека.

ТАБЛИЦА МЕНДЕЛЕЕВА: Кальций, лат. Calcium, Ca , химический элемент с атомным номером 20, расположен в четвертом периоде в группе IIА периодической системы элементов Менделеева; атомная масса 40,08. Относится к числу щелочноземельных элементов.

Природный кальций состоит из смеси нуклидов с массовыми числами 40 (в смеси по массе 96,94 %), 44 (2,09%), 42 (0,667%), 48 (0,187%), 43 (0,135%) и 46 (0,003%). Конфигурация внешнего электронного слоя 4 s 2. Практически во всех соединениях степень окисления кальция +2, валентность II.

Радиус нейтрального атома кальция 0,1974 нм, радиус иона Cа2+ от 0,114 нм, для координационного числа 6; до 0,148 нм, для координационного числа 12. Энергии последовательной ионизации нейтрального атома кальция равны, соответственно, 6,133, 11,872, 50,91, 67,27 и 84,5 эВ. По шкале Полинга электроотрицательность кальция около 1,0. В свободном виде кальций - серебристо-белый металл.

 

МАГНИЙ

НЕОБХОДИМОСТЬ: Магний - один из минералов, который необходим в большом количестве для строительства нашего тела. Он присутствует в каждой клетке, от него зависит множество функций нашего организма. Необходим для правильного развития нервной системы, предохраняет клетки от воздействия стресса, влияет на развитие и предупреждение атеросклероза, а также сердечно-сосудистых заболеваний, контролирует мышечную деятельность - эластичность и рост ткани. Без магния невозможно формирование почти 300 ферментов и химических соединений, необходимых нам, синтез белков и выработка энергии. Без магния невозможно усвоение витаминов группы В и кальция. Магний отвечает за состояние кровеносных сосудов и снижает свертываемость крови. Без магния невозможна передача нервных импульсов.

СУТОЧНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ: 0,08 - 0,5 г. Норма должна быть повышена, если человек перенес сильное расстройство пищеварения, если длительное время принимал слабительные средства, при хроническом алкоголизме, а также после операций на кишечнике.

ПРОДУКТЫ: Тыквенные и подсолнечные семечки, пшено, бразильский орех. овсяные хлопья, гречка, арахис, ржаной хлеб, рис, фасоль, ежевика. капуста кольраби, бананы, горох, соя, капуста, зеленый перец, сыр.

Рекомендуемую дневную норму, например, покрывают 3 ст. ложки тыквенных семечек, 250 г гречки, 217 ягод ежевики, 8 бананов.

В ОРГАНИЗМЕ: В среднем организм человека, массой тела 70 кг содержит около 19 г магния. В организм животных и человека магний поступает с пищей. Магний - биогенный элемент, постоянно присутствующий в тканях всех организмов.

Замечено, что усвоение магния идет гораздо лучше, если вы принимаете дополнительно витамин D, аскорбиновую кислоту, продукты содержащие лактозу а также дополнительно витамин В6. Нужно помнить, что избыток кальция и белка мешает усвоению магния, оптимальным является соотношение кальция и магния 2:1.

НЕДОСТАТОК: Дефицит магния - довольно распространенное явление, на которое, к сожалению, люди редко обращают внимание. Дефицит магния способен вызвать функциональные нарушения работы всего организма. Нарушения обмена магния приводят к различным заболеваниям. Мышечные судороги и дрожь, повышается раздражительность, ухудшается способность концентрации. Дефицит магния порождает остеопороз и нарушения в работе паращитовидной железы, сердца. Недостаток магния приводит к снижению уровня кальция. По результатам последних исследований, больные, погибшие в результате инфаркта, имели недостаток магния в сердечной мышце почти на 50%. Некоторые ученые даже считают, что причиной инфаркта у людей от 30 до 40 лет в половине случаев стала недостаточность магния в организме. Начальные симптомы недостатка магния - тремор и раздражительность. Оба симптома характерны для людей с алкогольной зависимостью, потому что у них в результате употребления спиртных напитков развивается постоянный дефицит магния. Чем дольше человек пьет, чем выше доза алкоголя, тем серьезнее становятся нарушения баланса кальция и магния. Магний активно выводится с мочой после очередного приема алкоголя, в результате недостаток его становится хроническим. Дефицит магния является одной из причин так называемой белой горячки - состояния с ярко выраженным бредом и галлюцинациями.

Такое же действие оказывает употребление в больших количествах черного чая, кофе, диуретиков, соли, сахара и фосфора.

Как вовремя распознать дефицит магния? Обращайтесь к врачу, если у вас есть несколько из следующих симптомов: внезапные головокружения; потеря равновесия; подергивание век; непроизвольные судороги в мышцах, конвульсии; туман, мерцание перед глазами; одеревенение конечностей; покалывание в ногах, спазмы; выпадение волос, ломкость ногтей; кариес; быстрая утомляемость; частые головные боли; трудности с концентрацией внимания, невозможность сосредоточиться на каком-то деле; чувствительность к изменению погоды, холоду, влажности. которая сопровождается различными болями - зубов. десен, суставов, мышц; сердцебиение и аритмия, боль в груди; бессонница, кошмарные сновидения, ночной пот; постоянные приступы тоски, слезливость и плаксивость; острые спастические боли в желудке, периодически возникающий понос; ощущение тяжести в теле; повышенная чувствительность лицевого нерва.

Иногда достаточно сделать простое упражнение, чтобы понять, что вам не хватает магния. Встаньте спокойно, а теперь напрягите мышцы или хорошенько потянитесь. Почувствовали боль в лодыжках? Плохо. Это признак дефицита магния.

ПОВЫШЕННОЕ СОДЕРЖАНИЕ: при больных почках - поражение нервной системы.

ВЫВЕДЕНИЕ: потовые железы, почки, кишечник.

СОВЕТ: Какао и салат из проращенных зерен пшеницы - раз в неделю. Зелень на только пополнит запас магния. Если Вы почувствовали первые симптомы дефицита магния, ваша задача пересмотреть свое меню. Особенно это касается тех, кто уже имеет какие-то сбои в работе сердечно-сосудистой системы или предрасположен к ожирению. Необходимо дополнить диету продуктами, богатыми магнием, витамином В6, холином и инозитолом. Особенно важно обратить внимание на свое питание жителям городов с мягкой водопроводной водой.

МЕТАБОЛИЗМ: Метаболизм магния сходен с метаболизмом кальция, и в виде комплекса с фосфатом этот элемент тоже входит в состав костной ткани. Магний присутствует во всех живых клетках, где он функционирует как необходимый компонент многих ферментных систем; эта его роль была убедительно продемонстрирована на примере углеводного обмена в мышцах. Магний, как и калий, широко распространен. Он входит в состав молекулы зеленого пигмента растений - хлорофилла, участвует в минеральном обмене, активирует ферментные процессы в организме, повышает засухоустойчивость растений. С участием ионов Mg+осуществляется биолюминесценция и ряд других биологических процессов.

НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ: Почти всякая почва и все растительные и животные ткани, как известно, содержат магний, который, очевидно, играет существенную роль в образовании хлорофилла зеленых растений. Широкое практическое применение находят магниевые удобрения - доломитовая мука, жженая магнезия и др.В медицине применяют препараты магния - его сульфат, карбонат, жженую магнезию. Магний - один из самых распространенных металлов, составляющий 2,09% (масс.) земной коры. Он встречается во многих соединениях - в виде силикатов - тальк, серпентин, асбест, оливин, морская пенка, или сепиолит; карбонатов - магнезит, доломит; хлоридов - карналлит, бишофит; гидроксида - брусит. Хлорид и сульфат магния присутствуют в минеральных водах, соляных озерах и морской воде. Обширные кристаллические отложения этих солей остаются после испарения воды на суше после отступившего моря.

ТАБЛИЦА МЕНДЕЛЕЕВА: Магний, лат. Magnesium, Mg, химический элемент IIА группы третьего периода периодической системы Менделеева, атомный номер 12, атомная масса 24,305. Семейство щелочноземельных металлов (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra). Природный магний состоит из трех стабильных нуклидов : 24Mg (78,60% по массе), 25Mg (10,11%) и 26Mg (11,29%). Электронная конфигурация нейтрального атома 1s 2 2s 2 p 6 3s 2, согласно которой магний в стабильных соединениях двухвалентен (степень окисления +2). Простое вещество магний - легкий, серебристо-белый блестящий металл. Магний - один из наиболее легких металлов; недостаток его прочности устраняется в сплавах небольшими добавками других металлов. Сплавы магния широко применяют в ракетной технике, самолетостроении, электронной технике, авто-, мото- и приборостроении, для изготовления ручного инструмента, спортивного снаряжения.

 

НАТРИЙ

НЕОБХОДИМОСТЬ: В соединении с калием, регулирует количество воды в организме, входят в состав межклеточной жидкости, регулирует осмотическое давление и pH - концентрацию водородных ионов крови, своевременно доставляет в кровь аминокислоты и сахар. Жизненно важен для бесперебойной работы почек, активно участвует в пищеварительном процессе, обеспечивает своевременную доставку клеткам глюкозы - основного источника энергии. Натрий - большой специалист по удержанию воды, поэтому принимает самое активное участие в водном обмене организма. Натрий, совместно с хлором, поддерживают сосудистый тонус. Благодаря натрию, калию, и хлору возможна передача в организме слабых электрических токов, а значит, нервная деятельность. Без натрия, калия, и хлора не могут протекать самые разные процессы, например сокращение мышц, пищеварение, сердцебиение. Любое изменение заложенного на генетическом уровне равновесия между этими минералами тут же приводит к нарушениям кровяного давления, кислотно-щелочному дисбалансу, и может вызвать серьезное расстройство здоровья.

СУТОЧНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ: в хлористом натрии 5,0 - 10,0 г и эта величина возрастает при поглощении больших количеств жидкости, когда усиливается потоотделение и выделяется больше мочи. Обычному человеку достаточно 1 г - две щепотки соли.

ПРОДУКТЫ: Поваренная соль, копчености, консервация, рыба.

В ОРГАНИЗМЕ: Натрий участвует в минеральном обмене всех живых организмов. Натрий в соединении с калием создает электролитическую среду в которой функционируют мышечные клетки и нервные окончания. У вспыльчивых, раздражительных людей натрий усваивается плохо и быстро выводится из организма, а у спокойных и доброжелательных, постоянно испытывающих положительные эмоции этот минерал усваивается хорошо. Особенно важно поддерживать стабильный баланс натрия тем людям, у которых диагностированы органические поражения почек или гипертония.

ОЗДОРОВИТЕЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ: При правильном питании - отсутствие обезвоживания.

НЕДОСТАТОК: Временный дефицит натрия сопровождающийся головокружением, головной болью, слабостью, падением давления, тахикардией, испытывает каждый человек в сауне. Хронический недостаток натрия встречается очень редко. Его могут получить только люди, использующие бессолевую диету. Недостаток натрия может быть также следствием тяжелых поносов, усиленного потоотделения, длительной рвоты или обширных ожогов. Если организм долгое время недополучает натрий, может наступить шоковое состояние.

ПОВЫШЕННОЕ СОДЕРЖАНИЕ: Весь натрий, превышающий потребности организма, очень быстро выводится через почки. Задерживается жидкость в организме, что приводит к повышению плотности крови и, в свою очередь, к повышению артериального давления и отекам, страдают сосуды. Гипертония. Повышенное содержание возникает, например, при злоупотреблении соленой пищей. Избыток натрия также возникает при обезвоживании, когда из организма активно выводится калий.

ВЫВЕДЕНИЕ: через почки, потоотделение и с мочой.

СОВЕТ: С солью то лучше не перебарщивать - говорят "белая смерь". Если серьезно, то почки болят, если часто и много кушать соленое.

МЕТАБОЛИЗМ: Натрий - главный катион внеклеточной жидкости - вместе с белком, хлоридом и бикарбонатом играет важнейшую роль в регулировании осмотического давления и pH (концентрации водородных ионов) крови. В клетках, напротив, содержится очень мало натрия, так как они обладают механизмом для выведения ионов натрия и удержания ионов калия. Поскольку во всех процессах выделения натрий теряется, он должен постоянно поступать в организм с пищей.

НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ: Занимает 6-е место по распространенности в земной коре (минералы галит, мирабилит и др.) и 1-е среди металлических элементов в Мировом ок. Применяют для получения чистых металлов (К, Zr, Та и др.), как теплоноситель в ядерных реакторах в сплаве с калием и источник свечения в натриевых лампах.

ТАБЛИЦА МЕНДЕЛЕЕВА: Натрий, лат. Natrium, Na, химический элемент I группы периодической системы Менделеева, атомный номер 11, атомная масса 22,98977; относится к щелочным металлам. Название (от араб. натрун) первоначально относилось к природной соде. Серебристо-белый металл, мягкий, легкий (плотность 0,968 г/см3), легкоплавкий (tпл 97,86 °С). На воздухе быстро окисляется. Взаимодействие с водой может сопровождаться взрывом.

КАЛИЙ

НЕОБХОДИМОСТЬ: Регулирует водно-солевой обмен. Входит в состав межклеточной жидкости. В месте с натрием и хлором, отвечают за осмотическое давление межклеточной жидкости. Благодаря калию, натрию и хлору возможна передача в организме слабых электрических токов, а значит, нервная деятельность. Калий отвечает за возбудимость клеток, входит в состав желудочного сока, участвует в сердечной деятельности. Калийные соли необходимы для правильной работы мягких тканей, сосудов, мышц, сердца, мозга, почек, печени, желез внутренней секреции - практически всех внутренних органов.

СУТОЧНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ: около 2 - 3 г.

ПРОДУКТЫ: Основные источники калия - растительные продукты: пшеничные отруби, белая фасоль, инжир, подсолнечные семечки, мак, гречка, кедровые орехи, шпинат, клубника, топинамбур, картофель, черная смородина, помидоры, дыня, киви, бананы, соя, белокочанная капуста, морковь. горох, петрушка, сельдерей, зеленый лук, свекла, зеленый горошек, редис, черешня, яблоки, виноград, абрикосы, а также говядина, свинина, морская рыба. Наибольшее количество калия содержат урюк и курага. В 100 г этих продуктов содержится около 1.8 г калия.

Чтобы восполнить запасы калия в организме, пейте такую смесь: 1 стакан кипяченой воды, 1 ч. ложка меда и 1 ч. ложка яблочного уксуса. Этот замечательный напиток приятен на вкус и, что главное, не вызывает аллергии.

В ОРГАНИЗМЕ: В среднем организм человека, массой тела 70 кг, содержит около 140 г калия. Калий - один из важнейших биогенных элементов, постоянно присутствующий во всех клетках всех организмов. Особенно важно поддерживать стабильный баланс калия тем людям, у которых диагностированы органические поражения почек или гипертония. Нужно обратить внимание и на то, что калий легко выводится из организма с мочегонными лекарствами, кофеином и слабительными. Поэтому при приеме таких препаратов нужно вводить в организм больше калия. В дополнительных дозах калия нуждаются люди, которые выздоравливают после заболевания, связанного с частой рвотой и обезвоживанием организма.

НЕДОСТАТОК: Недостаток приводит к плохому пищеварению, мышечной слабости, вялости во всем организме, нарушается ритм сердцебиение. Калий широко распространен в природе, и его много в любой пище, так что спонтанно калиевая недостаточность возникнуть не может.

Симптомы недостатка калия - это мышечная слабость и боль, быстрая утомляемость. В дальнейшем могут возникнуть спазмы и перебои в сердечной деятельности, тошнота или рвота, учащенное мочеиспускание, нарушение сознания. Внешний вид кожи безошибочно сигнализирует о недостатке калия - появятся мешки под глазами, кожа начнет шелушиться и зудеть, чешутся ладони. А так же возникают апатия, сонливость, потеря аппетита. Если у вас при малейшем нажатии на тело образуются синяки или припухлости, то это тоже говорит о недостаточности калия.

ПОВЫШЕННОЕ СОДЕРЖАНИЕ: В чрезмерных дозах калий может явиться причиной тошноты и поноса, может привести к сердечной аритмии, судорогам, параличу конечностей.

ВЫВЕДЕНИЕ: с мочой.

СОВЕТ: Сократить принятие антибиотиков, не принимайте слабительные и мочегонные средства. Да, и в состоянии стресса калий тоже сокращает свое присутствие. Калий почти не подвергается изменениям при тепловой обработке, но значительная его часть может быть вымыта водой при варке или замачивании. Отваривайте овощи в кожуре. Опускайте овощи и фрукты в кипящую воду. Сварив их, не оставляйте в отваре, сразу перекладывайте на тарелку.

МЕТАБОЛИЗМ: В отличие от натрия, калий содержится в клетках в больших количествах, но во внеклеточной жидкости его мало. Главная функция калия - регулирование внутриклеточного осмотического давления и поддержание кислотно-щелочного равновесия. Ионы калия К+ участвуют в работе ионных каналов и регуляции проницаемости биологических мембран, в генерации и проведении нервного импульса, в регуляции деятельности сердца и других мышц, в различных процессах обмена веществ. Он также играет важную роль во многих ферментных системах, в том числе и в тех, которые участвуют в мышечном сокращении. Содержание калия в тканях животных и человека регулируется стероидными гормонами надпочечников. В плазме концентрация калия регулируется альдостероном, стимулирующим его экскрецию с мочой.

НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ: Содержание калия в земной коре 2,41% по массе, калий входит в первую десятку наиболее распространенных в земной коре элементов. Основные минералы, содержащие калий: сильвин KСl (52,44% К), сильвинит (Na,K)Cl (этот минерал представляет собой плотно спрессованную механическую смесь кристалликов хлорида калия KCl и хлорида натрия NaCl), карналлит KCl·MgCl2·6H2O (35,8% К), различные алюмосиликаты, содержащие калий, каинит KCl·MgSO4·3H2O, полигалит K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O, алунит KAl3(SO4)2(OH)6. В морской воде содержится около 0,04% калия.

В качестве лекарственного средства находит применение иодид калия KI. Иодид калия используют также в фотографии и в качестве микроудобрения. Раствор перманганата калия КMnO4, "марганцовку" используют как антисептическое средство.

По содержанию в горных породах радиоактивного 40К определяют их возраст.

ТАБЛИЦА МЕНДЕЛЕЕВА: Калий, лат. Kalium, K, химический элемент с атомным номером 19, атомная масса 39,0983. Калий встречается в природе в виде двух стабильных нуклидов: 39К (93,10% по массе) и 41К (6,88%), а также одного радиоактивного 40К (0,02%). Период полураспада калия-40 Т1/2 примерно в 3 раза меньше, чем Т1/2 урана-238 и составляет 1,28 миллиарда лет. При b-распаде калия-40 образуется стабильный кальций-40, а при распаде по типу электронного захвата образуется инертный газ аргон-40.

Калий принадлежит к числу щелочных металлов. В периодической системе Менделеева калий занимает место в четвертом периоде в подгруппе IА. Конфигурация внешнего электронного слоя 4 s1, поэтому калий всегда проявляет степень окисления +1 (валентность I). Атомный радиус калия 0,227 нм, радиус иона K+ 0,133 нм. Энергии последовательной ионизации атома калия 4,34 и 31,8 эВ. Электроотрицательность калия по Полингу 0,82, что говорит о его ярко выраженных металлических свойствах.

В свободном виде - мягкий, легкий, серебристый металл. Металлический калий - материал для электродов в химических источниках тока. Сплав калия с другим щелочным металлом - натрием находит применение в качестве теплоносителя в ядерных реакторах.

В гораздо больших масштабах, чем металлический калий, находят применение его соединения.

 

СЕРА

НЕОБХОДИМОСТЬ: Сера содержится в наших тканях, она входит в состав белков, ферментов, гормонов, антител. Этот минерал участвует в ферментных реакциях, поддерживает нормальный уровень свертываемости крови, нейтрализует и выводит из организма некоторые токсины, участвует в выделении желчи, синтезе белка и выработке энергии. Необходимые для жизни аминокислоты, такие, как таурин, цистин, метионин, глютатион, гомоцистин, а еще биотин и тиамин - два витамина группы В, также содержат соединения серы. Сера входит в состав генетического материала клеток.

СУТОЧНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ: около 4 г. Серные соединения в организме должны присутствовать в необходимом количестве.

ПРОДУКТЫ: Содержится достаточно серных соединений в капусте, фасоли, бобах, спарже, луке, чесноке, продуктах из цельной пшеницы, моллюсках, рыбе, молоке, яйцах, в любой пище с высоким содержанием белков - мясе, птице, продуктах моря.

В ОРГАНИЗМЕ: В среднем организм человека, массой тела 70 кг содержит около 1402 г серы. Сера относится к элементам, которые необходимы для живых организмов, так как она является существенной составной частью белков. Белки содержат 0,8-2,4% (по массе) химически связанной серы. Растения получают серу из сульфатов, содержащихся в почве. Неприятные запахи, возникающие при гниении трупов животных, объясняются главным образом выделением соединений серы (сероводорода и меркаптанов), образующихся при разложении белков. Сера постоянно присутствует во всех живых организмах, являясь важным биогенным элементом. Ее содержание в растениях составляет 0,3-1,2 %, в животных 0,5-2 % (морские организмы содержат больше серы, чем наземные). Биологическое значение серы определяется прежде всего тем, что она входит в состав аминокислот метионина и цистеина и, следовательно, в состав пептидов и белков. Кроме того, сера входит в молекулы гормонов, важных веществ. Много серы содержится в кератине волос, костях, нервной ткани. Неорганические соединения серы необходимы для минерального питания растений. Они служат субстратами окислительных реакций, осуществляемых распространенными в природе серобактериями. Однако по своему отрицательному воздействию на окружающую среду и человека сера (точнее, ее соединения) стоит на одном из первых мест. Основной источник загрязнения серой - сжигание каменного угля и других видов топлива, содержащих серу. При этом около 96% серы, содержащейся в топливе, попадает в атмосферу в виде сернистого газа SO2.

ОЗДОРОВИТЕЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ: Целебные свойства лука и чеснока напрямую связаны с входящими в их состав соединениями серы. Именно они позволяют понизить уровень холестерина и сахара в крови, снять высокое давление.

НЕДОСТАТОК: Выпадение волос, заболевания на нервной почве, ослабление костной ткани.

ВЫВЕДЕНИЕ: Большая часть серы выводится с мочой в виде сульфата, сероводорода и меркаптан

СОВЕТ: Не отказывайте себе в потреблении капусты, чеснока (чесночных таблеток - без запаха, естественно) и спортивного питания. Поездка на горячие серные источники оказывает быстрое исцеляющее воздействие на больных с такими формами артрита, при которых не помогает ни одно патентованное средство.

МЕТАБОЛИЗМ: С пищей сера поступает в организм главным образом в составе двух аминокислот - цистина и метионина. На конечных этапах метаболизма этих аминокислот сера высвобождается и в результате окисления переводится в неорганическую форму. В составе цистина и метионина сера присутствует в структурах белках. Важную роль играет также сульфгидрильная (-SH) группа цистеина, от которой зависит активность многих ферментов. Небольшое количество экскретируемого сульфата обычно связано с органическими соединениями типа фенолов. Дисульфидные связи -S-S- в полипетидных цепях участвуют в формировании пространственной структуры белков.

НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ: Сера довольно широко распространена в природе. В земной коре ее содержание оценивается в 0,05% по массе. В морской воде присутствует около 8,7·10-2 % серы. В природе часто встречаются значительные залежи самородной серы (обычно вблизи вулканов); в Европе они расположены на юге Италии, в Сицилии. Еще большие залежи самородной серы имеются в США (в штатах Луизиана и Техас), а также в Средней Азии, в Японии, в Мексике. В природе сера встречается как россыпями, так и в виде кристаллических пластов, иногда образуя изумительные по красоте группы полупрозрачных желтых кристаллов (так называемые друзы). В вулканических местностях часто наблюдается выделение из-под земли газа сероводорода H2S; в этих же регионах сероводород встречается в растворенном виде в серных водах. Вулканические газы часто содержат также сернистый газ SO2. На поверхности нашей планеты широко распространены месторождения различных сульфидных соединений.

ТАБЛИЦА МЕНДЕЛЕЕВА: Сера, лат. Sulfur, S, химический элемент с атомным номером 16, атомная масса 32,066. Природная сера состоит из четырех стабильных нуклидов: 32S (содержание 95,084% по массе), 33S (0,74 %), 34S (4,16%) и 36S (0,016 %). Радиус атома серы 0,104 нм. Радиусы ионов: иона S2- 0,170 нм (координационное число 6), иона S4+ 0,051 нм (координационное число 6) и иона S6+ 0,026 нм (координационное число 4). Энергии последовательной ионизации нейтрального атома серы от S0 до S6+ равны, соответственно, 10,36, 23,35, 34,8, 47,3, 72,5 и 88,0 эВ. Сера расположена в VIA группе периодической системы Д. И. Менделеева, в 3-м периоде, и принадлежит к числу халькогенов. Конфигурация внешнего электронного слоя 3 s 23 p 4. Наиболее характерны степени окисления в соединениях -2, +4, +6 (валентности соответственно II, IV и VI). Значение электроотрицательности серы по Полингу 2,6. Сера относится к числу неметаллов. В свободном виде сера представляет собой желтые хрупкие кристаллы или желтый порошок.

ФОСФОР

НЕОБХОДИМОСТЬ: Необходим для нормальной работы мозга, для укрепления костей, для перераспределения энергии, которая поступает в организм с пищей - передача, накопление и использование, а так же применяется при изготовления широкого спектра медицинских препаратов.

СУТОЧНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ: 0,8 - 1,7 г. Дневная норма фосфора для взрослого человека - это 6 столовых ложек - 116 г тыквенных семечек, 130 г сыра, 12 яичных желтков, 350 г овсяных хлопьев, около 0,5 кг лососины или столько же телятины.

ПРОДУКТЫ: Он входит в состав белков растительного и животного происхождения. Более всего содержат следующие продукты: тыквенные семечки, твердый сыр, яичный желток, овсяные хлопья, свиная и говяжья печень, белая фасоль, пшено, лососина, зерновой хлеб, сгущенное молоко, соя, говядина, телятина, молоко, злаки, рыба, йогурт.

В ОРГАНИЗМЕ: Человеческий скелет содержит примерно 1400 г фосфора, в мышцах - 130 г, а мозг и нервы содержат около 12 г. Один из главных компонентов костей и зубов. Присутствует в живых клетках в виде ортофосфорной и пирофосфорной кислот и их производных. В виде фосфата фосфор присутствует в организме также в сотнях различных физиологически важных органических эфиров. Из фосфора строятся мембраны клеток, он входит в состав жизненно важного вещества - аденозинтрифосфорной кислоты - АТФ.

ОЗДОРОВИТЕЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ: укрепляет ослабленные кости при болезнях почек и при нехватке витамина D, а также в небольших дозах способствует повышению активности.

НЕДОСТАТОК: Постоянный недостаток приводит к искривление костей, сказывается на умственных способностях, судороги, в сочетании с недостатком витамина D - рахит. Острая фосфорная недостаточность может возникнуть у сильно пьющих людей, больных с пораженными почками, с запущенной формой диабета.

ПОВЫШЕННОЕ СОДЕРЖАНИЕ: Сложность с распределением кальция и магния в организме человека. Недостаток кальция.

ВЫВЕДЕНИЕ: Паратиреоидный гормон стимулирует выведение фосфора с мочой и выход его из костной ткани.

СОВЕТ: Один-два раза в неделю устраивайте рыбный день. Не увлекайтесь газировкой.

МЕТАБОЛИЗМ: Метаболизм фосфора - одного из главных компонентов костной ткани и зубов - во многом зависит от тех же факторов, что и метаболизм кальция. Паратиреоидный гормон стимулирует выведение фосфора с мочой и выход его из костной ткани; тем самым он регулирует концентрацию фосфора в плазме крови. Очень нам поможет в этом витамин D - токоферол. Именно он (и молочная кислота) помогает нашему организму усвоить кальций, именно он усиливает всасывание фосфора Если по каким-то причинам витамина D недостаточно, процесс усвоения этих минералов нарушается, и и первую очередь снижается процент усвоенного кальция. Беда, если токоферола в избытке! Это бывает, когда мы сами себе назначаем препараты, содержащие витамин D. Тогда кальций начинает откладываться на стенках сосудов и артерий, они становятся твердыми и ломкими, усиливается свертываемость крови и - как результат - начинается образование тромбов. Всегда помните про баланс! Если вы используете препараты кальция" которые выписывают для формирования костей" быстрого заживления травм, то обязательно ешьте продукты, богатые фосфором. Категорически запрещено принимать фосфор в больших дозах как минеральную добавку. Помните: фосфор - один из самых токсичных минералов. Недаром именно соли фосфорной кислоты входят в состав пестицидов, а уж о вреде пестицидов для нашего здоровья никому говорить не нужно.

НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ: Фосфор широко распространен в природе и составляет 0,12% земной коры. Фосфор составляет существенную долю в химическом составе растений и поэтому является важным удобрением. Основным сырьем для производства удобрений служат апатит CaF2Ч3Ca3(PO4)2 и фосфориты, основой которых являются фосфат кальция Ca3(PO4)2. Элементный фосфор получают электротермическим восстановлением при 1400-1600° С из фосфоритов и апатитов в присутствии SiO2. Апатит добывают в России, Бразилии, Финляндии и Швеции. Крупным источником фосфора является фосфоритовая руда, в больших количествах добываемая в США, Марокко, Тунисе, Алжире, Египте, Израиле. Гуано, другой источник фосфора, добывают на Филиппинах, Сейшельских островах, в Кении и Намибии.

ТАБЛИЦА МЕНДЕЛЕЕВА: Фосфор, лат. Phosphorus, Р, неметаллический химический элемент, член семейства азота (N, P, As, Sb, Bi) - VA подгруппы периодической системы Менделеева, атомный номер 15, атомная масса 30,97376. Название от греч. phosphoros - светоносный. красный фосфор. Открыт в 1669 Х.Брандом, гамбургским алхимиком и лавочником в процессе поиска философского камня. При нагревании смеси белого песка и выпаренной мочи он получил белое твердое вещество, светящееся в темноте и самопроизвольно воспламеняющееся на воздухе. Органические соединения фосфора содержат связь P-C. Имеют широкий спектр применения в качестве лекарственных препаратов, экстрагентов, пластификаторов, гидравлических жидкостей, теплоносителей, инсектицидов. Фосфор имеет три аллотропические модификации. Белый (плотность 1,828 г/см3, tпл 44,14 °С) в чистом виде (или желтый - товарный продукт) фосфор октаэдрической структуры очень реакционноспособен, фосфоресцирует. Белый фосфор сильно ядовит, даже в малых дозах смертелен. Красный (плотность 2,3 г/см3, tпл 590 °С) пластинчатый фосфор менее реакционноспособен. Он не загорается до 240° С. Красный фосфор относительно нетоксичен, и поэтому его используют в производстве спичек. Белая модификация может переходить в красную при нагревании в отсутствие воздуха. Еще одна модификация фосфора - черный фосфор - чешуйчатое кристаллическое вещество, напоминающее графит. Он получается нагреванием белого фосфора под давлением. Его плотность 2,25-2,69 г/см3. Черный фосфор - полупроводник.

ХЛОР

НЕОБХОДИМОСТЬ: Участвует в образовании особых веществ, способствующих расщеплению жиров, которые засоряют организм. Хлор участвует в образовании соляной кислоты - основного компонента желудочного сока, заботится о выведении из организма мочевины, стимулирует работу половой и центральной нервной систем, способствует формированию и росту костной ткани.

Когда говорят о хлоре, калии и натрии, подразумевают водно-солевой обмен. Эти элементы присутствуют в нашем организме в значительном количестве. Они входят в состав межклеточной жидкости, причем их соотношение должно быть более или менее постоянным. Эти три элемента отвечают за осмотическое давление межклеточной жидкости. Благодаря хлору, калию и натрию, возможна передача в организме слабых электрических токов, а значит, нервная деятельность.

Без хлора, калия и натрия, не могут протекать самые разные процессы, например сокращение мышц, пищеварение, сердцебиение. Любое изменение заложенного на генетическом уровне равновесия между этими минералами тут же приводит к нарушениям кровяного давления, кислотно-щелочному дисбалансу, и может вызвать серьезное расстройство здоровья.

СУТОЧНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ: 3,0 - 6,0 г .

ПРОДУКТЫ: Важнейшее химическое соединение хлора - поваренная соль - химическая формула NaCl, химическое название хлорид натрия.

В ОРГАНИЗМЕ: В организме среднего человека, массой тела 70 кг содержится около 95 г хлора. Мышечная ткань человека содержит 0,20-0,52 % хлора, костная - 0,09 %; в крови содержится 2,89 г/л. Хлор относится к важнейшим биогенным элементам и входит в состав всех живых организмов. Хлор откладывается в кожных покровах, мышцах и хрящах.

ОЗДОРОВИТЕЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ: В результате осморегуляции осуществляется выведение воды или солей - преимущественно хлористого натрия, из организма, а также задержка и перераспределение их в организме. Осморегуляция - от осмос и лат. regulo - направляю, это физико-химические и физиологические процессы, обеспечивающие относительное постоянство осмотического давления внутренней среды - крови, лимфы, внутриклеточной жидкости организма.

НЕДОСТАТОК: Ежедневно с пищей человек получает количество хлора, которое с избытком покрывает потребность в этом элементе. Недостаток его может возникнуть только в экстремальных условиях: при длительных расстройствах желудка, при сильном потоотделении, связанном с тяжелым физическим трудом, при высокой температуре и при некоторых заболеваниях печени, при недостаточности коры надпочечников. Недостаток хлора вызывает спазмы мышц, а также приводит к быстрой утомляемости, плохому аппетиту, сухости во рту, пониженному артериальному давлению.

ПОВЫШЕННОЕ СОДЕРЖАНИЕ: Отложение солей, болезни почек. Избыток хлора проявляется в патологическом изменении кровеносных сосудов. Человек при этом становится раздражительным и возбудимым, повышается артериальное давление. В этом случае следует резко снизить потребление соли.

ВЫВЕДЕНИЕ: почки - пот и моча

СОВЕТ: Соль - "белая смерть" - не злоупотребляйте! Если отсутствует минеральная вода, не забывайте воду из под крана кипятить или отстаивать.

МЕТАБОЛИЗМ: Хлор - один из основных элементов водно-солевого обмена животных и человека, определяющих физико-химические процессы в тканях организма. Он участвует в поддержании кислотно-щелочного равновесия в тканях, осморегуляции. Хлор - основное осмотически активное вещество крови, лимфы и других жидкостей тела, находясь, в основном, вне клеток. У растений хлор принимает участие в окислительных реакциях и фотосинтезе.

НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ: Некоторые растения, так называемые галофиты, не только способны расти на сильно засоленных почвах, но и накапливают в больших количествах хлориды. Известны микроорганизмы (галобактерии и др.) и животные, обитающие в условиях высокой солености среды.

Важнейшее химическое соединение хлора - поваренная соль (химическая формула NaCl, химическое название хлорид натрия) - было известно человеку с древнейших времен. Имеются свидетельства того, что добыча поваренной соли осуществлялась еще 3-4 тысячи лет до нашей эры в Ливии. Возможно, что, используя поваренную соль для различных манипуляций, алхимики сталкивались и с газообразным хлором. Для растворения "царя металлов" - золота - они использовали "царскую водку" - смесь соляной и азотной кислот, при взаимодействии которых выделяется хлор. Хлор применяют для обеззараживания воды - хлорирования, и для многих других целей.

ТАБЛИЦА МЕНДЕЛЕЕВА: Хлор, лат. Сhlorum, Cl, химический элемент, VII группы, с атомным номером 17, атомная масса 35,453, член семейства галогенов - F, Cl, Br, I, At. В свободном виде - желто-зеленый тяжелый газ с резким удушливым запахом (отсюда название: греч. chloros - желто-зеленый).

Природный хлор представляет смесь двух нуклидов с массовыми числами 35 (в смеси 75,77% по массе) и 37 (24,23%). Газообразный хлор выделил К.Шееле в 1774 по реакции соляной (хлороводородной) кислоты с пиролюзитом (MnO2), но не установил, что этот газ - именно элемент хлор. В 1785 К.Бертолле считал хлор кислородным соединением муриевого радикала, т.е., в современных терминах, оксосоляной кислотой. В 1808 Ж.Гей-Люссак, проведя синтез хлороводородной кислоты из 1 объема хлора и 1 объема водорода, сделал вывод, что хлор не содержит кислорода, и тем самым открыл поле для исследований Х.Дэви, который установил элементную природу хлора.

НАТРИЙ И ХЛОР. Эти два элемента находятся в организме человека преимущественно в виде поваренной соли и их роль в первую очередь связана с двумя взаимосвязанными процессами: поддержанием постоянства осмотического давленипя и распределения объема жидкости в организме. Кроме того, ионы натрия принимают непосредственное участие в транспорте аминокислот, сахаров и калия в клетки; и натрий, и хлор обеспечивают биоэлектрические  явления в тканях. Потребность человека в хлориде натрия (в среднем 7-12 г/сутки) обеспечивается его содержанием в пищевых продуктах (хлеб, мясо, сыр, квашения и соления) и поваренной солью, используемой в процессе кулинарной  обработки. При усиленном выведении ионов натрия с мочой и с потом, что имеет место при интенсивной мышечной деятельности и при работе в условиях высоких наружных температур, рекомендуется повышать потребление поваренной соли до 20г.

ЖЕЛЕЗО

НЕОБХОДИМОСТЬ: Без железа совершенно невозможно нормальное функционирование кровеносной системы. Дело в том, что железо обязательно входит в состав эритроцитов - красных кровяных телец, и является строительным материалом для гемоглобина, который занят переносом кислорода и углекислого газа.

СУТОЧНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ: 6-20 мг. Дневная норма железа содержится в 50 г свиной печени, 80 г кунжутного семени, 120 г пророщенной пшеницы, 8 яичных желтках, 9 ст. ложках семечек или в 500 г говядины.

ПРОДУКТЫ: Железо содержат следующие продукты: свиная печень, черный чай, кунжутное семя. пророщенная пшеница, говяжья печень, тунец, яичный желток, подсолнечные семечки, овес. шпинат, зеленый горошек, курица, малина. черника, кабачки, цветная капуста.

В ОРГАНИЗМЕ: В среднем организм человека, массой тела 70 кг содержит 4,2 г железа. В 1 литре крови - около 450 мг. От уровня железа в крови зависит способность организма противостоять инфекциям, снимать интоксикации, поддерживать оптимальный уровень холестерина, вырабатывать энергию. В человеческом организме поддерживается почти постоянный уровень железа. Этот элемент, в отличие от других, может использоваться многократно. Он хранится в печени, селезенке и костном мозге, и при необходимости участвует в аварийном производстве гемоглобина.

Железо присутствует в организмах всех растений и животных как микроэлемент, то есть в очень малых количествах. В среднем содержание составляет около 0,02%. Однако железобактерии, использующие энергию окисления железа(II) в железо(III) для хемосинтеза, могут накапливать в своих клетках до 17-20% железа. Основная биологическая функция железа - участие в транспорте кислорода и окислительных процессах. Если уровень гемоглобина ниже среднего уровня, но не ниже критической отметки, можно исправить ситуацию с помощью диеты. Нужно только помнить, что из всего железа, поступающего в организм вместе с растительной пищей, усвоится всего 10%; а из животной пищи - 1/3. Если комбинировать животную и растительную пищу, то процент усвоения увеличивается в два раза.

ОЗДОРОВИТЕЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ: Препараты железа применяются и как общеукрепляющие средства, предотвращают малокровие.

НЕДОСТАТОК: При недостатке железа в организме развивается железистая анемия - малокровие, которую лечат с помощью препаратов, содержащих железо. Поэтому у людей при железодефицитной анемии бледные, синюшные кожные покровы, быстро снижается тургор кожи, преждевременно образуются морщины. Железодефицитная анемия - когда уровень гемоглобина падает ниже 120 г/л. Первые признаки - постоянная усталость, слабость, головокружение, бледность. Снижается уровень гемоглобина в крови, а значит, все без исключения ткани и внутренние органы страдают от недостатка кислорода. И не было бы никакого дефицита, если бы не кровопотери. Вот почему проблемы с железом - это почти всегда проблемы женские. Мужчина может прибрести анемию, только если он потерял большое количество крови при аварии, операции, некоторых заболеваниях, а также если он регулярно сдает кровь на донорских пунктах и при этом неправильно питается. Женщины теряют кровь ежемесячно, поэтому и чаще приобретают малокровие. Недостаток железа часто выражается в извращенном аппетите. Некоторые вполне серьезные люди обнаруживают вдруг желание "закусить" клеем или мелом.

Симптомы анемии: повышенная кровоточивость слизистых оболочек, слишком долго незаживающие царапины и порезы, длительное кровотечение при мельчайшем повреждении кожных покровов. При анемии человек испытывает общую слабость, повышенную утомляемость, снижение физической и умственной работоспособности, значительно хуже ориентируется в пространстве. Резкий дефицит железа обычным изменением питания восполнить не удается.

ПОВЫШЕННОЕ СОДЕРЖАНИЕ: Избыточная доза железа - 200 мг и выше, может оказывать токсичное действие. Гораздо сложнее вывести из организма лишнее железо, чем повысить его уровень до нормы. Избыток железа может вызвать тяжелое заболевание - гемохроматоз. Его признаки: резкое снижение веса, слабость, изменение цвета кожи, снижение иммунитета, желудочные боли; нередко это заболевание осложняется диабетом, атеросклерозом и сердечными патологиями. Гемохроматоз - заболевание локальное, им чаще всего страдают люди определенных районов, где почва перенасыщена железом. Но зачастую развитие этого недуга провоцируют сами больные, которые бесконтрольно принимают препараты железа. Железо легко накапливается в тканях и органах человека, особенно в печени, поджелудочной железе и сердце. Иногда железосодержащие добавки или препараты только ухудшают состояние больного. Признаки непереносимости железа - изжога, тошнота, нарушение работы пищеварительного тракта.

ВЫВЕДЕНИЕ: Через почки железо не выводится; избыток его накапливается в печени в соединении с особым белком - ферритином.

СОВЕТ: Переедание железосодержащих продуктов, вряд ли приведет к опасной концентрации железа в Вашем организме. Если вы употребляете много пищи, богатой фосфатами и кальцием, то усвоение железа падает. Нельзя препараты железа запивать молоком! Оксалаты, фитаты и танины тоже не способствуют его усвоению. А вот витамин С повышает способность организма усваивать железо.

МЕТАБОЛИЗМ: Железо входит в состав гемоглобина и других гемопротеинов, а именно миоглобина - мышечного гемоглобина, цитохромов - дыхательных ферментов и каталазы, а также в состав некоторых ферментов, не содержащих гемогруппы. Всасывается железо в верхних отделах кишечника, причем это единственный элемент, всасывающийся только тогда, когда его запас в организме полностью исчерпан. В плазме железо транспортируется в соединении с белком - трансферрином.

Подробнее. Свои функции железо выполняет в составе сложных белков - гемопротеидов, простетической группой которых является железопорфириновый комплекс - гем. Среди важнейших гемопротеидов дыхательные пигменты гемоглобин и миоглобин, универсальные переносчики электронов в реакциях клеточного дыхания, окисления и фотосинеза цитохромы, ферменты каталоза и пероксида, и других. У некоторых беспозвоночных железосодержащие дыхательные пигменты гелоэритрин и хлорокруорин имеют отличное от гемоглобинов строение. При биосинтезе гемопротеидов железо переходит к ним от белка ферритина, осуществляющего запасание и транспорт железа. Этот белок, одна молекула которого включает около 4 500 атомов железа, крнцентрируется в печени, селезенке, костном мозге и слизистой кишечника млекопитающих и человека.

НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ: В земной коре железо распространено достаточно широко - на его долю приходится около 4,1% массы земной коры, 4-е место среди всех элементов, 2-е среди металлов. Известно большое число руд и минералов, содержащих железо. Наибольшее практическое значение имеют красные железняки (руда гематит, Fe2O3 ; содержит до 70% Fe), магнитные железняки (руда магнетит, Fe3О4; содержит 72,4% Fe), бурые железняки (руда гидрогетит НFeO2· nH2O), а также шпатовые железняки (руда сидерит, карбонат железа, FeСО3; содержит около 48% Fe). В природе встречаются также большие месторождения пирита FeS2 (другие названия - серный колчедан, железный колчедан, дисульфид железа и другие), но руды с высоким содержанием серы пока практического значения не имеют. По запасам железных руд Россия занимает первое место в мире. В морской воде 1·10-5-1·10-8% железа.

Чистое железо имеет довольно ограниченное применение. Его используют при изготовлении сердечников электромагнитов, как катализатор химических процессов, для некоторых других целей. Но сплавы железа - чугун и сталь - составляют основу современной техники. Находят широкое применение и многие соединения железа. Так, сульфат железа(III) используют при водоподготовке, оксиды и цианид железа служат пигментами при изготовлении красителей и так далее.

Железо также необходимо для нормального развития растений, поэтому существуют микроудобрения на основе препаратов железа.

ТАБЛИЦА МЕНДЕЛЕЕВА: Железо, лат. Ferrum, Fe, химический элемент, атомный номер 26, атомная масса 55,847. Происхождение как латинского, так и русского названий элемента однозначно не установлено. Природное железо представляет собой смесь четырех нуклидов с массовыми числами 54 (содержание в природной смеси 5,82% по массе), 56 (91,66%), 57 (2,19%) и 58 (0,33%). Конфигурация двух внешних электронных слоев 3 s 2 p 6 d 6 4s 2. Обычно образует соединения в степенях окисления +3 (валентность III) и +2 (валентность II). Известны также соединения с атомами железа в степенях окисления +4, +6 и некоторых других.

В периодической системе Менделеева железо входит в группу VIIIВ. В четвертом периоде, к которому принадлежит и железо, в эту группу входят, кроме железа, также кобальт и никель. Эти три элемента образуют триаду и обладают сходными свойствами.

Радиус нейтрального атома железа 0,126 нм, радиус иона Fe2+ - 0,080 нм, иона Fe3+ - 0,067 нм. Энергии последовательной ионизации атома железа 7,893, 16,18, 30,65, 57, 79 эВ. Сродство к электрону 0,58 эв. По шкале Полинга электроотрицательность железа около 1,8. Железо высокой чистоты - это блестящий серебристо-серый, пластичный металл, хорошо поддающийся различным способам механической обработки.

VМедь (Cu) - 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. Потребность в меди у взрослого человека составляет 2 мг в день. Медь необходима для процессов образования гемоглобина и в этом смысле не подлежит замене другими элементами. Медь также участвует в процессах роста и размножения. Участвует в процессах пигментации, так как входит в состав меланина. 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.

В организме медь содержится вво всех органах, но больше всего ее в печени, селезенки, головном мозге. Пополнение запасов этого элемента происходит при употреблении в пищу рыбы, яиц, винограда, шпината, печени.
Биологическая роль меди заключается в построении ряда (около 25) белков и ферментов; физиологическая роль - в регуляции процессов окисления, синтеза АТФ и важнейших соединительно-тканных белков - коллагена и эластина, а также в метаболизме железа и защите клеток от токсического воздействия активированного кислорода. Содержание меди наиболее высоко в продуктах моря и печени, зернобобовых, гречневой и овсяной крупе, орехах. Суточная потребность школьников в меди - около 40 мкг/кг массы тела.

 Цинк. В организме взрослого человека содержится 1,5 – 3 гр цинка, наибольшее количество находится в предстательной железе, сперме, коже, волосах, мышечной ткани, клетках крови. При дефицитных состояниях цинка наблюдается снижение аппетита, анемия, аллергические заболевания, гиперактивность, потеря остроты зрения. Нехватка цинка приводит к бесплодию у мужчин и преждевременным родам женщин. У детей и подростков при дефиците цинка возникает предрасположенность к алкоголизму и наркомании. Токсическая доза для человека 150-600 мг.

Цинк (Zn) - отложение цинка в печени доходит до 500-600мг/1 кг веса; кроме того цинк отлагается преимущественно в мышцах и костной системе. Суточная потребность человека в цинке составляет 12-16мг для взрослых и 4-6мг для детей. Наиболее богаты цинком дрожжи, пшеничные, рисовые и ржаные отруби, зерна злаков и бобовых, какао, морепродукты. Наибольшее количество цинка содержат грибы - в них содержится 130-202,3мг на 1 кг сухого вещества. В луке - 100,0 мг, в картофеле -11,3мг, в коровьем молоке - примерно 3 мг/ 1 литр.
    Цинк оказывает влияние на активность половых и гонадотропных гормонов гипофиза. Цинк также увеличивает активность ферментов: фосфатаз кишечной и костной, катализирующих гидролиз. Тесная связь цинка с гормонами и ферментами объясняет его влияние на углеводный, жировой и белковый обмен веществ, на окислительно-восстановительные процессы, на синтетическую способность печени. Считается, что цинк обладает липотропным эффектом, т.е. способствует повышению интенсивности распада жиров, что проявляется уменьшением содержания жира в печени.
    При цинковом отравлении наступает фиброзное перерождение поджелудочной железы. Избыток цинка задерживает рост и нарушает минерализацию костей. При дефиците цинка наблюдается задержка роста, перевозбуждение нервной системы и быстрое утомление. Поражение кожи происходит с утолщением эпидермиса, отеком кожи, слизистых оболочек рта и пищевода, ослаблением и выпадением волос. Недостаточность цинка также приводит к бесплодию.
    Дефицит цинка может приводить к усиленному накоплению железа, меди, кадмия, свинца. Избыток приводит к дефициту железа, меди, кадмия.

Считается, что цинк обладает липотропным эффектом, т.е. способствует повышению интенсивности распада жиров, что проявляется уменьшением содержания жира в печени. При цинковым отравлении наступает фиброзное перерождение поджелудочной железы. Избыток цинка задерживает рост и нарушает минерализацию костей.

 Биологическая роль цинка определяется его необходимостью для нормального роста, развития и полового созревания, поддержания репродуктивной функции и адекватного иммунологического статуса, обеспечения нормального кроветворения, вкуса и обоняния, нормального течения процессов заживления.

Основные пищевые источники цинка: мясо, птица, твердые сыры, зернобобовые, некоторые крупы. Много цинка в орехах и креветках. В сутки школьникам необходимо получать около 20 мг цинка. Избыток  цинка может оказать токсическое воздействие (например, при длительном хранении продуктов, особенно кислых в оцинкованной посуде или термической обработке пищи в такой посуде).

Причины дисбаланса и пути попадания в организм

Дисбаланс цинка отражается на

Марганец (Mn) - находится во всех органах и тканях. Наиболее богаты марганцем трубчатые кости и печень (на 100 г свежего вещества в трубчатых костях марганца содержится 0,3 мг, в печени - 0,205-0,170 мг). Для детского организма необходимо в сутки 0,2-0,3 мг марганца на 1 кг веса тела, для взрослого 0,1 мг. Наряду с печенью важная роль в накоплении марганца принадлежит поджелудочной железе. Важен для репродуктивных функций и нормальной работы центральной нервной системы. Марганец помогает устранить половое бессилие, улучшить мышечные рефлексы, предотвратить остеопороз, улучшить память и уменьшить нервную раздражительность. Особенно богаты марганцем чай, растительные соки, цельные злаковые, орехи, зеленые овощи с листьями, горох, свекла.
    Отравление марганцем дают следующие симптомы: сильная утомляемость, слабость, сонливость, тупые головные боли в лобно-височных областях, тянущие боли в пояснице, конечностях, реже боли ишиалгического характера, боли в правом подреберье, в подложечной области, понижение аппетита, медлительность движений, расстройство походки, парестезии, расстройство мочеиспускания, половая слабость, бессонница, подавленное настроение, слезливость. Сильная скованность движений, больные утрачивают способность широко шагать. При недостатке марганца нарушаются процессы окостенения во всем скелете, трубчатые кости утолщаются и укорачиваются, суставы деформируются. Нарушается репродуктивная функция яичников и яичек. Избыток марганца усиливает дефицит магния и меди.
Этот микроэлемент необходим для нормального роста, поддержания репродуктивной функции, процессов костеобразования, нормального метаболизма соединительной ткани. Он участвует также в регуляции углеводного и жирового обмена. Богаты марганцем  злаковые, бобовые, орехи, особенно - чай и кофе. Достоверные сведения о физиологической потребности человека  в марганце отсутствуют; предположительная суточная потребность - 2-3 мг. 


    Йод (J) - йод входит в состав всех растений. Некоторые морские растения (пузырчатая водоросль - Fucus vesiculosus, морская губка Spongia maritima) обладают способностью концентрировать йод. Общее количество йода в организме около 25 мг, из них 15 мг - в щитовидно железе. Значительное количество йода содержится в печени, почках, коже, волосах, ногтях, яичниках и предстательной железе. Щитовидная железа является своего рода центральной регулирующей лабораторией, в которой образуются и накапливаются соединения йода. Нормальная потребность в йоде составляет около 100-150 (для взрослых) и 175-200 (для беременных и кормящих) мг в сутки.
    Избыток йода в организме может наблюдаться при гипертиреозе, может развиться и базедова болезнь с зобом, экзофтальмом, тахикардией. Кроме этого наблюдается раздражительность, мышечная слабость, потливость, исхудание, склонность к диарее. Основной обмен повышается, наблюдается гипертермия, дистрофические изменения кожи и ее придатков, раннее поседение, депигментация кожи на ограниченных участках (vitiligo), атрофия мышц. При недостаточном поступлении йода у взрослых развивается зоб (увеличение щитовидной железы). У детей недостаток йода сопровождается резкими изменениями всей структуры тела. Ребенок перестает расти, умственное развитие задерживается (кретинизм). Большое количество йода содержится в келпе (бурая морская водоросль, см. ниже), овощах, выращенных на почве, богатой йодом, в луке, и всех морепродуктах.
 Биологическая роль йода определяется его участием в построении гормона щитовидной железы - тироксина, физиологическая роль которого весьма велика. Тироксин контролирует уровень основного обмена и теплопродукции, активно воздействует на психическое о физическое развитие, участвует в регуляции функционального состояния  ЦНС и эмоционального тонуса  человека, влияет на функциональное состояние сеердечно-сосудистой системы и печени. Взаимодействуя с другими железами внутренней секреции, прежде всего с гипофизом  и половыми железами, щитовидная железа, а, следовательно, и тироксин, оказывает выраженное влияние на водно-солевой, белковый, липидный и углеводный обмен.

Недостаточность йода у человека (что чаще всего связано с его дефицитом в воде и почве в данной местности и, как следствие, в пищевых продуктах) вызывает развитие особого заболевания эндемического зоба (эндемии - заболевания, связанные с особенностями биогеохимии данной местности), характеризующегося нарушением синтеза тироксина и гипофункцией щитовидной  железы. Для профилактики этого заболевания в эндемиичных районах используют поваренную соль с добавлением йодида калия.

Наиболее богаты йодом так называемые дары моря  - морские водоросли (морская капуста), морские гребешки, морская рыба. Содержание йода в мясе, молоке и молочных продуктах, злаковых  и овощах колеблется и связано с его содержанием в почве. Физиологическая суточная потребность в йоде для школьников - порядка 180 мкг.

 

Фтор. Биологическая роль фтора связана главным образом с его участием в костеобразовании и процессах формирования дентина и зубной эмали. Основным его источником является питьевая вода, содержащая обычно 1 мг/л фтора. При содержании фтора в питьевой воде ниже 0,5 мг/л возрастает частота заболевания кариесом. Богаты фтором рыба (треска), печень, орехи. Суточная потребность человека во фторе - порядка 1-1,5 мг. При повышенном содержании фтора в питьевой воде (эндемичные районы) развивается  заболевание флюороз, проявляющееся в крапчатости зубной эмали и поражении суставов; для профилактики этого заболевания осуществляется дефторирование воды.

 Кроме хлора и йода, в человеке присутствуют и другие элементы из седьмой группы таблицы Менделеева. Это фтор и бром. Бром принимает участие в работе нервной системы. Поэтому обнаружить его можно в тканях головного мозга, особенно в гипофизе. Место накопления фтора – зубная эмаль. Именно от его присутствия во многом зависит здоровье зубов. В организм фтор поступает из внешней среды с водой. Недостаток фтора в воде может привести к кариесу. Другое неприятное заболевание зубов- флюороз – грозит жителям тех районов, которые снабжаются водой с низким содержанием фтора. Пример с фтором очень хорошо показывает,  как чувствителен наш организм к  любым изменениям. Можно только поражаться той мудростью, с которой устроено все живое. Невероятные переплетения самых разных химических элементов образуют это чудо, которая называется человеком.

Селен (Sе) - в чистом виде встречается в природе редко, главным образом в виде примеси к сернистым металлам. 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. Суточные нормы составляют: 50 мкг - для женщин, 70 мкг - для мужчин, 65 мкг - для беременных и 75 мкг - для кормящих грудью. Селен хорошо сочетается с витамином Е. Содержится в морепродуктах, почках, печени, пшеничных зародышах, отрубях, луке, помидорах, капусте брокколи. В больших количествах соединения селена к двум 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.
Продолжаем путешествие по коридорам и комнатам таблицы Менделеева. Под №34 здесь расположен селен. Это «лунный » элемент (от греч. Selen - луна) работает в организме в любое время суток. Он входит в состав особых белков – ферментов – селенапротеидов. Их задача состоит в том, чтобы удалять из клеток перекись водорода, которая, если накапливаеться, принесет большой вред.

В последние годы селену придают большое значение, т.к. обнаружено его мощное антиоксидантное значение. Дефицит селена приводит к преждевременному старению клеток, развиваются артриты (заболевания суставов), наблюдается повышенное шелушение кожи. Имеются данные, свидетельствующие об обезвреживающем действии селена со стороны токсических веществ.

Официально рекомендуемая доза селена отсутствует, предлагается 50-200 мкг/сутки. Богаты селеном чеснок, зелень (петрушка, сельдерей, укроп, кинза), цельное зерно.

 

Хром (Сr) - хром является постоянной составной частью всех органов и тканей человека. Наибольшее количество обнаружено в костях, волосах и ногтях - из этого следует, что недостаток хрома сказывается в первую очередь на состоянии этих органов. В относительно больших количествах содержится в яйцах, телячьей печени, пшеничных зародышах, пивных дрожжах, кукурузном масле, моллюсках. Суточная норма потребления не установлена, но предполагается, что она колеблется в пределах 50-200 мкг. Хром оказывает действие на процессы кроветворения; оказывает действие на работу инсулина (ускоряет); на углеводный обмен и энергетические процессы. При хроническом отравлении хромом наблюдаются головные боли, исхудание, воспалительные изменения слизистой желудка и кишечника. Хромовые соединения вызывают различные кожные заболевания, дерматиты и экземы, протекающие остро и хронически и носят пузырьковый, папулезный, гнойничковый или узелковый характер.

Хром по химическому строению очень похож на молибден. Хром повышает чувствительность клеток к инсулину – гормону поджелудочной железы. Инсулин помогает клеткам усваивать глюкозу. При дефиците хрома в организме, инсулин начинает работать не в полную силу. Значит, глюкоза накапливается в крови, а клетки остаются на «голодном пайке». Все это приводит к тяжелому заболеванию – сахарному диабету.

 

Кремний (Si) - после кислорода кремний - самый распространенный элемент на земле. В виде кремнезема кремний содержится во всех растениях. Они его поглощают из почвы и из него строят прочную основу для своих клеток: твердость, эластичность и прочность стеблей растений зависят от содержания в них кремнезема. Кремний в виде кремнезема содержится в организме морских животных, пресноводных рыб, птиц и млекопитающих. Кремний содержится постоянно в курином яйце. Общее содержание кремнезема в теле человека - около 0,001%, среднее содержание SiO2 в крови человека составляет от 5,9 до 10,6 мг в 1 мл. В организме человека кремний обнаружен во всех органах и тканях: в легких, в волосах, гладких мышцах желудка, в надпочечниках, в фибрине, в цельной крови. Кремнезем необходим для прочности и эластичности эпителиальных и соединительно-тканных образований. Эластичность кожи, сухожилий, стенок сосудов обусловлена в значительной степени содержащимся в них кремнием. Кремнезем играет роль в сохранении кожей нормального тургора, что связано со способностью коллоидов, содержащих кремнезем, к набуханию.
    Кремнезем токсически действует на организм человека только будучи превращен в тончайшую пыль, попадающую в легкие при вдыхании. Недостаток кремния встречается достаточно редко. При его недостатке могут наблюдаться: слабая деятельность лейкоцитов при инфекционном процессе, плохое заживление ран, снижение аппетита, кожный зуд, снижение эластичности тканей, снижение тургора кожи, повышение проницаемости сосудов и как следствие - геморрагические проявления.
 Молибден (Мо) - способствует метаболизму углеводов и жиров, является важной частью фермента, отвечающего за утилизацию железа, в связи с чем помогает предупредить анемию. Суточная норма приема не установлена, но предполагается на уровне 75-250 мкг. Содержится в темно-зеленых листовых овощах, неочищенном зерне, бобовых. Проявления недостаточности изучены плохо. Повышенное содержание в организме встречается очень редко.
В той же группе, что и селен, но на один «этаж» ниже расположился молибден. Он принимает участие в обмене сложных белков – нуклеопротеидов, в состав которых входит ДНК и РНК. Одним из конечных продуктов распада нуклеопротеидов является мочевая кислота. При увеличении содержания молибдена происходит избыточное накопление мочевой кислоты в организме, а точнее в суставах. Это приводит к развитию неприятного заболевания – подагры (от греч. Podos- нога, agra- жертва).

 

Говорят, что Дмитрий Иванович Менделеев — автор периодической таблицы химических элементов — свое главное открытие сделал во сне. Но даже ему не могло присниться, какое огромное количество элементов содержится в человеческом теле.

Это невероятно, но наш организм — настоящая химическая кладовая. (И химическая лаборатория, конечно). Более 50 элементов являются его постоянными “обитателями”, участниками самых разных обменных процессов. А есть еще множество других, которые не всегда присутствуют в организме. Их наличие зависит от места жительства человека, особенностей его питания, от экологической обстановки.

“Элементы жизни”. Так называют самые главные составляющие не только человеческого организма, но вообще, всего живого. Кислород, углерод, водород и азот.

Силы четыре,
Соединяясь,
Жизнь образуют,
Мир создают.


Так написал немецкий поэт Фридрих Шиллер, и это сущая правда. Ведь на 70% мы состоим из… кислорода. 18% массы человека составляет углерод, а 10% — водород.

Присутствие в организме азота (N) не столь значительно, но он тоже играет огромную роль в нашей жизни. Хотя название этого элемента переводится с греческого как “неживой” (“а” — частица, обозначающая отрицание, “zoos” — живой), но без него невозможно существование живых организмов. Он является обязательной составной частью белков и нуклеотидов — важнейших биологических веществ.

Нуклеотиды входят в состав нуклеиновых кислот, из которых состоят самые главные наши молекулы — ДНК и РНК.

Молекула аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) является для организма уникальным аккумулятором энергии. Основу АТФ составляет нуклеотид с неизменным азотом.

Нобелевская премия по медицине за 1998г была присуждена группе ученых, описавших роль оксида азота (NO). Оказывается — это мощнейший расширитель кровеносных сосудов. Его вырабатывают сами сосуды, регулируя, таким образом, объем кровотока.

Слово протеин (белок) происходит от латинского “protos”, что значит “первый”. И действительно, по своей важности для жизни человека они занимают первое место. Каждый белок — это цепочка различных аминокислот, в состав которых обязательно входит азот. Об эффективности белкового обмена судят по количеству азота, поступившего в организм и выведенного из него. В основном азот выводится почками в виде аммиака. Повышенное его содержания в крови говорит о том, что почки работают недостаточно хорошо.

Вообще в теле человека все находится в строгом равновесии. Даже самое незначительное изменение может вызвать ужасные последствия. Особо чувствителен наш организм к увеличению или уменьшению содержания водорода (Н). Точнее, иона Н+, от которого зависит кислотность внутренней среды нашего организма. Это наиболее важный показатель. Если кровь, например, станет на 8-10% кислее или, наоборот, щелочнее, чем нужно, это может привести к гибели человека. Тем более, что водород входит в состав практически любой биологической молекулы. Он поистине “вездесущий” элемент.

Как и кислород (О), который олицетворяет саму жизнь. В первую очередь вспоминают о кислороде, когда говорят о дыхании. Но неверно думать, что дыхание — это лишь ритмичные движения грудной клетки, при которых воздух попадает в легкие. Это внешнее дыхание. Самое важное происходит внутри каждой клетки. Там кислород участвует в химических реакциях, в результате которых образуется энергия, необходимая организму.

Конечным продуктом дыхания является углекислый газ (СО2). Углерод (С), входящий в него, также один из тех элементов, без которых невозможна жизнь. Известно, что алмаз — это тоже углерод. Но зачем человеку нужны алмазы, когда в его организме присутствует обычный углерод. С ним не сравнятся по ценности все бриллианты мира. Благодаря способности углерода образовывать “цепочки”, существуют все органические соединения. Углеводы, белки, жиры, витамины… Здесь углерод играет “первую скрипку”.

 

В организме здорового человека, весом 75 килограммов присутствует 4500 г макро- и микроэлементов. В любом метаболическом процессе, происходящем в теле человека, присутствуют минеральные вещества.

Для ежедневного пополнения жизненно важного запаса израсходованных Вашим организмом веществ необходимо разнообразно питаться. Чем разнообразнее, тем больше вероятности отсутствия недостатков минералов и микроэлементов. Помните, что чем больше варите продукты, тем меньше шансов получить от продуктов ожидаемые составляющие и_ не режьте мелко продукты. Пейте больше минеральной воды, меньше кофе и алкоголя. Курильщики и прибегающие по любому поводу к содержимому аптечки находятся в зоне риска по минеральной недостаточности.

Люди, ведущие активный образ жизни наиболее нуждаются в пополнении недостатка минералов и микроэлементов.

Только 22 элемента считаются основными. Кальций, фосфор, калий, сера, натрий, хлор, магний и железо, находятся в организме обычно в виде одного или нескольких неорганических соединений. Только эти элементы присутствуют в тканях в достаточно большом количестве, по этому их называют макроэлементы. Без них невозможен обмен веществ в человеческом организме. Макроэлементы обеспечивают нормальное функционирование всех систем и органов, из них построены клетки тела.

Многие химические элементы содержатся в организме в микроскопических количествах. Поэтому их называют микроэлементами. Но их роль отнюдь не «микро». Наоборот, без них расстроились бы все стройные химические связи нашего организма. Функции микроэлементов очень разнообразны. Часть их входит в состав ферментов – биологических катализаторов.

Микроэлементы можно условно подразделить на три группы: эссенциальные, необходимые для нормальной жизнедеятельности ( йод, фтор, медь, цинк, марганец, селен и т.д.); токсические, поступление которых в организм может привести к тяжелым отравлениям (ртуть, свинец, кадмий, мышьяк); и нейтральные, неоказывающие выраженных физиологических или токсических воздействий (бор, алюминий, литий, серебро и др.). В то же время эссенциальные микроэлементы поступая в избыточном количестве, могут оказывать токсическое действие. Кроме того, имеет большое значение и их взаимное влияние: так, например, избыток одного микроэлемента может вызвать дефицит другого. Иначе говоря, при составлении пищевых рационов необходима тщательная их сбалансированность по микроэлементам.

Нарушенная экология, возросший темп жизни с неизбежным нарастанием стрессовых ситуаций, методы обработки продуктов питания,  «убивающие» биологически активные вещества, не всегда качественные продукты питания,- вот далеко не полный перечень причин роста дефицита жизненно важных микроэлементов и избытка токсичных, наносящих непоправимый вредздоровью. Жители мегаполисов страдают как правило, от избытка в организме тяжелых металлов: свинца, мышьяка, кадмия, ртути, хрома, никеля. Не для кого не секрет, что тяжелые металлы опасны для здоровья. Например, накопление ртути в организме происходит незаметно, иподволь, поэтому ртуть так и коварна, что при отравлении ею не появляется каких – либо конкретных, ярко выраженных симптомов. Результатом такого отравления, может быть нарушение речи, нервозность, появление состояния страха, сонливость, лейкопения (уменьшение количества лейкоцитов в крови.).

Нередко можно наблюдать такие изменения Вов внешнем облике человека: волосы становятся тусклыми с посеченными концами, ногти слоятся и ломаются, кожа приобретает землистый оттенок, теряет свою упругость.  Почему это происходит? Потому, что волосы, как никакой биологический субстрат отражают процессы, годами протекающие в нашем организме. Концентрация всех химических элементов в волосах многократно выше, чем в привычных для анализа  жидкостях – крови и моче. В сыворотке крови, например, можно определить содержание 6-8 элементов, а в волосах – 20-30. Статистика показывает, что содержание микроэлементов в волосах отражает микроэлементарный статус организма в целом, и пробы волос являются интегральным показателем минерального обмена. Именно волосы помогают диагностировать хронические заболевания, когда они себя еще ничем не проявляют.

Важным преимуществом этого неинвазивного (т.е. без проникновения в ткани и органы человека) метода состоит в том, что забор пробы может быть произведен без травмирования пациента и человек не рискует получить какую-либо инфекцию. Согласитесь, что в период эпидемии СПИДа, это очень важно.

Почему так важны минеральные элементы для нашего организма и чем объясняется, что эффективность их достигается даже микроскопическими количествами? Минералы вместе с водой обеспечивают постоянство осмотического давления, кислотно-щелочного баланса, процессов всасывания, секреции, кроветворения, костеобразования, свертывания крови; без них были бы невозможны функции мышечного сокращения, нервной проводимости, внутриклеточного дыхания.

Печень млекопитающих вообще богата микроэлементами. Она, например, является важнейшим источником кобальта (Со). Организму крайне необходим этот тяжелый металл. Жить без него очень тяжело, да просто, невозможно. Ведь кобальт входит в состав ценнейшего витамина — В12, цианкобаламина. Этот витамин участвует в процессах кроветворения. Дефицит витамина В12 ведет к тяжелому заболеванию, при котором задерживается рост эритроцитов и развивается анемия (от греч. “а” — отсутствие, “haima” — кровь).

 

Что изучает бионеорганическая химия?

 

Поведение отдельных элементов в живых организмах, а также в модельных соединениях, имитирующих живые организмы, изучает новая наука – бионеорганическая химия, появившаяся на стыке биологии, биохимии, медицины, неорганической химии и экологии. Главная задача бионеорганической химии – изучить на молекулярном уровне взаимодействие металлов (особенно биометаллов) с биологически активными лигандами (биолигандами), которыми могут быть как соединения, присутствующие постоянно в живом организме (эндогенные лиганды), так и поступающие в организм извне (экзогенные лиганды).

Весьма интересен вопрос о принципах отбора природой химических элементов для функционирования живых организмов. Не вызывает сомнения, что их распространенность не является решающим фактором. Здоровый организм сам способен регулировать содержание отдельных элементов. При наличии выбора(пищи и воды) животные инстинктивно могут вносить лепту в это регулирование. Возможности растений в данном процессе ограничены. Сознательное регулирование человеком содержания микроэлементов в почве. Сельскохозяйственных угодий также одна из важных задач., стоящих перед исследователями.

Живые организмы принимают активное участие в перераспределении химических элементов в земной коре. Минералы, природные химические соединения образуются в биосфере в различных количествах благодаря жизнедеятельности различных организмов (так называемого живого вещества). Примером геохимической функции живого вещества является кальциевая функция, характерная для всех организмов, имеющих кальциевый скелет. Концентрируя кальций в своих телах, живые организмы энергично извлекают его из окружающей среды. Когда же организм отмирает, основной минеральной составляющей остатка оказывается кальциевый скелет, который в свою очередь, возвращается в окружающую «неживую» среду. Сопоставляя качественный состав земной коры, геосферы и биосферы, можно заметить, что элементный состав живого вещества сильно отличается от такового для земной коры и ближе стоит к составу морской воды, исключая  углерод и кальций. Возникает вопрос: почему некоторые элементы преобладают именно в живых организмах? Каковы должны быть свойства этих элементов?

С химической точки зрения, отбор элементов при формировании живых организмов сводится к отбору тех из них, которые способны к образованию прочных, но в тоже время и лабильных связей. Эти связи должны легко подвергаться как гомолитическому, так и гетеролитическому  разрыву, а также циклизации. Именно поэтому органоген №1 – углерод. Атомы водорода и кислорода гораздо менее лабильны, но они образуют устойчивую среду для соединения остальных элементов – воду – и обеспечивают протекание окислительно-восстановительных процессов. Атомы неметаллов N, P и S, а также металлов  Fe, Cu, Mo, отличаются особой лабильностью в образовании различных химических связей. Это связано  с проявлением ими различных степеней окисления и координационных чисел. Сравнение химического состава живой и неживой природы можно закончить следующими словами известного ученого-философа Дж. Бернала: «Лабильные атомы P, Fe и S, которые претерпевают большие изменения в неорганическом мире, имеют главенствующие значение в биохимии; стабильные атомы Si, Al, Na, составляющие большую часть земной коры, играют второстепенную роль в живых организмах или отсутствуют вовсе».

Поэтому уместно напомнить слова выдающегося ученого XIX века А. Ампера: счастливы те, кто развивает науку в годы, когда она не завершена, но когда в ней уже назрел решительный поворот. Эти слова могут быть особенно полезны тем, кто стоит перед выбором профессии. 

Важнейший фактор здоровья.

 

Питание является одним из основных условий существования человека, а проблема питания – одной из основных проблем человеческой культуры.

Количество, качество, ассортимент потребляемых пищевых продуктов, современность и регулярность приема пищи решающим образом влияют на человеческую жизнь во всех ее проявлениях.

Правильное питание – важнейший фактор здоровья, оно положительно сказывается на работоспособности человека и его жизнедеятельности и в значительной мере определяет длительность жизни, задерживая наступление старости.

Классическое сбалансированное питание предусматривает наличие оптимального соотношения питательных и биологически  активных веществ. Исходя из этого предполагается наличие оптимального количества и качества основных пищевых  ингредиентов: энергетических – белков, жиров и углеводов, незаменимых веществ: витаминов, микроэлементов, минеральных веществ, воды; информационных веществ, которые несут информацию и влияют на функцию НС, эндокринной системы, мышц и другие внутренние органы (антиоксиданты, эфирные масла, фитонциды, органические кислоты, балластные вещества, растительные волокна и др.).

Использование организмом минеральных веществ, их всасывание через стенки кишечника, зависит в значительной мере от продуктов, с которыми они вводятся. Так, например, известно, что в грубом ржаном и пшеничном хлебе, а также в некоторых видах зелени – шпинат, салат, щавель – много кальция, но этот кальций содержится в них в таких химических соединениях, которые плохо растворяются в пищеварительных соках и плохо всасываются.

В режиме питания важным условием является фактор времени приема пищи и деление суточного рациона на части. Для детей и школьников подход строго индивидуальный и в зависимости от биоритмов устанавливается 4-х разовое питание (завтрак 25% всего суточного рациона, 2-й завтрак 15%, обед – 35%, ужин – 25%). Для взрослых научно обосновывается 3 режима: преимущественно утренняя пищевая нагрузка – 50% всего суточного рациона и по 25%  на обед и ужин; равномерная нагрузка в течении дня (по 33%); преимущественно вечерняя пищевая нагрузка, но не позднее 18-19 часов – 50% всего суточного рациона, а по 25% на завтрак и обед. Для людей не склонных к полноте лучшим режимом приема пищи считается третий вариант, а для других первый.

 

Практические советы питания.

 

  1. Ежедневно калорийность пищи должна соответствовать виду труда.
  2. Переход на низкокалорийное  питание должен сопровождаться увеличением доли продуктов с высокими биоэнергетическими свойствами (сырые овощи и фрукты, зелень, мед, орехи, проращенные зерна, крупы с минимальной термической обработкой).
  3. Максимально ограничить употребление неорганической соли, сахара и заменять их более полезными продуктами: соль – морской капустой, сельдереем, петрушкой, перцем и др. травами;  сахар – медом, фруктами, ягодами.
  4. Значительно ограничивать употребление тортов, пирожных булочек, белого хлеба, сливочного масла, сметаны, жареных, рафинированных и консервированных продуктов, мяса  (1-2 раза в неделю), яиц (2-3 шт. в неделю).
  5. Соблюдать раздельный по времени прием воды, соков, компота, чая и твердых продуктов. Жидкость желательно принимать через 2-3 часа после приема пищи и за  30-50 минут до следующего приема.
  6. Прием винограда, фруктов, хлеба, молока отдельно от других продуктов. Яблоки и другие фрукты принимать до основной еды за 1-2 часа, а груши – после еды.
  7. Не употребляются одновременно углеводная и белковая пища, белковая и крахмалистая, крахмалы и сладости.
  8. Выработать систему однодневного голодания в неделю – если сделать это трудно, то в день принимать только сырые соки или один вид фруктов.
  9. Водный баланс лучше поддерживать приемом родниковой, свежеталой воды, свежих овощных и фруктовых соков.
  10. Пищу пережевывать до момента исчезновения ее специфического вкуса. При этом процесс насыщения происходит значительно быстрее, а количество съеденной пищи уменьшается в 2-3 раза.
  11. Садиться за стол только в добром расположении духа с максимальной концентрацией внимания на прием пищи.
  12. Принимать пищу только при наличии голода, а не по расписанию.
  13. Через час после приема пищи рекомендуется принимать горизонтальное положение. В это время пища переходит из желудка в 12-перстную кишку, куда выделяется и желчь. Затекание желчи в желудок травмирует его слизистую.

 

Возьмите на заметку

 

№1   Минеральные вещества овощей и бахчевых

 

Показатели

Овощи

Бах-

чевые

Капус-та бе-локо-чанная

Кар-то-фель

Лук

реп-ча-тый

Мор-ковь

крас-ная

Огур-цы

грун-товые

Ре-дис

Свек-ла

Тома-ты

Дыня

Макроэлементы, мг

             Калий

Кальций

Кремний

             Магний

             Натрий

             Сера

             Фосфор

             Хлор

 

Макроэлементы, мкг

            Алюминий

             Бор

            Ванадий

            Железо

            Йод

            Кобальт

            Литий

            Марганец

            Медь               

            Молибден

            Никель

            Рубидий

            Фтор

            Хром

            Цинк

 

 

185

48

-

16

13

37

31

37

 

 

570

200

-

600

3

3

-

170

75

10

15

-

10

5

400

 

568

10

-

23

28

32

58

58

 

 

860

115

149

900

5

5

77

170

140

8

5

500

30

10

360

 

175

31

-

14

18

65

58

25

 

 

400

200

-

800

3

5

-

230

85

-

3

476

31

2

850

 

200

51

-

38

21

6

55

63

 

 

323

200

99

700

5

2

6

200

80

20

6

-

55

3

400

 

141

23

-

14

8

-

42

25

 

 

425

-

-

600

3

1

-

180

100

1

-

-

17

6

215

 

225

39

-

13

10

-

44

44

 

 

-

100

185

1000

8

3

23

150

150

-

14

-

30

11

200

 

288

37

-

22

86

7

43

43

 

 

-

280

70

1400

7

2

-

660

140

10

14

453

20

20

425

 

 

290

14

-

20

40

12

26

57

 

 

-

115

-

900

2

6

-

140

110

7

13

153

20

5

200

 

118

16

-

13

32

10

12

50

 

 

-

-

-

1000

2

2

-

35

47

-

-

-

20

-

90

 

 

 

 

 


№ 2   Минеральный состав фруктов и ягод

 

Показатели

Фрукты

Цитрусо-вые

Ягоды

Вишня

Груша

Слива

Яблоки

Лимон

Вино-град

Земля-ника

(садовая)

Кры-жовник

Малина

Сморо-дина

чёрная

Микроэлементы, мкг

            Алюминий

            Бор

            Ванадий

            Железо

            Йод

            Кобальт

            Литий

            Марганец

            Медь       

            Молибден

            Никель

            Рубидий

            Фтор

            Хром

            Цинк

 

Макроэлементы, мг

             Калий

             Кальций

             Кремний

             Магний

             Натрий

             Сера

             Фосфор

             Хлор

 

-

125

25

500

2

1

-

80

100

3

15

77

13

7

150

 

 

256

37

-

26

20

6

30

8

 

-

130

5

2300

1

10

-

65

120

5

17

44

10

-

190

 

 

155

19

6

12

14

6

16

1

 

-

-

-

500

4

1

-

110

87

8

15

-

2

4

100

 

 

214

20

4

9

18

6

20

1

 

110

245

4

2200

2

1

-

47

110

6

17

63

8

4

150

 

 

278

16

-

9

26

5

11

2

 

-

175

-

600

-

-

-

40

240

1

-

-

10

-

125

 

 

163

40

-

12

11

10

22

5

 

380

365

10

600

8

2

-

90

80

3

16

100

12

3

91

 

 

225

30

12

17

26

7

22

1

 

-

185

9

1200

1

4

-

200

125

10

-

-

18

2

97

 

 

161

40

-

18

18

12

23

16

 

-

-

-

800

1,0

-

-

450

130

12

6

-

12

1

90

 

 

260

22

-

9

23

18

28

1

 

-

200

-

1200

-

2

-

210

170

15

-

-

3

-

200

 

 

224

40

-

22

10

16

37

21

 

-

55

-

1300

1

4

-

180

130

24

-

-

17

-

130

 

 

350

36

-

31

32

2

33

14

 

№ 3   Химический состав и энергетическая ценность овощных консервов

 

Продукт

Во-да,

г

Бел-ки,

г

Жи-ры,

г

Углеводы,

г

клет-чат-ка,

г

орга-ни-чес-кие

кис-лоты

в рас-чете на яб-лоч-ную,

г

Зола, г

Минеральные вещества, мг

Витамины, мг

энер-гети-чес-кая

цен-ность,

ккал

мо-но и ди-саха-риды

крах-мал

об-щая

в

том

чис-

ле

NaCl

Na

K

Ca

Mg

P

Fe

-ка-ро-тин

PP

C

Горошек зеле- ный

Томаты с кожи цей

Консервы овощ-

ные закусочные

Концентрирован-ные томатные продукты, соусы и прочие консервы

Томат-паста

Консервы-полуфабрикаты для обществен-ного питания

Щи из свежей капусты

 

84,2

 

92,2

 

73,6

 

 

 

 

 

70,0

 

 

 

 

 

78,4

 

3,1

 

1,1

 

1,7

 

 

 

 

 

4,8

 

 

 

 

 

2,6

 

0,2

 

сл.

 

13,3

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

5,3

 

3,3

 

3,5

 

4,5

 

 

 

 

 

18,0

 

 

 

 

 

3,4

 

3,2

 

0,3

 

0,59

 

 

 

 

 

1,0

 

 

 

 

 

5,6

 

0,8

 

0,4

 

2,0

 

 

 

 

 

1,1

 

 

 

 

 

1,6

 

0,1

 

0,3

 

0,5

 

 

 

 

 

2,5

 

 

 

 

 

0,5

 

1,3

 

1,6

 

2,0

 

 

 

 

 

2,7

 

 

 

 

 

2,6

 

0,9

 

1,2

 

1,4

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

2,0

 

360

 

480

 

610

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

800

 

99

 

260

 

305

 

 

 

 

 

875

 

 

 

 

 

193

 

20

 

10

 

43

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

111

 

21

 

15

 

15

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

23

 

62

 

35

 

31

 

 

 

 

 

68

 

 

 

 

 

69

 

0,7

 

0,8

 

0,7

 

 

 

 

 

2,3

 

 

 

 

 

1,2

 

0,30

 

1,0

 

0,92

 

 

 

 

 

2,0

 

 

 

 

 

0,90

 

0,11

 

0,01

 

0,03

 

 

 

 

 

0,15

 

 

 

 

 

0,03

 

0,05

 

0,02

 

0,06

 

 

 

 

 

0,17

 

 

 

 

 

0,04

 

0,70

 

0,40

 

0,49

 

 

 

 

 

1,9

 

 

 

 

 

0,40

 

10,0

 

15,0

 

7,0

 

 

 

 

 

45,0

 

 

 

 

 

6,0

 

40

 

20

 

148

 

 

 

 

 

99

 

 

 

 

 

94

 

№ 4   Химический состав и энергетическая ценность плодовых и ягодных соков

 

Продукт

Во-да,

г

Бел-ки,

г

Жи-ры,

г

Углеводы,

г

клет-чат-ка,

г

орга-ни-чес-кие

кис-лоты

в рас-чете на яб-лоч-ную,

г

зола об-щая,

г

Минеральные вещества, мг

Витамины, мг

энер-гети-чес-кая

цен-ность,

ккал

мо-но и ди-саха-риды

крах-мал

Na

K

Ca

Mg

P

Fe

-ка-ро-тин

PP

C

 

Абрикосовый сок

Апельсиновый сок

Виноградный сок

Вишневый сок Гранатовый сок

Лимонный сок

Сливовый сок

Черносмородиновый

  сок

Шиповниковый сок

Яблочный сок

 

84,0

84,5

81,9

85,0

82,5

91,3

82,0

 

88,0

82,0

88,1

 

0,5

0,7

0,3

0,7

0,3

0,6

0,3

 

0,5

0,1

0,5

 

0

0

0

0

0

0

0

 

0

0

0

 

13,7

12,8

13,8

10,2

14,5

2,5

16,1

 

7,9

17,6

9,1

 

0

0

0

0

0

0

0

 

0

0

0

 

0,3

0,2

0

0

0

0

0

 

0

0

0

 

0,8

1,0

0,5*

1,7

2,4

4,7**

1,3

 

2,7

0,8

0,5

 

0,4

0,3

0,3

0,4

0,3

0,4

0,3

 

0,5

0,3

0,3

 

2

10

16

10

4

15

2

 

16

1

6

 

245

179

150

250

102

142

120

 

133

37

120

 

20

18

20

17

12

38

10

 

40

15

7

 

10

11

9

6

5

7

7

 

35

5

4

 

18

13

12

18

8

18

18

 

20

35

7

 

0,2

0,3

0,4

0,3

1,0

0,1

0,6

 

-

1,4

0,3

 

1,3

0,05

сл.

0,05

0

сл.

0,15

 

0,05

0,8

сл.

 

0,02

0,04

0,02

0,01

0,04

0,02

0,01

 

0,01

сл.

0,01

 

0,04

0,02

0,01

0,02

0,01

0,01

0,01

 

0,01

0,02

0,01

 

0,23

0,22

0,10

0,20

0,30

0,08

0,29

 

0,15

0,23

0,10

 

4,0

40,0

2,0

7,4

4,0

36,1

4,0

 

85,5

400

2,0

 

56

54

54

47

64

26

66

 

40

70

38

 

 

 


  * На винную кислоту.

** На лимонную кислоту.

 

 

№ 5   Химический состав и энергетическая ценность варений из плодов и ягод

 

Продукт

Во-да,

г

Бел-ки,

г

Жи-ры,

г

Углеводы,

г

клет-чат-ка,

г

орга-ни-чес-кие

кис-лоты

в рас-чете на яб-лоч-ную,

г

Зола, г

Минеральные вещества, мг

Витамины, мг

энер-гети-чес-кая

цен-ность,

ккал

мо-но и ди-саха-риды

крах-мал

об-щая

в

том

чис-

ле

NaCl

Na

K

Ca

Mg

P

Fe

-ка-ро-тин

PP

C

Варенье из клубники

Варенье из груш

Варенье из малины

Варенье из мандари-нов

Варенье из сливы

Варенье из черно-плодной рябины

Варенье из яблок

Джем из абрикосов

Джем из мандаринов

Джем из черной смородины

Повидло яблочное

23,0

27,0

26,0

 

21,5

24,0

 

22,2

29,8

25,9

26,1

 

23,3

32,9

0,3

0,4

0,6

 

0,7

0,4

 

0,4

0,4

0,5

0,3

 

0,6

0,4

0

0

0

 

0

0

 

0

0

0

0

 

0

0

70,9

70,7

70,9

 

72,3

73,2

 

63,8

66,2

68,8

67,8

 

68,1

65,3

-

0,2

0,3

 

-

0,2

 

0

0

0

0

 

0,1

0

1,2

0,9

1,4

 

-

0,3

 

-

0,6

0,7

0,7

 

1,0

0,7

 

0,6

0,2

0,5

 

0,3

0,5

 

0,5

0,3

0,6

0,5

 

1,2

0,3

0,3

0,2

0,3

 

0,3

0,2

 

0,3

0,2

0,4

0,3

 

0,5

0,4

0

0

0

 

0

0

 

0

0

0

0

 

0

0

13

1

14

 

14

1

 

19

1

1,5

6

 

18

1

135

70

168

 

78

107

 

27

124

152

78

 

140

129

10

11

19

 

44

15

 

20

11

12

17

 

22

14

7

6

10

 

12

9

 

11

5

9

5

 

14

7

10

8

16

 

9

14

 

21,7

7

18

8

 

16

9

0,9

1,2

1,2

 

0,1

0,5

 

1,4

1,3

1,0

0,05

 

0,5

1,3

0,02

сл.

0,02

 

0,03

0,05

 

0,5

сл.

0,3

сл.

 

0,05

сл.

 

 

0,01

сл.

0,01

 

сл.

0,01

 

0,01

сл.

0,01

0,01

 

0,01

0,01

0,05

0,01

0,04

 

0,02

0,01

 

0,02

0,01

0,02

0,01

 

0,01

0,01

0,40

0,02

-

 

0,10

0,30

 

0,30

0,06

0,17

0,05

 

0,06

-

 

 

8,4

1,1

7,4

 

3,7

3,0

 

5,0

1,4

2,4

10,0

 

40,0

0,5

 

271

271

275

 

278

281

 

246

254

265

259

 

265

250

 

 

 

№ 6   Химический состав (г) и энергетическая ценность компотов

 

Продукт

Во-да,

г

Бел-ки,

г

Жи-ры,

г

Углеводы,

г

клет-чат-ка,

г

орга-ни-чес-кие

кис-лоты

в рас-чете на яб-лоч-ную,

г

зола об-щая,

г

Минеральные вещества, мг

Витамины, мг

энер-гети-чес-

кая

цен-ность,

ккал

мо-но и ди-саха-риды

крах-мал

Na

K

Ca

Mg

P

Fe

-ка-ро-тин

PP

C

 

Компот из абрико-сов (половинки)

 

Компот из вишни

 

Компот черешни

 

Компот из яблок

 

Яблоки в сиропе

 

 

 

76,2

 

72,0

 

76,8

 

75,0

 

85,8

 

 

0,5

 

0,6

 

0,5

 

0,2

 

0,2

 

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

 

 

21,0

 

24,3

 

19,9

 

22,1

 

12,8

 

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0,2

 

 

0,4

 

0,2

 

0,4

 

0,2

 

-

 

 

1,0

 

1,3

 

0,4

 

0,4

 

0,5

 

 

0,5

 

0,3

 

0,4

 

0,2

 

0,2

 

 

2

 

10

 

7

 

1

 

1

 

 

183

 

108

 

168

 

45

 

49

 

 

12

 

10

 

24

 

10

 

8

 

 

6

 

8

 

17

 

5

 

3

 

 

18

 

17

 

20

 

6

 

8

 

 

0,5

 

0,4

 

1,3

 

0,2

 

0,9

 

 

1,3

 

0,1

 

0,04

 

сл.

 

сл.

 

 

0,02

 

0,02

 

0,02

 

0,01

 

сл.

 

 

0,04

 

0,02

 

0,02

 

0,02

 

0,01

 

 

 

0,37

 

0,20

 

0,30

 

0,20

 

0,13

 

 

4,07

 

2,0

 

3,0

 

1,8

 

1,4

 

 

85

 

99

 

78

 

85

 

50

 

 

 

 

 

 


№ 7   Минеральные вещества молочных продуктов

 

Показатели

Молоко

коровье

Сливки

20%-ные

Кефир

жирный

Молоко

сухое

цельное

Молоко

сгущен-

ное

стерили-зованное

 

Зола %

Макроэлементы, мг

       Калий

       Кальций

       Магний

        Натрий

        Сера

        Фосфор

        Хлор

Микроэлементы, мкг

        Алюминий

        Железо

        Йод

        Кобальт

        Марганец

        Медь                   

        Молибден

        Олово

        Селен

        Стронций

        Фтор

        Хром

        Цинк

 

 

0,7

 

146

120

14

50

29

90

110

 

50

67

9

0,8

6

12

5

13

2

17

20

2

400

 

 

 

0,5

 

109

86

8

35

-

60

72

 

-

200

9

0,3

3

21

5

-

0,4

-

17

-

260

 

0,7

 

146

120

14

50

29

95

110

 

-

80

9

1

6

10

5

-

2

-

20

2

400

 

6,0

 

1200

1000

119

400

260

790

820

 

-

520

50

7

50

121

36

-

12

12

110

17

3420

 

 

1,6

 

318

282

30

124

69

224

214

 

-

200

7

2

7

30

-

-

-

-

35

-

900

 

 

№ 8   Минеральные вещества творога и сыров

 

Показатели

Творог

жирный

«Голланд-ский» сыр

«Россий-ский»

сыр

«Совет-ский» сыр

Рокфор

Плавле-ный

«Россий-ский» сыр

 

Зола %

Макроэлементы, мг

    Калий

    Кальций

    Магний

    Натрий

    Фосфор

 

Микроэлементы, мкг

    Железо

    Марганец

    Медь

    Цинк

 

 

1,0

 

112

150

23

41

216

 

 

461

8

74

394

 

4,7

 

100

1040

50

1100

540

 

 

1200

100

90

5000

 

4,6

 

116

1000

50

820

540

 

 

1100

-

50

3500

 

4,0

 

160

1050

50

840

580

 

 

1100

-

90

4700

 

6,6

 

180

740

50

1900

410

 

 

1000

-

60

3500

 

4,6

 

200

760

40

880

600

 

 

800

-

60

3000

 

 

№ 9   Минеральные вещества мяса

 

Показатели

Свинина

Говядина

Баранина

 

Зола %

Макроэлементы, мг

      Калий

      Кальций

      Магний

      Натрий

      Сера

      Фосфор

      Хлор

 

Микроэлементы, мкг

      Железо

      Йод

      Кобальт

      Марганец

      Медь

      Молибден

      Никель

      Олово

      Фтор

      Хром

      Цинк      

 

0,9

 

316

8,0

27,0

64,8

220

170

48,6

 

 

1940

6,6

8,0

28,5

96

13,0

12,3

30,0

69,3

13,5

2070

 

 

1,0

 

355

10,2

22,0

73,0

230

188

59,0

 

 

2900

7,2

7,0

35,0

182

11,6

8,6

75,7

63,0

8,2

3240

 

0,9

 

329

9,8

25,1

101

165

168

83,6

 

 

2090

2,7

6,0

35,0

238

9,0

5,5

-

120

8,7

2820

 

 

№ 10   Минеральные вещества рыб

 

Показатели

Рыба свежая, охлажденная, мороженная

гор-буша

карп

мин-

тай

мой-

ва

окунь

мор-

ской

се-льдь

трес-

ка

 

тунец

хек

сереб-рис-

тый

 

Зола %

Макроэлементы, мг

      Калий

      Кальций

      Магний

      Натрий

      Сера

      Фосфор

      Хлор

 

Микроэлементы, мкг

      Железо

      Йод

      Кобальт

      Марганец

      Медь

      Никель

      Хром

      Цинк

      Молибден

      Фтор

      

 

1,2

 

335

20

30

100

190

200

165

 

 

630

50

20

50

110

6

55

700

4

430

 

1,3

 

265

35

25

55

180

210

55

 

 

800

5

35

150

130

7

55

2080

4

25

 

1,3

 

420

40

55

120

170

240

165

 

 

800

150

15

100

130

7

55

1120

4

700

 

1,4

 

290

30

30

130

140

240

165

 

 

400

50

8

50

210

6

55

1080

4

430

 

1,4

 

300

30

30

80

210

210

165

 

 

1200

60

30

100

120

6

55

1500

4

140

 

 

1,5

 

310

60

30

100

190

280

165

 

 

1000

40

40

120

170

8

55

900

4

380

 

1,3

 

340

25

30

100

200

210

165

 

 

650

135

30

80

150

9

55

1020

4

700

 

1,7

 

350

30

30

75

190

280

160

 

 

2000

50

40

130

100

6

90

700

4

1000

 

1,3

 

335

30

35

140

200

240

165

 

 

700

160

20

120

135

7

55

900

4

700

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА:

 

 

  1. Авцын А.П., Жаворонков А.А., Риш М.А., Строчкова Л.С.

«Микроэлементозы человека: этиология, классификация, органопатология. » - М. : Медицина, 1991. -496с.

  1. Бабенко Г.А., Решеткина Л.П. «Применение микроэлементов в медицине. » - К.: Здоровья, 1971. -220с.
  2. Бутушева К.А., Парцеф Д.П., Беккер А.А. и др. //Гиг. И сан. -1985. -№1. –С. 4-6.
  3. Э.де Робертис, В. Новинский, Ф. Саэс. Биология клетки. – издательство «Мир» Москва 1967.
  4. Хрипкова А.Г., Колесов Д.В., Миронов В.С., Шепило И.Н. Физиология человека – Москва «Просвещение» 1976.
  5. Глинка Н.Л. Общая химия – издательство «Химия» Ленинград 1976.
  6. Э. Рис, М. Стериберг

«От клеток к атомам» - Москва «Мир». 1988г.

  1. В.Р. Ильченко

«Перекрестки физики, химии и биологии» - Москва «Просвещение». 1986г.