On-line-Wellness.com

Введение в Велнес

Наше Здоровье

Нутрициология - наука о питании

Как Похудеть?

Основы Нутрициологии (Книги)

Об авторе сайта

ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫЙ КОНВЕЙЕР ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА

Современная классификация и характеристика пищеварительных ферментов.

Что такое ферменты? Роль ферментов в организме человека.

История применения ферментных препаратов

От авторов


Пользовательского поиска

Физиологическая классификация элементов

Автор: Дружинин П.В. РУДН. Новиков Л.Ф. РУДН. Лысиков Ю.А. НИИ Питания РАМН

Дата: 2010-05-30

Между тем вопрос о классификации элементов предельно прост. Со­держание элементов в продуктах питания величина очень изменчивая. В питании человека содержание всех элементов также может существенно изменяться в зависимости от состава рациона. Физиологическая потреб­ность в тех или иных элементах также может меняться в очень больших пределах и регулируется самим организмом. Более стабильной и постоян­ной величиной является содержание элементов в организме здорового че­ловека, хотя и оно может иметь вариабельность (изменчивость). В качест­ве ориентира можно выбрать средние значения содержания элементов в организме человека. При этом можно опираться на суммарную массу эле­ментов или принять за основу количество атомов каждого элемента. По первому критерию все элементы из таблицы Менделеева, которые при­сутствуют в теле взрослого человека, можно разделить на 4 основные группы:

  • Структурные элементы — содержание в организме более одного кило­грамма: кислород, углерод, азот, водород, кальций - 5 элементов. Фосфор формально не входит в состав структурных элементов — со­держание его в организме менее кг, но по количеству атомов он превосходит кальций. В составе костной ткани, которая является одной из структурных основ организма, находится 82-87% всего фосфора.
  • Макроэлементы — содержание в организме более одного грамма: фо­сфор, калий, сера, натрий, хлор, магний, железо, фтор, цинк, кремний, цирконий - 11 элементов.

Эту группу элементов можно разделить на 4 подгруппы, между кото­рыми существует внушительный 5-кратный разрыв по суммарной массе элементов:

  • В первую подгруппу войдет один фосфор, которого в организме взрослого человека в среднем содержится около 780 г, его в 5 раз больше, чем ближайшего соседа - калия (140 г).
  • Во вторую подгруппу войдут 4 наиболее значимые элементы: калий, сера, натрий и хлор, содержание которых в организме превышает 100 г.
  • В третью подгруппу войдет один магний, которого содержится около 19 гВ четвертую подгруппу войдут 5 остальных элементов: железо, фтор, цинк, кремний, цирконий, содержание которых в организме колеблется от 1,5 до 4,5 г.
  • Микроэлементы — содержание в организме более одного миллиграмма: рубидий, стронций, бром, свинец, ниобий, медь, алюминий, кадмий, барий, бор (первая десятка микроэлементов), теллур, ванадий, мышьяк, олово, селен, титан, ртуть, марганец, йод, никель, золото, молибден, сурьма, хром, иттрий, кобальт, цезий, германий - 28 элементов.

Эту группу также можно разделить на 5 основных подгрупп:

  • В первую подгруппу войдут 5 микроэлементов, содержание которых в организме превышает 100 мг (100-680 мг): рубидий, стронций, бром, сви­нец и ниобий.
  • Во вторую подгруппу входят 3 микроэлемента, содержание которых в организме более 50 мг (50-72 мг): медь, алюминий и кадмий.
  • Третья подгруппа самая многочисленная, в нее входят 13 микроэле­ментов, содержание которых в организме более 10 мг (10-22 мг): барий, бор, теллур, ванадий, мышьяк, олово, селен, титан, ртуть, марганец, йод, ни­кель и золото.
  • В четвертую подгруппу входят также 3 микроэлемента содержание которых в организме более 5 мг (5,0-9,5 мг): молибден, сурьма и хром.
  • В пятую подгруппу входят 4 микроэлемента содержание которых в организме более 1 мг (1,0-4,5 мг): иттрий, кобальт, цезий и германий.
  •  Ультрамикроэлементы — содержание в организме менее одного миллиграмма. Некоторые элементы могут присутствовать на уровне микрограммовили в следовых количествах. Это все остальные элементы таблицы Менделеева. Наиболее высокий рейтинг по содержанию имеют: серебро и литий (500-800 мкг), урана и бериллия в организме содержится почти в 10 раз меньше (36-90 мкг). Остальные элементы содержатся в организме в еще более незначительном количестве.

 

Таким образом, рейтинг содержания элементов в организме человека, по критерию массы, можно представить следующим образом (Таблица 1).

Таблица 1. Рейтинг содержания элементов в организме человека, по критерию массы.

ЭЛЕМЕНТЫ

Содержание в организме человека

Поступление с пищей

Всасывание

 

структурные

кг

1000 моль

грамм

%

1

Кислород

43

2 687 500

2600+ 920 (воздух)

100

2

Углерод

16

1 333 333

300

100

3

Водород

б

6 000 000

350

100

4

Азот

1,8

128 571

16

100

5

Кальции

1

24 900

1,1

30

 

Макроэлементы

г

 

 

 

1

Фосфор

780

25 161

1,4

80

2

Калий

140

3 581

3,3

100

3

Сера

140

4 361

850 мг

80

4

Натрий

100

4 348

4,4

100

5

Хлор

95

2 676

5,2

100

6

Магний

19

782

340 мг

30

7

Железо

4,2

75

16 мг

10

8

Фтор

2,6

136

1,8 мг

100

9

Цинк

2,3

35

13 мг

50

10

Кремний

2,1

74

3,5 мг

33

11

Цирконий

1,7

19

4,2 мг

5

 

Микроэлементы

мг

1000 моль

мг

 

1

Рубидий

680

7,95

2,2

100

2

Стронций

320

3,65

1,9

30

3

Бром

170*

2,13

7,5

100

4

Свинец

120

0,579

440 мкг

20

5

Ниобий

110

1,18

620 мкг

7

6

Медь

72

1,13

3,5

50

7

Алюминий

61

2,26

45

0,5

8

Кадмий

50

0,445

150 мкг

15

9

Барий

22

0,160

750 мкг

6

10

Бор

20

1,85

1,3

100

11

Теллур

20

0,157

600 мкг

25

12

Ванадий

18

0,354

2,0

2

13

Мышьяк

18

0,240

1,0

100

14

Олово

17

0,143

4,0

20

15

Селен

16

0,203

150 мкг

50

16

Титан

14

0,292

850 мкг

3

17

Ртуть

13

0,065

15 мкг

40

18

Марганец

12

0,218

3,7

10

19

Йод

11

0,086

200 мкг

100

20

Никель

10

0,170

400 мкг

5

21

Золото

10

0,051

250 мкг

10

22

Молибден

9,5

0,099

300 мкг

80

23

Сурьма

7,9

0,065

50 мкг

10

24

Хром

6,6

0,127

150 мкг

10

25

Иттрий

4,5

0,052

 

50

26

Кобальт

1,5

0,025

300 мкг

30

27

Цезий

1,5

0,011

10 мкг

100

28

Германий

1,0

0,014

1,5

100

 

Ультрамикроэлементы

мкг

 

 

 

1

Серебро

0,79

0,007

70 мкг

7

2

Литий

0,67

0,097

2,0

100

3

Бериллий

0,036

0,400

12 мкг

0,2

Представленный в таблице рейтинг содержания элементов в организ­ме по критерию массы достаточно четко делит их на определенные груп­пы, которые существенно (в разы) различаются между собой по суммар­ной массе элементов. Это может служить основой не для надуманной, а для физиологической классификации элементов. При этом достаточно лег­ко можно определить важность того или иного элемента, учитывая его со­держание в организме.

Количество атомов натрия существенно превышает количество калия, хо­тя по массе его меньше. Масса железа в организме в 2 раза больше, чем кремния, но число их атомов одинаково. Алюминия в организме в 5 раз больше, чем кадмия, хотя по массе они почти равны.

Однако, традиционная оценка количества и значимости элементов, которая ориентируется на их массу, может таить существенные ошибки. Необходимо учитывать тот факт, что все элементы имеют разный атомный вес, который различается в сотни раз, поэтому их общая масса в организ­ме не всегда может быть пропорционально их количеству - числу атомов. Например, содержание кислорода в организме по массе в 7 раз превыша­ет содержание водорода, но атомов водорода более чем вдвое больше чис­ла атомов кислорода. Масса фосфора в организме на 25% меньше массы кальция, однако, число атомов фосфора превышает таковое для кальция. Поэтому можно рассчитать содержание элементов в организме, ори­ентируясь на число атомов. Такой рейтинг может более точно отражать реальное количество того или иного элемента в организме человека и, стало быть, значимость отдельных элементов, Таблица 2.

Таблица 2. Рейтинг содержания элементов в организме человека, по критерию количества атомов.

ЭЛЕМЕНТЫ

 

Содержание в организме человека

 

по числу атомов

по массе

Атомный вес

 

 

Структурные элементы

1000 моль

кг

1

Водород

Кислород

1,0

6 000 000

6

2

Кислород

Углерод

16,0

2 687 500

43

3

Углерод

Водород

12,0

1 333 333

16

4

Азот

Азот

14,0

128 571

1,8

5

Фосфор

Кальций

31,0

25 161

0,78

6

Кальций

Фосфор

40,1

24 900

1

 

Макроэлементы

грамм

1

Сера

Калий

32,1

4 361

140

2

Натрий

Сера

23,0

4 348

100

3

Калий

Натрий

39,1

3 581

140

4

Хлор

Хлор

35,5

2 676

95

5

Магний

Магний

24,3

782

19

6

Фтор

Железо

19,0

136

2,6

7

Железо

Фтор

55,9

75

4,2

8

Кремний

Цинк

28,1

74

2,1

9

Цинк

Кремний

65,4

35

2,3

10

Цирконий

Цирконий

91,2

19

1,7

 

Микроэлементы

мг

1

Рубидий

Рубидий

85,5

7,95

680

2

Стронций

Стронций

87,6

3,65

320

3

Алюминий

Бром

27.0

2,26

61

4

Бром

Свинец

79,9

2,13

170               

5

Бор

Ниобий

10,8

1,85

20

6

Ниобий

Медь

92,9

1,18

110

7

Медь

Алюминий

63,6

1,13

72        

8

Свинец

Кадмий

207,2

0,579

120

9

Кадмий

Барий

112,4

0,445

50

10

Бериллий

Бор

9,0

0,400

0,036

11

Ванадий

Теллур

50,9

0,354

18

12

Титан

Ванадий

47,9

0,292

14

13

Мышьяк

Мышьяк

74,9

0,240

18

14

Марганец

Олово

54,9

0,218

12

15

Селен

Селен

79,0

0,203

16

16

Никель

Титан

58,7

0,170

10

17

Барий

Ртуть

137,3

0,160

22

18

Теллур

Марганец

127,6

0,157

20

19

Олово

Мод

118,7

0,143

17

20

Хром

Никель

52,0

0,127

6,6

21

Молибден

Золото

95,9

0,099

9,5

22

Литий

Молибден

6,9

0,097

0,67

23

Иод

Сурьма

126,9

0,086

11

24

Сурьма

Хром

121,8

0,065

7,9

25

Ртуть

Иттрий

200,6

0,065

13

26

Иттрий

Кобальт

88,9

0,052

4,5

27

Золото

Цезий

197,0

0,051

10

28

Кобальт

Германий

58,9

0,025

1,5

29

Германий

Серебро

72,6

0,014

1,0

30

Цезий

Литий

132,9

0,011

1,5

 

Ультрамикроэлементы

1

Серебро

Уран

107,9

0,007

0,79

2

Уран

Бериллий

238,0

0,0004

0,090

 

Рейтинг содержания в организме человека элементов, пропорцио­нальный количеству их атомов или молярной концентрации, который представлен в Таблице 2, заметно отличается от такого же рейтинга, осно­ванного на измерении суммарной массы элемента. Из таблицы видно, что для подавляющего числа атомов их положение в рейтинге по критерию массы не совпадает с положением, рассчитанным по критерию молярной концентрации. Но, критерий молярной концентрации, который соответ­ствует числу атомов, гораздо более точно отражает содержание каждого из элементов в организме человека и их возможную значимость, но не меня­ет суть классификации элементов. Все элементы также можно разделить на четыре основные группы:

  • структурные элементы — 6 элементов,
  • макроэлементы - 10 элементов,
  • микроэлементы — 30 элементов,
  • ультрамикроэлементы — остальные элементы.

Следует подчеркнуть, что содержание в организме разных людей одних и тех же элементов величина переменная и может существенно различать­ся. Например, магния может содержаться от 21 до 28 г, однако за эталон принимают 19 г, цинка - от 1,4 до 2,4 г - различия составляют почти 2 (за эталон принимают 2,3 г). Ванадия содержится в организме взрослого че­ловека от 10 до 25 мг - различия составляют 2,5. Определенный разброс содержания элементов в организме характерен практически каждого из них.

Различия содержания элементов в организме разных людей обуслов­лены внешними и внутренними факторами. Многое зависит от содержа­ния того или иного элемента в питании человека и в окружающей его гео­химической среде. Последний фактор в значительной степени определяет недостаточное или, напротив, избыточное содержания отдельных эле­ментов в организме человека, что может вызвать проявления токсичнос­ти некоторых элементов (селена, фтора, стронция, тяжелых металлов). Уменьшение содержания отдельных элементов в организме человека с возможностью возникновения клинических проявлений недостаточнос­ти может быть связано с нарушениями пищеварительной функции или на­рушениями утилизации элементов, а также усилением экскреции элементов из организма при высокой физической активности или в результате неко­торых заболеваний. Содержание элементов в организме человека зависит и от особенностей обмена веществ. Существуют болезни накопления, при которых нарушается выведение отдельных элементов из организма (же­леза, меди и др.).

Содержание элементов в организме человека может изменяться в силу разных причин, но ведущими являются две, которые связаны с динами­кой поступления элементов и их выведением из организма. Сочетание действия этих двух факторов приводит к существенным колебаниям со­держания различных элементов в организме человека на протяжении года (Скальный А.В., Демидов В.А., 2001). Такие колебания, возникающие на протяжении года, отмечены для подавляющего большинства элементов, амплитуда колебаний может достигать 20%. Причина колебаний содер­жания элементов в организме, прежде всего, может быть связана разли­чиями в питании и содержании элементов в составе пищевых продуктов, которые существенно меняются в течение года. Однако известны и внут­ренние сезонные циклические изменения физиологических процессов в организме человека, которые также могут затрагивать обмен макро- и ми­кроэлементов. Поэтому возникновение дефицита отдельных элементов можно прогнозировать и предотвращать, используя соответствующие препараты, которые следует назначать в определенное время года.

По характеру всасывания и накопления в организме все элементы так­же можно разделить на две основные группы:

  • В первую войдут элементы - анионы: фтор, йод, селен, молибден, хром (VI), ванадий, большинство из которых достаточно хорошо ус­ваиваются. Их содержание в организме в основном зависит от со­держания в окружающей геохимической среде.
  • Вторую группу представляют элементы — катионы: натрий, калий, магний, кальций, хром (III), марганец, железо, медь, цинк, кобальт, большинство из которых усваивается плохо. Их содержание в орга­низме в основном зависит от содержания в пище, (Скальный А.В., 2003).

Содержание элементов в организме человека меняется с возрастом.

Просмотров: 3724

Комментарии к этой заметке:

Добавить ваш комментарий:

Введите сумму чисел с картинки

Copyright © 2010 On-line-Wellness.com
использование материалов с сайта возможно только при ссылке на On-line-Wellness.com