Матеріали підготовки до лекції з біонеорганічної хіміії

Кальцій (Ca)

В організмі дорослої людини містить від 1 до 1,5 кг кальцію. В основному він локалізований в костях та зубах.Кальцій є основою кісткової тканини, при старінні організму допомагає запобігти демінералізації кісток і остеопорозу. Бере участь у підтримці стабільної серцевої діяльності, необхідний для нормальної роботи нервової системи, бере участь у процесі згортання крові.

Кальцій є необхідним компонентом клітинних структур, бере участь у процесах нервового збудження, м'язового скорочення, секреції гормонів. Засвоєння кальцію організмом людини зумовлюється його іонізацією і залежить від вмісту в продуктах харчування рослинних кислот, вітаміну D і жирів. У зв'язку з цим, засвоюється тільки 20-30% від прийнятого загальної кількості кальцію.

Дія:

* формування кісткового скелету - кальцій входить до складу основного мінерального компонента кісткової тканини - оксиапатиту, мікрокристали якого утворюють жорстку структуру кісткової тканини. Достатнє надходження кальцію в організм сприяє правильному формуванню, зміцненню кісткового каркаса, попереджає ламкість і демінералізацію кісток, остеопороз. Особливо потребують кальцію вагітні та жінки-годувальниці, а також діти в період зростання.

* зміцнення емалі зубів - кальцій накопичується в емалі зубів відразу після їх прорізування, тому для профілактики карієсу необхідно збагачення емалі зубів кальцієм.

* протиалергічну - кальцій сприяє стабілізації мембран тучних клітин і гальмує вивільнення гістаміну, зменшуючи тим самим прояви алергічних реакцій при алергічних захворюваннях (сироваткова хвороба, кропив'янка, набряк Квінке, поліноз, бронхіальна астма), при шкірних захворюваннях (атопічний дерматит).

* регуляція роботи нервової системи - кальцій бере участь у процесах передачі нервових імпульсів, забезпечує рівновагу між процесами збудження і гальмування в корі головного мозку.

* регуляція функціонування м'язової системи - кальцій бере участь у регуляції скоротливості скелетних м'язів, оберігаючи від м'язових болів і судом.

* регуляція міжклітинного обміну - кальцій необхідний для функціонування клітинних мембран, для нормалізації судинної проникності. А також є чинником згортання крові, тому його застосовують як кровоспинний засіб при кровотечах.

* участь в обміні речовин - кальцій впливає на активність ряду ферментів і гормонів.

Користь:

* підвищує щільність кісткової тканини,

* зменшуючи ризик розвитку остеопорозу;

* зміцнює емаль зубів;

* має протиалергічну дію;

* регулює роботу нервової системи,

* сприяє підтримці здорового стану шкіри,

* зменшує рівень холестерину і запобігає серцево-судинні захворювання, зокрема, сприяє зниженню артеріального тиску;

* запобігає розвитку м'язових судом;

* сприяє виведенню солей важких металів і радіонуклідів.

Симптоми дефіциту кальцію в організмі:

* порушення росту у дітей, викривлення хребта, кісток нижніх кінцівок, остеопороз, підвищена захворюваність карієсом, поява каменів у нирках,

* погана згортання крові, множинні синці на тілі внаслідок кровотеч з капілярів тканин, підвищена кровоточивість ясен,

* схильність шкіри до алергічних висипах, можливо виникнення інфекційних захворювань,

* непереносимість фізичних і розумових навантажень, спонтанне скорочення м'язів.

Де міститься:

Багато кальцію міститься в молочних продуктах, м'ясі, рибі й морепродуктах, горіхах, зелені ріпи, кульбабу, сирі тофу, капусті, бобових.
Засвоєння кальцію відбувається як у товстому так і тонкому кишечнику, і полегшується кислим середовищем, вітаміном Д і вітаміном С, лактозою, ненасиченими жирними кислотами. Важлива роль магнію в обміні кальцію, при його нестачі кальцій «вимивається» з кісток і осідає в м'язах.
Вміст кальцію в продуктах харчування в мг на 100 г продукту:

     * мак 1460
     * кунжут 783
     * кропива 713
     * подорожник 412
     * сардини в олії 330
     * шипшина 257
     * мигдаль 25
     * лісовий горіх 226
     * соя боби сухі 201
     * молоко коров'яче 120
     * риба 30-90
     * сир 80
     * хліб з висівками 60
     * м'ясо, субпродукти, крупи, буряк - менше 50
Засвоюванню кальцію перешкоджають аспірин, щавлева кислота, похідні естрогену. З'єднуючись з щавлевою кислотою кальцій дає нерозчинні у воді сполуки, які є компонентами каменів у нирках.

Симптоми передозування
Надлишкові дози кальцію і вітаміну Д можуть викликати гіперкальцемію, після якої слідує інтенсивна кальцифікація кісток і тканин (в основному зачіпає сечовидільну систему). Тривалий надлишок порушує функціонування м'язових і нервових тканин, збільшує згортання крові і зменшує засвоюваність цинку клітинами кісткової тканини. Максимальна денна безпечна доза складає для дорослого від 1500 до 1800 міліграмів.

Добова потреба:

1 г. В організм повинен надходити в певному співвідношенні з фосфором. Оптимальним співвідношенням цих елементів прийнято вважати як 1 до 1,5 (Са до Р).

Рекомендовані ВООЗ добові норми споживання кальцію:
    * Діти до 3 років - 600 мг
    * Діти від 4 до 10 років - 800 мг
    * Діти від 10 до 13 років - 1000 мг
    * Підлітки від 13 до 16 років - 1200 мг
    * Молодь від 16 і старше - 1000 мг
    * Дорослі від 25 до 50 років - від 800 до 1200 мг
    * Вагітні та годуючі грудьми жінки - від 1500 до 2000 мг

Магній (Mg)

Склад в живому організмі досягає 10 %. Магній входить до складу основного пігменту зелених листків рослин – хлорофілу. В живих організмах цей елемент підтримує структуру рибосом, зв’язуючи РНК та білок. Велика та мала суб’єдиниці рибосом асоціюють тільки в присутності магнію. Магній активізує більшість ферментів. Важлива особливість магнію проявляється в тому, що він зв’язує фермент з субстратом по типу халатного зв’язку.

В організмі людини солі магнію проявляють антисептичний тиск та склад холестерину в крові, усилює процеси гальмування в корі головного мозку, оказує заспокійливу дію на нервову систему, відіграє велику роль у профілактиці та лікуванні раку. Магній ліквідує малорухливість та дрижання м’язів у похилому віці. Він благородно діє на органи травлення: стимулює виділення жовчі, сприяє скороченню жовчного міхура, відновлює сіде волосся.

Слабий розчин оксиду магнію лікує рани, а ванна, прийнята з декількома столовими ложками оксиду магнію, знімає напруження нервової та м’язової системи.. Повсякденне приймання слабого розчину «магнієвого молока» лікує хронічні поноси, очищує організм, попереджує рак.

Токсичні дії. Підвищений зміст іонів магнію в організмі призводить до порушення мінерального обміну: падіння вмісту кальцію та неорганічного фосфору у сиворотці крові та збільшенню в ній концентрації іонів магнію. З порушенням обміну магнію зв’язують підвищену смертність від сердечно-судинних захворювань та захворювань шлунково - кишечного тракту .

3. Властивості та біологічна роль деяких р-елементів.

Кисень (O)

Кисень входить до складу всіх життєво важливих органічних речовин: білків,жирів, вуглеводів та ін Без кисню неможливі численні йнадзвичайно важливі життєві процеси, наприклад дихання, окисленняамінокислот, жирів, вуглеводів. Вступаючи в кров людини, кисеньз'єднується c гемоглобіном, утворюючи оксигемоглобіну. З потоком крові цез'єднання надходить в капіляри, де легко дисоціюють, що виділивсякисень проникає через стінки капілярів в тканини. У тканинах кисеньвитрачається на окислення різних речовин. Ці реакції приводять в кінцевомурахунку до утворення води, СO2 та створення запасу енергії. Захисні функціїорганізму (фагоцитарну функцію) пов'язані з наявністю кисню. У фагоцитах (клітинах, здатних захоплювати і перетравлювати сторонні речовини)кисень О₂ відновлюється до супероксідіона

0₂: O₂ ⁺ + е> О₂

Цей іон є вільним радикалом, містить 1 неспарених електрон. Вінініціює ланцюгові процеси окислення чужорідних органічних речовин,захоплених фагоцитами.

Кисень - основний біогенний елемент, що входить до складу молекул усіх найважливіших речовин, що забезпечують структуру і функції кліток - білків, нуклеїнових кислот, вуглеводів, ліпідів, а також безлічі низькомолекулярних сполук. У кожній рослині чи тварині кисню набагато більше, ніж будь-якого іншого елемента (у середньому близько 70%). М'язова тканина людини містить 16% кисню, кісткова тканина - 28.5%; усього в організмі середньої людини (маса тіла 70 кг) міститься 43 кг кисню. В організм тварин і людини кисень надходить в основному через органи подиху (вільний кисень) і з водою (зв'язаний кисень). Потреба організму в кисні визначається рівнем (інтенсивністю) обміну речовин, що залежить від маси і поверхні тіла, віку, статі, характеру харчування, зовнішніх умов і ін. Невеликі кількості кисню використовують у медицині: киснем (з так званими кисневими подушками) дають якийсь час дихати хворим, у яких утруднений подих. Потрібно, однак, мати на увазі, що тривале вдихання повітря, збагаченого киснем, небезпечно для здоров'я людини. Високі концентрації кисню викликають у тканинах утворення вільних радикалів, що порушують структуру і функції біополімерів. Подібною дією на організм володіють і іонізуючі випромінювання. Тому зниження вмісту кисню (гіпоксія) у тканинах і клітках при опроміненні організму іонізуючою радіацією має захисну дію - так називаний кисневий ефект. Цей ефект використовують у променевій терапії: підвищуючи вміст кисню в пухлині і знижуючи його зміст у навколишніх тканинах підсилюють променеву поразку пухлинних кліток і зменшують ушкодження здорових. При деяких захворюваннях застосовують насичення організму киснем під підвищеним тиском - гіпербаричну оксигенацію.

Хлор

Хром разом з інсуліном бере участь у метаболізмі цукру. Допомагає доставити білок туди, де він потрібен. З віком хрому в організмі залишається менше. Хром нормалізує вуглеводний обмін, сприяє зниженню ваги, регулює роботу щитовидної залози, покращує регенерацію тканин організму.

Дія:

* нормалізує вуглеводний обмін - хром посилює дію інсуліну у всіх метаболічних процесах, регульованих цим гормоном; збільшує чутливість клітинних рецепторів тканин до інсуліну, полегшуючи їх взаємодію і зменшуючи потребу організму в інсуліні; особливо хром необхідний хворим на цукровий діабет (насамперед II типу).

* бере участь у синтезі нуклеїнових кислот - хром входить в структуру ДНК і РНК, відповідає за їх структурну цілісність, захищаючи їх від руйнування і не дозволяючи відбуватися змінам в генетичній структурі організму. Таким чином, хром сприяє зростанню і регенерації тканин.

* регулює роботу щитовидної залози - хром, при нестачі йоду і певних умовах, здатний заміщати йод в тиреоїдних гормонах.

* регулює ліпідний обмін - хром знижує рівень "поганого" холестерину в крові, розщеплюючи його, і підвищує концентрацію "корисного" холестерину, тим самим запобігає розвитку атеросклерозу і серцево-судинних захворювань.

* сприяє нормалізації ваги - хром, нормалізуючи вуглеводний обмін, сприяє переробці жиру і запобігає його відкладення в м'язовій масі, таким чином, сприяє зниженню ваги.

* забезпечує міцність кісткової тканини - хром зміцнює кісткову тканину і сприяє профілактиці остеопорозу.

Користь:

* допомагає попередити і знижує підвищений артеріальний тиск, запобігає розвитку атеросклерозу і серцево-судинних захворювань,

* сприяє попередженню діабету, нормалізує вуглеводний обмін, сприяє нормалізації ваги,

* сприяє зростанню і регенерації тканин,

* здатний заміщати йод в тиреоїдних гормонах,

* зміцнює кісткову тканину і сприяє профілактиці остеопорозу.

Симптоми дефіциту:

* занепокоєння, слабкість, безсоння

* головні болі, невралгічні болю кінцівок, порушення координації

* зниження імунітету

* зміни маси тіла

* порушення репродуктивної функції у чоловіків

* порушення функцій ЦНС

* гіперглікемія або гіпоглікемія

* ризик розвитку цукрового діабету

* ризик атеросклерозу.

Симптоми передозування:

Хром - токсичний елемент, поріг токсичності для людини у шестивалентного хрому становить 5 мг, а тривалентного хрому - близько 200 мг. Доза в 3 г вважається летальної для людини. Надлишкові дози хрому викликають наступні симптоми:

* запальні захворювання

* дерматити

* екземи

* алергії

* виразка шлунка

* порушення функції печінки і нирок

* бронхіальна астма

* збільшення ризику ракових захворювань

Де міститься:

* борошно грубого помолу, пророслі зерна пшениці, зернобобові культури, перлова крупа, вівсяні пластівці,

* чорний перець, ягоди обліпихи, журавлина, лохина, горобина, помідори, качанний салат, гриби кукурудзяна олія,

* м'ясо, печінка, яйця, устриці, краби, молюски, пивні дріжджі.

Добова потреба: 30-100 мкг

Бром (Br)

Препарати брому діють заспокійливо на організм людини. Бром и його пари сильно токсичні. Вже при вмісті брому в повітрі в концентрації близько 0,001% (за об'ємом) спостерігається подразнення слизових оболонок, запаморочення, носові кровотечі, а при більш високих концентраціях - спазми дихальних шляхів, задуха.

В організмі людини бром бере участь у регуляції діяльності щитовидної залози, так як є конкурентним інгібітором йоду. Сполуки брому беруть участь у діяльності клітин імунної системи. Недолік брому в їжі призводить до безсоння, уповільнення росту і зменшення числа еритроцитів у крові. Щоденне надходження брому в організм людини з їжею становить 2-6 мг. Особливо багаті бромом риба, злаки і горіхи.

Йод (I)

Йод в організмі людини в основному концентрується в щитовидній залозі. Оскільки, щитовидна залоза контролює обмін речовин, а йод впливає на функції щитовидної залози, то недолік цієї мінеральної речовини може супроводжуватися уповільненням розумової реакції, збільшенням у вазі, нестачею енергії. Надходження йоду в організм відбувається, в основному, через травний тракт, а також через легені з повітрям і менше - через шкіру.

Дія:

* регулює роботу щитовидної залози - йод бере участь у синтезі гормонів трийодтироніну і тироксину, необхідних для підтримки функцій щитовидної залози, клітини якої мають властивість захоплювати з'єднання йоду з крові. Завдяки збалансованій роботі щитовидної залози прискорюється обмін речовин.

* сприяє розвитку дитини - йод бере участь в проліферації клітин кістково-хрящової системи, забезпечує нормальний ріст; стимулює синтез білка і покращує обмін креатинфосфату в м'язах і їх скоротність, підвищує фізичну працездатність, покращує розумові можливості, запобігає стомлюваність.

* нормалізує роботу нервової системи - йод забезпечує ріст клітин нервової системи, покращує нервово-психічний розвиток, особливо дітей, стабілізує емоційний фон, усуває дратівливість.

* покращує ліпідний обмін - йод підвищує ліполіз, активізуючи функцію щитовидної залози, часто знижену у хворих на ожиріння. Гормони щитовидної залози активізують процеси катаболізму в жировій тканині, для забезпечення організму енергією і підвищують рівень катехоламінів - найважливіших активаторів ліполізу. Біодоступним йод нормалізує обмін речовин в підшкірній жировій клітковині, активує розпад жирів безпосередньо в самих адипоцитах і, таким чином, сприяє зникненню таких проявів як целюліт.

* контролює вуглеводний обмін - йод, активізуючи функцію щитовидної залози, стимулює глюконеогенез, всмоктування вуглеводів у кишечнику та мобілізацію глікогену з депо.

Користь:

* регулює роботу щитовидної залози, відновлює гормональний баланс організму,

* стабілізує роботу нервової системи, покращує розумову активність,

* сприяє правильному росту, додає енергії,

* робить волосся, нігті, шкіру і зуби здоровими,

* нормалізує всі види обміну речовин,

* покращує розумовий і фізичний розвиток дітей,

* полегшує дотримання дієти, спалюючи надлишковий жир.

Симптоми дефіциту:

* порушення менструального циклу,

* різкі зміни у вазі,

* підвищена стомлюваність, млявість, сонливість, зниження пам'яті, дратівливість,

* сухість шкіри, випадання волосся, мерзлякуватість.

* мертвонароджуваність, патології плоду

* доведено, що йододефіцитні стану лежать в основі захворювань серця і судин, а також бронхолегеневих захворювань.

Симптоми передозування:

У великих дозах (2-5 мг / добу) йод токсичний, а при дозах 35-350 мг одноразово можливі летальні результати.

* головні болі, млявість, слабкість, депресія

* оніміння

* висипання на шкірі

* формування зоба, розвиток гіпертиреозу

* тахікардія

* йодизм

* розвиток запалення слизових оболонок у місцях виділення йоду

Де міститься:

* морська риба, водорості й інші морепродукти,

* гречана й пшоняна крупа, картопля, буряк, часник, цибуля,

* нутрощі тварин, яйця,

* йодована сіль

Фтор (F)

Фтор входить до складу синтетичного з'єднання - фториду натрію (додається у питну воду) і фториду кальцію (натуральна речовина). Зменшує вірогідність розвитку карієсу, проте дуже великі дози можуть змінити колір зубів. Фтор важливий в організмі як головна складова мінерального обміну. У тварин і людини фтор присутній у кісткової тканини, в тому числі, в дентин і емалі зубів. В організм фтор надходить переважно з питною водою.

Дія:

* формування кісткового скелету - фтор входить до складу кісткової тканини, бере активну участь в обміні кальцію і фосфору, і від його змісту залежить міцність опорно-рухового апарату, запобігає дестабілізації скелету, остеопорозу, переломам. Також фтор забезпечує нормальний ріст волосся і нігтів.

* зміцнює зубну емаль - фтор є важливим елементом для побудови та відновлення зубної емалі. Проникаючи в мікротріщини зубної емалі, фтор усуває перші ознаки формується карієсу.

* бактеріостатичн - фтор, що входить в зубні пасти, стримує ріст і життєдіяльність бактерій, запобігаючи утворенню органічних кислот, які здійснюють руйнівну дію на емаль зубів.

* запобігає хворобі пародонту - фтор уповільнює утворення та розповсюдження зубного нальоту і оберігає від зубного каменю.

Користь:

* зміцнює зубну емаль, захищає від зубного каменю,

* забезпечує нормальний ріст волосся і нігтів,

* укріплює кістки.

Симптоми дефіциту:

* карієс, руйнування зубів

* випадання волосся

* остеопороз

Симптоми передозування:

У великих кількостях (у середньому більше 20 мг) фтор виявляє свої токсичні властивості, а при попаданні в організм дози більше 2 г можливий летальний результат.

* подразнення шкіри, сльозотеча

* різка слабкість, втрата голосу

* болі в животі, блювота, рідкий стілець

* крихкість зубів, флюороз емалі зубів, кровоточивість ясен

* кальциноз сухожиль і зв'язок, судоми, остеопороз, деформація скелету

* брадикардія

* порушення жирового і вуглеводного обміну

* пневмонія

* зниження артеріального тиску

* ураження нирок

* набряк легенів

* ураження центральної нервової системи

Де міститься:

* 60-80% фтору надходить в організм з питної води

* чай, лісові горіхи зернові, цибуля, картопля, вино, яблука, грейпфрути, листові овочі, рис, шпинат, яблука.

* морська риба і морепродукти, курятина, молоко, яйця, м'ясо і субпродукти.

Добова потреба: 3,1 - 3,8 мг

Рис. 1 Флюороз, який спричинений зниженням вмісту фтору в організмі.

          Незважаючи на багаторічне вивчення, біологічна роль фтору і досі менш відома, ніж інших мікроелементів. Проведені експерименти переконують у тому, що тварини і люди не потребують великих кількостей фтору, але це не означає того, що цей елемент не потрібен організму. Ще Готьє висловив припущення, що фтор сприяє фіксації кальцію та фосфору в організмі. Автор виходив з того, що фтор має хімічну спорідненість з кальцієм і міститься у великих кількостях у тих тканинах, де багато фосфорнокальцієвих солей. Міхаеліс (Michaelis, 1935), продовжуючи думку Готьє, також стверджував, що фтор сприяє зв»язуванню тканинами фосфорнокислого кальцію, і є біокаталізатором цього процесу. Міхаеліс вважав, що в тих випадках розладу закостеніння, коли не допомагає вітамін D, порушення фосфорнокальцієвого обміну викликано нестачею у раціоні фтору, і тому пропонував застосовувати фтор з терапевтичною метою при остеомаляції, фіброзному оститі та інших захворюваннях кісток.
         Фізіологічна роль фтору не обмежується тим, що він входить в структуру тканин. Є спостереження, що збагачення раціону вагітних жінок фтористим кальцієм покращує розвиток зубів у немовлят. І. Г. Лукомський при введенні мишам невеликих кількостей фтористого натрію відзначав прискорення загоєння і кальціфікації при експериментальних переломах кістки. Даючи хворим остеомієлітом 3-4 мг фтористого натрію на добу, І. Г. Лукомський спостерігав на рентгенограмах прискорення процесу кальцифікації ділянок кістки. На основі цього він дійшов висновку, що малі дози фтору впливаючи на остеобласти сприяють кальцифікації кісткової тканини.
       Згідно з деякими даними, загоєння експериментальних переломів у кролів під впливом фтору відбувається значно краще у тому випадку, якщо фтор давати до і після перелому. Грінвуд повідомляє, що при додаванні невеликих кількостей фтору до тканин він може бути корисним при фізіологічних процесах. Леві, статистично обробивши великий обсяг матеріалу, виявив, що в місцевості з малим вмістом фтору у питній воді дефекту слуху у дітей спостерігалися в 1,8 разів частіше, ніж в населеному пункті, в водопровідній воді якого містилося 1,4 мг/ л фтору .
          І. Лобченко звернув увагу на своєрідний і сприятливий перебіг кісткового туберкульозу в населених пунктах з високим вмістом фтору в питній воді.
Відкриття порівняно великих кількостей фтору в зубах вже давно навело на думку, що він необхідний для твердості і міцності емалі.
Цікаво відзначити, що в населених пунктах з високим вмістом фтору у воді поряд з меншою захворюваністю карієсом зубів відзначають і меншу захворюваність поліомієлітом. Цю обставину намагаються пояснити тим, що воротами інфекції для вірусу поліомієліту є лунки екстрагованих через карієс зубів.
         Крім лікування пухлин і карієсу зубів, фтор пропонують для лікування гіпертиреодизму та інших захворювань ендокринних залоз, остеомієлітів, туберкульозу, гельмінтозів, хронічних захворювань суглобів тощо.

Селен (Se)

Селен має захисну дію на імунну систему, запобігаючи формуванню і знижуючи рівень вільних радикалів, що мають шкідливу дію на організм; контролює життєвий цикл клітин, має протизапальні властивості, забезпечує захист від серцево-судинних та ендокринних захворювань. Вітамін Е і селен є синергістами (діють спільно). Це значить, що разом вони сильніші, ніж поодинці. Як вітамін Е, так і селен є антиоксидантми вони, попереджають або, принаймні, сповільнюють старіння і змертвіння тканин через окислення. Чоловікам, мабуть, потрібно більше селену. Майже половина його запасу в їх організмі знаходиться в яєчках і частина в насіннєвих канатиках, прилеглих до передміхурової залози. Крім того, селен втрачається зі спермою. У високих дозах селен є отрутою. Від надлишку селену люди втрачають волосся і нігті - така хвороба називається "селеноз".

Дія:

* імуностимулююча - селен стимулює утворення антитіл, білих кров'яних клітин, клітин-кілерів, макрофагів та інтерферону, бере участь у виробленні еритроцитів.

* антиоксидантна - селен необхідний для синтезу глутатіонпероксидази - ферменту, що володіє потужнимии антиоксидантним властивостями. Він захищає цитоплазматичні мембрани, не допускаючи як їх зміни, так і генетичні порушення ДНК, сприяючи, таким чином, росту нових клітин, але зупиняючи пухлинний процес.

* поліпшення серцевої діяльності - селен захищає серце, завдяки антиоксидантній дії, зменшує вплив токсичних металів, які здатні пошкоджувати тканини серця, входить до складу білків м'язової тканини, попереджуючи м'язову дистрофію серця. Додатковий прийом селену дозволить знизити ризик розвитку серцево-судинних захворювань.

* підтримка і продовження сексуальної активності - майже половина селену, що міститься в чоловічому організмі є в насінних канальцях і втрачається з еякулятом, тому у чоловіків, які ведуть активне статеве життя, потреба в цьому мікроелементі зростає.

* нормалізація роботи ендокринної системи - селен входить до складу ферменту йодтиронінів-5-дейодінази (контролюючого утворення трийод-тиронінів), регулюючи роботу щитовидної залози, а також підтримує в нормі підшлункову залозу, сприяючи засвоєнню жиророзчинних вітамінів, зокрема вітаміну Е, не дозволяючи розвинутися стану перевтоми.

* протизапальна - у присутності селену в організмі виробляється глутатіонпероксидаза, що володіє протизапальними властивостями. Тому селен, особливо в поєднанні з іншими антиоксидантами, зменшує симптоми запального процесу при хронічних захворюваннях, таких як артрит, бронхіальна астма, псоріаз.

* протипухлинна - селен є чинником, що протидіє порушенням хромосомного апарату, який несе в собі генетичний матеріал, що контролює нормальну життєдіяльність усіх клітин організму.

Користь:

* має імуностимулюючу, антиоксидантну, протизапальну та протипухлинну дію,

* захищає серце, допомагає підтримувати юнацьку еластичність в тканинах,

* усуває гарячі припливи і нездужання під час менопаузи,

* допомагає в лікуванні та попередженні лупи.

Симптоми дефіциту:

* різке зниження працездатності (фізичної і розумової); втома, депресія, слабкість та біль у м'язах, зниження імунітету

* швидкий розвиток професійних захворювань у осіб, які працюють на шкідливих виробництвах (пари або повітряні суспензії, що містять ртуть, свинець, кадмій, бензол та ін);

* зниження клітинного та гуморального імунітету, часті простудні або шкірні гнійничкові захворювання;

* повільна регенерація (загоєння ран) після травм, порізів або виразок; дерматит, екзема, випадання волосся, дистрофічні зміни нігтів,

* підвищена схильність до захворювань печінки, порушення зору (гостроти, акомодації і ін прояви);

* виникнення статевої слабкості, імпотенції.

* уповільнення росту та розвитку у дітей

* підвищення рівня холестерину в крові

* погіршення зору

* зниження функцій підшлункової залози

* ризик ракових захворювань

* раніше старіння

Симптоми передозування:

У певних концентраціях (у дозах більше 5 мг на день) селен та його сполуки є токсичними для людини. До основних симптомів передозування селеном відносять:

* ламкість нігтів, випадання волосся, еритема шкіри

* нудота,блювота

* нестабільне психічний стан

* часниковий запах з рота й від шкіри

* порушення функції печінки

* бронхопневмонія

Де міститься:

* морська капуста, гребінці, устриці, креветки, риба

* м'ясо, нутрощі тварин,

* вівсяна і гречана крупи,

* оливкова олія, маслини, кокос, горіхи, бобові.

Добова потреба: 30-70 мкг

Фосфор (P)

Фосфор міститься у всіх частинах зелених рослин, ще більше його в плодах і насінні. Вищі організми використовують органічний фосфор, одержуючи його з рослинних джерел з їжею. Фосфор також міститься в тваринних тканинах, входить до складу білків та інших найважливіших органічних сполук, є елементом життя.
          Загальний вміст фосфору в організмі людини становить приблизно 500 г у чоловіків і 400 г у жінок.
          Фосфор у позаклітинних рідинах становить лише 1% від загального фосфору організму. Велика частина (70%) загального фосфору в плазмі виявлена як складова частина органічних фосфоліпідів. Однак клінічно корисною фракцією в плазмі є неорганічний фосфор, 10% якого пов'язано з білком, 5% складають комплекси з кальцієм або магнієм і велика частина неорганічного фосфору плазми представлена двома фракціями ортофосфата. Фосфор виявлений у всіх клітинах організму. Основні місця, що містять його, це - гідроксиапатит кістки і скелетна мускулатура.
             Фосфор присутній в живих клітинах у вигляді орто-і пірофосфорної кислот, входить до складу нуклеотидів, нуклеїнових кислот, фосфопротеидов, фосфоліпідів, коферментів, ферментів. Мембрани клітини складаються в значній мірі з фосфоліпідів. Кістки людини складаються з гідроксилапатиту, який являє собою складну сіль і бере участь у білковому обміні. Зміст його в клітинах в 50 разів більше, ніж у крові. Фосфор у вигляді фосфатів входить до складу нуклеїнових кислот і нуклеотидів (ДНК, РНК), бере участь у процесах кодування і зберігання генетичної інформації. Сполуки фосфору беруть участь у важливих процесах обміну енергії. Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) і креатинфосфат є акумуляторами енергії, з їх перетвореннями пов'язані мислення та розумова діяльність, енергетична життєзабезпечення організму.
            Неорганічний фосфат входить до складу буферної системи крові та регулює її кислотно-основну рівновагу. Цей показник є дуже важливим, навіть незначні його зміни можуть призвести до важких порушень в організмі. Велика частина фосфору, що міститься в крові, входить до складу еритроцитів. До складу зубної емалі входить фторапатит. Основну роль у перетвореннях сполук фосфору в організмі людини і тварин грає печінка. Постійну концентрацію фосфору в організмі забезпечують вітамін D і гормон паращитовидних залоз. Невсосавшіеся в тонкому кишечнику фосфор виводиться з сечею (до 60%) і калом.
         При нестачі фосфору в організмі розвиваються різні захворювання кісток.
        Надмірне надходження фосфору призводить до розвитку підвищеного вмісту фосфору в крові, що провокує розвиток сечокам'яної хвороби. Цей факт має велике значення у дітей молодшого віку, у них органи ще не сформовані до кінця і не можуть забезпечити його повноцінне виведення. При порушеннях обміну фосфору виникає розм'якшення кісткової тканини у дорослих і розвивається рахіт у дітей.

Фосфор широко поширений у харчових продуктах. Джерела їжі, що містять багато білка (м'ясо, молоко, яйця та злакові) мають високий вміст фосфору. Відносний внесок основних груп їжі до загального споживання фосфору приблизно становить: 60% - з молока, м'яса, домашньої птиці, риби та яєць, 20% - зі злакових і бобових, 10% - з фруктів і соків. Алкогольні напої в середньому постачають 4% споживаного фосфору, а інші напої (кава, чай, безалкогольні напої) забезпечують 3%. Значним вмістом фосфору відрізняються молочні продукти, зокрема сири (до 60 мг/100 г), а також яйця (у жовтку - 470 мг/100 г). Багато фосфору в бобових (в квасолі - 504, гороху - 369 мг/100 г), в хлібі і крупах (200 - 300 мг на 100 г), проте засвоюваність фосфору зернових продуктів низка у зв'язку з великою питомою вагою фітінових сполук. Важливим джерелом фосфору є м'ясо і риба (120 - 140 мг/100 г).

4. Властивості та біологічна роль деяких d-елементів.

Залізо (Fe)

Залізо є найважливішим мікроелементом, який необхідний для нормальної життєдіяльності організму. Залізо необхідне для утворення гемоглобіну (червоних кров'яних тілець), міоглобіну (червоний пігмент у м'язах) і деяких ферментів, бере участь в процесах кровотворення, регулює імунітет. Залізо є компонентом багатьох окисних ферментів, бере участь у різних хімічних процесах, що відбуваються в клітинах. Залізо існує двох видів: дво- і тривалентне. Тривалентне міститься у харчових продуктах, але, потрапляючи в організм, воно відновлюється до двовалентного, що покращує його засвоєння. Вміст заліза в тілі людини - 0,005-0,006% від його маси. Близько 70% всього заліза організму міститься в гемоглобіні. Лише близько 8% прийнятого вами заліза всмоктується і, врешті-решт потрапляє в кровотік. В організмі середньої дорослої людини вагою 70 кг міститься близько 4 г заліза. Гемоглобін, що містить основну частину заліза, переробляється і використовується повторно, при заміні кров'яних клітин кожні 120 днів. Мідь, кобальт, марганець і вітамін С необхідні для засвоєння заліза. Залізо необхідне для правильного метаболізму вітамінів групи В.

Дія:

* залізо бере участь в процесах кровотворення - залізо гемоглобіну входить до складу ферментів цитохромів, сприяє зв'язуванню кисню еритроцитами і транспортує його в усі органи і тканини організму, чим забезпечує дихання і повноцінну життєдіяльність клітин. Залізо накопичується в селезінці, печінці, кістковому мозку і використовується організмом в міру потреби, попереджаючи розвиток залізодефіцитної анемії, що супроводжується загальною м'язовою слабкістю, порушенням смаку та нюху, ламкістю нігтів і волосся.

* нормалізує роботу щитовидної залози - залізо необхідно для важливого ферменту щитовидної залози - тиреопероксидази, який бере участь у синтезі гормонів щитовидної залози.

* регулює імунітет - залізо відіграє роль в підтримці доброго рівня імунної резистентності. Адекватний вміст заліза в організмі сприяє повноцінному функціонуванню факторів неспецифічного захисту, клітинного та місцевого імунітету. Залізо входить до складу ферментів, які беруть участь у процесах фагоцитозу і лізису патогенних мікроорганізмів, тому достатню його кількість в організмі забезпечує повноцінний фагоцитоз і синтез лізоциму, активність клітин-кілерів та інтерферону, що забезпечує хорошу бактерицидну здатність сироватки крові.

* детоксикаційна дія - залізо, входячи до складу ферменту печінки гемопротеїд-цитохрому Р-450, бере безпосередню участь у знешкодженні чужорідних і токсичних для організму речовин.

* покращує стан шкіри, нігтів, волосся - залізо вносить свій внесок в процеси регенерації, усуває ламкість нігтів, поздовжні і поперечні борозенки, покращує структуру і пігментацію волосся.

* активізує ферменти - залізо необхідно для формування активних центрів окислювально-відновних ферментів (оксидази, гідроксилази, супкероксиддисмутази), що виконують різні функції.

* бере участь у тканинному диханні - залізо входить до складу ферментів цитохромів, які беруть участь у процесах тканинного дихання.

Користь:

* Сприяє зростанню, збільшує опірність захворюванням, попереджає втому, лікує і запобігає залізодефіцитну анемію.

* Залізо входить до складу дихальних пігментів, у тому числі гемоглобіну і міоглобіну, бере участь у процесах зв'язування та переносу кисню до тканин і вуглекислоти від тканин до легень; стимулює функцію кровотворних органів.

* Залізо входить до складу багатьох ферментів і білків, контролюючих: обмін холестерину, знешкодження отруйних речовин печінкою, кровотворення, синтез ДНК, якість імунної відповіді на вірусну чи бактеріальну інфекцію, окисно-відновні реакції, енергетичний обмін клітин, реакції утворення вільних радикалів у тканинах організму.

Симптоми дефіциту:

* анемія (недокрів'я), висока втомлюваність, погіршення здатності до навчання,

* підвищена мерзлякуватість (внаслідок зниження температури тіла), зниження фізичної та розумової працездатності через м'язову слабкість і втрату витривалості,

* збочення в харчуванні (діти, наприклад, можуть намагатися істи крейду, пісок, грунт),

* зниження функції щитовидної залози,

* деформація нігтів, зміна характеру поверхні язика і смакових відчуттів,

* неврологічні розлади (поява гарячковості, неврівноваженості характеру, плаксивості, неясних мігруючих болів по всьому тілу).

Де міститься:

* хрін, цвітна капуста, селера, картоплі, білі гриби, квасоля, зелень петрушки, білокачанна капуста, гриби.

* яблука, ягоди суниці, чорниці та ожини,

* зерно пшениці, бульби вівсяна і гречана крупи,

* сушені фрукти (абрикоси, груші, яблука) ,

* яловича печінка, мідії.

Добова потреба:

дорослі: 15-20 мг

вагітні і молоді мами: 30 – 35 мг

діти: 5 – 15 мг

Гемоглобі́н — складний залізовмісний білок еритроцитів тварин і людини, здатний оборотно зв'язуватися з киснем, забезпечуючи його перенесення до тканин.

Головна функція гемоглобіну полягає в транспорті дихальних газів. У капілярах легенів в умовах надлишку кисню останній з'єднується з гемоглобіном. Потоком крові еритроцити, що містять молекули гемоглобіну із зв'язаним киснем, доставляються до органів і тканин, де кисню мало; тут необхідний для протікання окислювальних процесів кисень звільняється із зв'язку з гемоглобіном. Крім того, гемоглобін здатний зв'язувати в тканинах невелику кількість діоксиду вуглецю (CO₂) і звільняти його у легенях. Монооксид вуглецю (CO) зв'язується з гемоглобіном крові міцніше, ніж кисень, необоротно утворюючи метгемоглобін (metHb, від мета. і гемоглобін, інакше геміглобін або феррігемоглобін). Таким чином, блокується процеси транспортування кисню. У метгемоглобіні залізо гема знаходиться в комплексі або в тривалентному стані. Метгемоглобін також утворюється в значних кількостях в результаті спадкового захворювання метгемоглобінемії.

В медицині використовують скорочене позначення даного показника — Hb(латинські літери). Нормальним вмістом гемоглобіну в крові людини вважається: у чоловіків 130—170 г/л, у жінок 120—150 г/л; у дітей — 120—140 г/л.

Гемоглобін є одним з основних білків, якими харчуються плазмодії малярії, і в ендемічних щодо малярії районах земної кулі вельми поширені спадкові аномалії будови гемоглобіну, що ускладнюють малярійним плазмодіям живлення цим білком і проникнення до еритроцитів. Зокрема, до таких аномалій, що мають еволюційно-пристосовне значення, відноситься серповидно-клітинна анемія. Проте, на жаль, ці аномалії, як і аномалії будови гемоглобіну, що не мають явно пристосовного значення, супроводжуються порушенням функції транспорту кисню гемоглобіном, зниженням стійкості еритроцитів до руйнування, анемією та іншими негативними наслідками. Аномалії будови гемоглобіну називаються гемоглобінопатіями.

Гемоглобін високо токсичний при попаданні значної його кількості з еритроцитів в плазму крові (що відбувається при масивному внутрішньосудинному гемолізі, геморагічному шоці, гемолітичних анеміях, переливанні несумісної крові та інших патологічних станах). Токсичність гемоглобіну, що знаходиться поза еритроцитами, у вільному стані в плазмі крові, виявляється тканинною гіпоксією — погіршенням кисневого постачання тканин, перевантаженням організму продуктами руйнування гемоглобіну — залізом, білірубіном, порфіринами з розвитком жовтяниці або гострою порфірії, закупоркою ниркових канальців крупними молекулами гемоглобіну з розвитком некрозу ниркових канальців і гострої ниркової недостатності.

Зважаючи на високу токсичності вільного гемоглобіну в організмі існують спеціальні системи для його зв'язування і знешкодження. Зокрема, одним з компонентів системи знешкодження гемоглобіну є особливий плазмовий білок гаптоглобін, що специфічно зв'язує вільний глобін і глобін у складі гемоглобіну. Комплекс гаптоглобіна і глобіну (або гемоглобіну) потім захоплюється селезінкою і макрофагами тканинної ретікуло-ендотеліальної системи і знешкоджується.

Іншою частиною гемоглобінознешкоджуючої системи є білок гемопексин, що специфічно зв'язує вільний гем і гем у складі гемоглобіну. Комплекс гему (або гемоглобіну) і гемопексину потім захоплюється печінкою, гем відщеплюється і використовується для синтезу білірубіну та інших жовчних пігментів, або випускається в рециркуляцію в комплексі з трансферином для повторного використання кістковим мозком в процесі еритропоезу.

Мідь (Cu)

Мідь - один з найважливіших незамінних мікроелементів, основна частина якого сконцентрована в м'язах і кістках, крові, печінці, нирках та мозку. Тому достатнє надходження міді в організм людини регулює роботу життєво-важливих органів і всього організму в цілому. Біологічна роль її пов'язана з участю в побудові ряду ферментів і білків. Мідь сприяє росту і розвитку, бере участь у кровотворенні, імунних реакціях. Мідь потрібна для перетворення заліза організму в гемоглобін. Може потрапити в кровотік через 15 хвилин після прийому. Робить можливим використання амінокислоти тирозинe, дозволяючи їй виявляти свою дію як фактору пігментації волосся і шкіри. Захворювання, що викликаються дефіцитом міді: анемія, водянка.

Дія:

* забезпечує здоров'ям кісткову структуру - мідь бере участь в утворенні колагену, що утворює білковий каркас кісток скелета. Тому введення в раціон харчування додаткових добавок, що містять мідь, зміцнює кісткову тканину, запобігає її демінералізації, переломи, розвиток остеопорозу.

* бере участь у кровотворенні - мідь необхідна для правильного процесу кровотворення, тому що входить до складу ферментів для синтезу еритроцитів і лейкоцитів. Крім того, вона бере участь в утворенні гемоглобіну за участю заліза та вітаміну С.

* забезпечує обмін заліза - мідь необхідна для транспорту заліза - перенесення між органами і тканинами і, перш за все, для використання запасів заліза, що зберігаються в печінці.

* покращує стан шкіри - мідь входить до складу колагену, який надає шкірі пружність, еластичність і гладкість.

* зміцнює судинну стінку - мідь бере участь в утворенні сполучної тканини - еластину. Це міцні і пружні волокна, що утворюють один з внутрішніх шарів стінок кровоносних судин - каркас, який тримає потрібну форму кровоносних судин.

* стимулює імунітет - мідь входить до складу ферментів, що відіграють важливу роль у системі антиоксидантного захисту організму. З цією обставиною пов'язують роль міді в підтриманні активного імунітету: у парі з вітаміном С підвищує опірність організму до інфекцій.

* нейтралізує вільні радикали - мідь є структурним елементом супероксиддисмутази - потужного антиоксидантного ферменту. Нормальна кількість міді в організмі допомагає боротися з вільними радикалами, підтримує цілісність клітин.

* нормалізує роботу ендокринної системи - мідь, посилює активність деяких гормонів гіпофіза, що відповідають за важливі функції в організмі людини.

* покращує травлення - мідь допомагає працездатності залоз внутрішньої секреції, стимулює соко-і ферментовиделення.

Користь:

* підтримує енергію, сприяючи ефективному всмоктуванню заліза,

* зміцнює кісткову тканину, запобігає її демінералізації, переломам, розвитку остеопорозу,

* покращує стан шкіри, укріплює судинну стінку, стимулює імунітет, нейтралізує вільні радикали,

* нормалізує роботу ендокринної системи, поліпшує травлення.

Симптоми дефіциту:

* у дорослих людей - нечасте явище, може спостерігатися у малюків до року, які народилися передчасно, а також при деяких хворобах

* стомлюваність, випадання волосся

* висипка, вітіліго

* анемія, лейкопенія, нейтропенія, ослаблення імунітету

* порушення пігментації шкіри, посивіння волосся

* остеопороз

* підвищення рівня холестерину

* аневризми, варикоз, аритмія

Симптоми передозування:

* безсоння, дратівливість, депресія

* м'язові болі, анемія

* подразнення слизових оболонок, запальні захворювання

* погіршення пам'яті

* розлади шлунково-кишкового тракту

* бронхіальна астма

* захворювання нирок

* захворювання печінки

* ризик розвитку атеросклерозу

Де міститься:

* морепродукти,

* печінка, нирки і м'ясо тварин,

* крупи (перлова, пшенична, гречана, вівсяна),

* картопля, кріп, чорна смородина, малина, журавлина, абрикоси, агрус, груші, полуниця, перстач прямостоячий, сухоцвіт, чайний кущ, марена фарбувальна, лобелія роздута, горох , цільна пшениця,

* чорнослив, фундук, какао

Добова потреба:

для дорослої людини 1-2 мг на день.

під час вагітності та годування 2-2,5 мг

для дітей 1-3 року - 1мг, від 4 до 6 років - 1,5 мг, 7-12 років - 2мг, 12-18 років - 2,5 мг, старше 18 років - 2,5-3 мг

Цинк (Zn)

Цинк, як кофермент бере участь у більш ніж 70 ферментативних реакціях в організмі, регулює статеве дозрівання і зростання, підвищує стійкість до інфекційних захворювань, забезпечує синтез білків і метаболізм нуклеїнових кислот. Цей мікроелемент відіграє важливу біохімічну роль в організмі. Надає позитиний вплив на простату і важливий для розвитку всіх органів розмноження. Цинк є елементом молекулярної структури понад 80 відомих ензимів і бере участь в регуляції активності більш ніж 200 ферментних систем. Цинк у формі хелатного з'єднання з амінокислотами забезпечує високу біодоступність, засвоюваність і ефективність. Висока концентрація цинку знаходиться в гіпофізі, підшлунковій залозі (особливо, в клітинах), сітківці ока, статевих залозах, печінці, скелеті, нігтях, волоссі. У крові цинк знаходиться, головним чином, в еритроцитах - до 80%, а всередині клітин - в ядрі і мітохондріях. У кістковій тканині міститься до 20% всього цинку, при цьому швидкість включення цинку в кісткову тканину вище, ніж у кальцію, в кістках цинк утримується набагато міцніше, ніж у м'яких тканинах. Велика частина цинку втрачається при харчовій обробці або взагалі не міститься в потрібній кількості в продуктах, які вирощені на грунтах, бідних поживними речовинами.

Дія:

* імуностимулююча - цинк бере участь практично у всіх ланках системи імунітету: у процесі дозрівання лімфоцитів і реакціях клітинного імунітету, підвищує рівень тиміну і тимозин, вироблюваних центральним органом імунітету - тимусом; підвищує захисну протимікробну активність нейтрофілів і макрофагів, підвищує вироблення захисних антитіл.

* регуляція рівня чоловічих статевих гормонів - цинк при взаємодії з марганцем виявляє помітний вплив на стан статевої функції чоловіків: підвищує вироблення статевих гормонів, збільшує активність сперматозоїдів, сприяє правильному функціонуванню та розвитку чоловічих статевих залоз. Цинк відіграє велику роль у профілактиці аденоми передміхурової залози. Він пригнічує активність ферменту (5а-редуктази), внаслідок чого сповільнюється процес перетворення чоловічого статевого гормону тестостерону в "небезпечний" дегідротестостерон, накопичення якого стимулює розростання тканин передміхурової залози. Дефіцит цинку у чоловіків може призвести до порушення функції простати (виникнення простатиту, аденоми, безпліддя).

* хороше протікання вагітності - цинк є необхідним чинником для жіночого організму, тому що входить в структуру рецепторів для естрогенів, регулюючи, таким чином, всі естрогензалежні процеси. Достатнє надходження цинку при вагітності знижує ризик ускладнень вагітності: гестозу, викидня, затримки росту плода, покращує перебіг пологів.

* поліпшення якості зору - цинк є важливою речовиною для підтримки та поліпшення зору, особливо багато цинку міститься в сітківці ока, тому він важливий для профілактики короткозорості, підвищує здатність адаптації до темряви.

* регуляція функцій нервової системи - цинк, поряд з вітамінами групи B, є важливим регулятором функцій нервової системи. Достатнє надходження цинку в організм нормалізує функції мозочка, покращує настрій, знижує дратівливість, покращує пам'ять, увагу.

* нормалізація процесів травлення - цинк забезпечує синтез найважливіших травних ферментів в підшлунковій залозі, а також бере участь в утворенні спеціальних транспортних часток (хіломікронів), у складі яких харчові жири надходять у кров і лімфу.

* антиоксидантна - цинк є активним центром одного з важливих ферментів - супероксиддисмутази, забезпечують антиоксидантний захист організму, і зокрема органу зору.

* нормалізація рівня цукру в крові - цинк регулює продукцію та функціонування інсуліну, а тим самим впливає на весь спектр інсулінозалежних процесів. Він регулює рівновагу цукру в крові, тому що є одним з компонентів інсуліну.

Користь:

* прискорює загоєння внутрішніх і зовнішніх ран, позбавляє від білих плям на нігтях, допомагає усунути втрату смаку,

* допомагає при лікуванні безпліддя, допомагає уникнути проблем з передміхурової залозою,

* сприяє зростанню і розумової активності,

* сприяє зменшенню відкладень холестерину.

* цинк входить до складу ряду найважливіших ферментів, гормонів і вітамінів, тобто фактично забезпечуючи основні життєві процеси в клітинах, органах і тканинах: кровотворення, регуляція поділу клітин, синтез нуклеїнових кислот (ДНК і РНК), регуляція Т-клітинного імунітету, синтез травних ферментів, синтез інсуліну підшлунковою залозою, синтез статевого гормону тестостерону, синтез білків - печінкою, утворення білків пам'яті в ЦНС, ріст волосся і нігтів, ріст і розвиток організму, процеси регенерації (загоєння) шкіри, формування колагенових волокон - (міцність шкіри і судин) , окислювально-відновні реакції, енергетичний обмін клітин.

Симптоми дефіциту:

* різка затримку росту (карликовість);

* порушення формування шкірних покривів: надмірна сухість і ранимість шкіри, схильність до алергічних уражень, екзема, різні висипи на обличчі та кінцівках, вибілення шкіри;

* порушення волосяного покриву (рідке волосся, раннє облисіння) і захворювання нігтів;

* зниження стійкості уваги і короткочасної пам'яті;

* різні розлади статевої функції, що призводять до бездітності (головним чином, через атрофію статевих залоз у чоловіків, недорозвиненості статевих органів); простатит і аденома передміхурової залози; передчасні пологи і народження ослаблених, маленьких дітей;

* ураження головного мозку: психічні розлади (апатія, депресія, сплутаність свідомості, посилення симптомів шизофренії, епілепсії), неврологічні порушення (втрата смакових відчуттів, порушення слуху та зору);

* порушення згортання крові (схильність до кровотеч); анемія гемолітичного характеру (недокрів'я унаслідок укороченою тривалості життя червоних кров'яних клітин-еритроцитів);

* зниження імунного статусу (за рахунок падіння кількості імунних клітин - лімфоцитів).

Симптоми передозування:

* порушення шкірних покривів, нігтів, ламкість і випадання волосся

* хвороблива чутливість шлунка, нудота

* зниження імунітету

* зниження вмісту в організмі заліза, міді, кадмію

* погіршення функцій передміхурової та підшлункової залоз

* порушення функцій печінки

Де міститься:

* устриці, креветки, оселедець, макреля,

* м'ясо, яловича печінка, м'ясо птиці, молоко, сир, яйця

* насіння гарбуза, соняшнику, бобові, гриби, вівсяна і гречана крупи, волоський горіхи, часник, цвітна та качанова капуста, спаржа, часник, картопля, буряк, морква,

* яблука, груші, сливи, вишня.

Добова потреба: 10 - 20 мг

Марганець (Mn)

Марганець відноситься до найважливіших з необхідних мікроелементів. Він бере участь в регуляції багатьох біохімічних процесів в організмі: синтез і обмін нейромедіаторів ЦНС, кісткоутворення, імунна відповідь, перекисне окислення ліпідів, обмін інсуліну і ліпідів. Дефіцит марганцю - одне з поширених відхилень в елементному обміні сучасної людини. Це, ймовірно, пов'язано як з підвищеним психоемоційним навантаженням на людину (марганець необхідний для забезпечення основних нейрохімічних процесів у центральній нервовій системі - ЦНС), збільшенням токсичних впливів (Mn-Cod - один з найважливіших ферментів, що перешкоджають вільно-радикальному окисленню, тобто, пошкодженню цілісності клітинних мембран). Марганець бере участь у регуляції жирового і вуглеводного обміну, утворенні кісткової і сполучної тканини, в обміні тироксину (гормону щитовидної залози). Естрогени (головні статеві гормони) підсилюють біологічну ефективність марганцю, надлишковий прийом кальцію, фосфору, заліза і міді може уповільнювати засвоєння марганцю і знижувати його дію. Марганець бере участь у регуляції обміну вітамінів С, Е, холіну і вітамінів групи В. Марганець необхідний для росту, відтворення, загоєння ран, максимально ефективної роботи мозку і правильного метаболізму цукрів, інсуліну і холестерину. Без його оптимальних кількостей зростає ризик ревматоїдного артриту, остеопорозу, катаракти, розсіяного склерозу і захворювань типу епілепсії. Вважається, що він може надавати профілактичну дію щодо розвитку недостатності артерій серця, діабету, патології щитовидної залози, порушень вуглеводного та ліпідного обмінів.

Дія:

* зміцнює опорно-руховий апарат - марганець складає необхідну частину глюкозаміну і є активатором фосфатаз-ферментів, які беруть участь у процесах росту і розвитку скелету, тому для профілактики і лікування захворювань опорно-рухового апарату марганець настільки ж важливий, як і кальцій. Він необхідний для зростання і самовідновлення кісткових хрящів, для профілактики артриту і остеопорозу (порушення обміну марганцю після клімаксу - одна з причин остеопорозу).

* нормалізує вуглеводний обмін - марганець активно впливає на метаболізм інсуліну, що важливо для профілактики розвитку цукрового діабету. У хворих на цукровий діабет вміст марганцю, як правило, становить лише половину того, що прийнято вважати "нормальним" рівнем, і цей дефіцит вносить певний внесок в нездатність організму переробляти цукор. Дослідження показують, що за допомогою додаткового вживання марганцю у складі БАД тканини організму краще засвоюють глюкозу.

* покращує роботу нервової системи - марганець бере участь у процесі синтезу і обміну нейромедіаторів в центральній нервовій системі. Марганець нормалізує м'язовий тонус, відновлює чутливість в кінцівках.

* запобігає розвитку атеросклерозу - марганець впливає на біосинтез холестерину, надаючи стабілізуючу дію на "поганий" холестерин і знижуючи його потенційну здатність викликати атеросклероз і закупорку судин.

* нормалізує статеву функцію - у чоловіків марганець підвищує рухливість сперматозоїдів; у жінок - робить позитивний вплив при дисфункції яєчників, безплідності. При вагітності марганець знижує ризик неправильного формування плоду.

* нормалізує роботу щитовидної залози - марганець бере участь в обміні тироксину (гормону щитовидної залози) і, таким чином, ефективний для профілактики захворювань щитовидної залози, цукрового діабету, порушень жирового обміну, остеопорозу, хвороб суглобів.

Користь:

* допомагає усунути безсилля, покращує м'язові рефлекси,

* покращує пам'ять, зменшує нервову дратівливість,

* зміцнює опорно-руховий апарат, усуває хрускіт у суглобах, відчуття скутості в руках і ногах, підтримує повноцінну структуру кісткової тканини, знижуючи ризик деформації суглобів,

* запобігає розвитку атеросклерозу,

* нормалізує статеву функцію,

* нормалізує роботу щитовидної залози,

* нормалізує вуглеводний обмін.

Симптоми дефіциту:

Зменшення споживання натуральних продуктів, що містить марганець, рафінована їжа, погіршення екологічної ситуації, сильні психічні навантаження - все це причини зменшення кількості марганцю в організмі. Дефіцит марганцю - дуже поширене явище і призводить до дуже неприємних наслідків для здоров'я людини. До основних симптомів дефіциту марганцю відносять:

* спазми і судоми, болі в м'язах і суглобах, рухові розлади, схильність до розтягувань і вивихів, артрит

* порушення зору, порушення пігментації шкіри

* остеопороз у клімактеричному періоді, затримка росту нігтів і волосся

* високий рівень холестерину, надмірна вага

* ризик безпліддя, ранній клімакс

* затримка розвитку у дітей, поява дітей з патологіями

* передчасне старіння, зниження імунітету, алергії

* ризик ракових захворювань

* блювота, вітіліго

Cимптоми передозування:

Надлишок марганцю теж згубний для людини. Доза марганцю в кількості від 40 мг на день вважається токсичною і призводить до порушень роботи організму. Основні симптоми надлишку марганцю в організмі:

* втрата апетиту

* галюцинації, погіршення пам'яті, депресія

* зниження активності, млявість, стомлюваність, сонливість

* м'язові болі, порушення м'язового тонусу

* парестезія, атрофія м'язів

* ризик виникнення хвороби Паркінсона

* енцефалопатія

* ураження легень

Де міститься:

* бобові, горіхи, гречка, рис, пшеничні висівки, вівсянка,

* брусниця, чорниця, малина, черемха, чорна смородина, суниця, морква, зелений чай, шпинат, петрушка.

Добова потреба: 2 – 5 мг

Кобальт (Со)

Кобальт необхідний для нормальної діяльності підшлункової залози. Він регулює обмінні процеси, особливо вміст адреналіну в крові. Без кобальту неможливо створити здорові кров'яні тільця. Кобальт, марганець і мідь попереджають ранню сивину у волоссі. Кобальт збільшує синтез нуклеїнових кислот, бере участь у загальному відновленні організму після важких захворювань.

Дія:

* бере участь у процесах кровотворення - кобальт входить в молекулу вітаміну В12, який являє собою складну молекулу з атомом кобальту в центрі. Кобальт є активатором кровотворення: стимулює вироблення еритроцитів у кістковому мозку, бере участь у засвоєнні заліза, таким чином, запобігаючи розвитку анемії.

* регулює функції нервової системи - кобальт у складі вітаміну В12 бере участь у будівництві білкових і жирових структур захисного мієлінового шару нервової клітини, запобігаючи неврологічним симптомам: дратівливість, стомлення, загострення нервових захворювань.

* нормалізує обмін речовин - кобальт регулює роботу ендокринної системи, в багатьох реакціях обміну є активатором ферментів; в тісній взаємодії з вітаміном С, фолієвою кислотою (вітамін В9) і пантотеновою кислотою (вітамін В5) бере участь у синтезі білків, жирів і вуглеводів.

* сприяє оновленню клітин організму - кобаламін у взаємодії з іншими речовинами запускає основний життєвий процес - синтез дезоксирибонуклеїнової і рибонуклеїнової кислот (ДНК і РНК), з яких складаються клітинні ядра, і які містять всю спадкову інформацію. Вони підтримують і стимулюють синтез білкових речовин.

* стимулює ріст кісткової тканини - достатній запас в остеобластах (клітинах кісткової тканини) кобаламіна має важливе значення для утворення кісток. Це особливо важливо для дітей, в період активного зростання, і жінок, у клімактеричному періоді, у яких відбувається гормонально обумовлена втрата кісткової маси.

* виявляє антистеросклеротичну дію - кобальт сприяє зниженню рівня холестерину в крові і виведенню його з кровоносних судин, попереджаючи його відкладення на стінках судин у вигляді атеросклеротичних бляшок.

* імуностимулююча - органічні сполуки кобальту впливають на імунітет, підвищуючи фагоцитарну активність лейкоцитів.

Користь:

* бере участь у процесі кровотворення, утворенні еритроцитів, бере участь у засвоєнні заліза,

* нормалізує обмін речовин, сприяє відновленню клітин,

* стимулює ріст кісткової тканини,

* має антиатеросклеротичну та імуностимулюючу дію,

* запобігає загостренню нервових захворювань.

Симптоми дефіциту:

Дефіцит кобальту можливий при атрофічних гастритах, операціях на шлунку, виразковій хворобі дванадцятипалої кишки, у вегетаріанців, при великих фізичних навантаженнях, у курців, літніх людей, при великих крововтратах.

* загальна слабкість, швидка стомлюваність, зниження апетиту

* анемії, аритмії

* погіршення пам'яті, порушення функцій ЦНС

* захворювання ендокринної системи і легенів

* атрофія слизової оболонки шлунково-кишкового тракту

* дистрофія кісткових тканин

* порушення печінки

* уповільнення розвитку у дітей

Симптоми передозування:

У великих дозах (понад 500 мг) кобальт токсичний.

* бронхіальна астма, "кобальтова"пневмонія

* контактний дерматит

* гіперплазія щитовидної залози

* поразка слухового нерва

* підвищення артеріального тиску

* підвищення рівня ліпідів та еритроцитів у крові

* ураження серцевого м'яза

Де міститься:

* бобові і зернові культури, крупи,

* овочі, кукурудза, шпинат, огірки, журавлина, цибуля, томатна паста, фундук, груша, часник, виноград, редис, салат, капуста, петрушка, чорна смородина, буряк.

* морські продукти, особливо кальмари, печінка тріски і риба,

* м’ясо кролика, говяжа і теляча печінка, яйця,

* чай.

Добова потреба: 300 мкг

Важлива роль кобальту полягає в ендогенному синтезі вітаміну В₁₂

Вітамін В12

Вітамін В₁₂ в організмі людини регулює жировий і вуглеводний обмін, а також активно бере участь в кровотворенні.Якщо його недостатньо, то може розвинутися недокрів’я або анемія.

Які ж симптоми супроводжують злоякісну анемію? Це слабкість, втома, хвороби шлунку, що розвиваються при недоліку шлункового соку, печіння мови, біль в ногах і трудність при ходьбі. Важко зрозуміти, як один вітамін може допомогти відразу при усіх неприємностях. Ще до Другої світової війни медики вважали, що злоякісну анемію вилікувати неможливо, її навіть називали різновидом раку. У 1934 р. Джордж Майкот і Уильям Парри Мерфи були удостоєні Нобелівської премії за своє відкриття у вітаміні В₁₂ лікувальних властивостей.

Ціанокобаламін дуже важливий для правильного функціонування нервової системи людини, він впливає також і на роботу усіх органів. Якщо раптом організм не отримує в потрібних кількостях вітамін В₁₂, то це призводить до недоліку вітаміну В₁. Що веде до розладу не однієї тільки нервової системи, але також мозку, залоз внутрішньої секреції, порушенню травлення, різним поліневритам.

Вітамін В₁₂ бере активну участь в клітинному діленні, яке властиво кожній живій клітині нашого організму. Найбільше вітамін В₁₂ потрібний тим тканинам, які діляться дуже інтенсивно, : імунні клітини, клітини крові, шкіри, а також клітини, які вистилають кишковик.

Механізм дії вітаміну В₁₂ не зовсім ясний, проте відомо, що вітамін В₁₂ потрібний для утворення покриття нервів, яке називається миелиновой оболонкою. Хронічна недостатність вітаміну В₁₂ призводить до руйнування нервів.

Вітамін В₁₂ активно взаємодіє з вітаміном С, пантотеновою і фолиевой кислотами. Для збереження нервів, вітамін В₁₂ допомагає при виробленні холіну, вироблюваного мільярдами молекул фолиевой кислоти. За мільйони років свого розвитку вітамін В₁₂ допомагає вітаміну А, синтезуючи тканини тіла. З його допомогою каротини вступають в обмін речовин, а потім перетворюються на активний вітамін А.

Скільки необхідно вітаміну В₁₂ нашому організму?

В день чоловік повинен отримувати з їжі близько 3 мкг вітаміну В₁₂. Якщо Ви споживатимете трохи молока, яєць або м’яса, то організм з них отримуватиме необхідне кількість вітаміну В₁₂. Тільки вегетаріанці можуть залишитися без цього корисного вітаміну. Наш організм сам може виробляти вітамін В₁₂. Проте, у вітаміну В₁₂ є вороги. Якщо Ви приймаєте велику кількість різних ліків або протизаплідні пігулки, знайте, що це може вичерпати запас вітаміну В₁₂. Для засвоєння вітаміну В₁₂ потрібна особлива речовина, це не що інше, як внутрішній чинник, він виробляється організмом і знаходиться в шлунковому соку. Без нього вітамін В₁₂ не засвоюватиметься.

Є люди, у яких він взагалі не синтезується. Це переважно люди похилого віку, у яких в травній системі знижується виділення кислот. Якщо кислоти не виділяються в потрібній кількості, то вітамін В₁₂ гірше засвоюється, що неминуче веде до захворювання анемією. При такій ситуації краще всього робити хворому ін’єкції вітаміну В₁₂.

Статистика показує, що дефіцит вітаміну В₁₂викликає нестачу карнитина. Без цієї речовини жир в організмі не переробляється.

У яких продуктах міститься вітамін В₁₂?

Самими кращими джерелами цианокобаламина вітаміну В₁₂ є теляча і яловича печінка. Її обов’язково потрібно є хоч би 1 раз на тиждень.

Окрім цього, раз на тиждень добре буде приймати будь-які дріжджі, так кА вітамін В₁₂ ефективніше діє разом з іншими вітамінами групи В.

Основні джерела вітаміну В₁₂ – соя, дріжджі, кисломолочні продукти, зелена цибуля, яєчний сирий жовток, шпинат, проросла пшениця, морепродукти – креветки, кальмари, морська капуста та подiбнi.

5. Біологічна роль води в організмі.

Вода - сік життя. Так сказав Леонардо да Вінчі. Дійсно, вода є неодмінною складовою частиною всього живого. У рослинах міститься до 90% води, у тілі ж дорослої людини її 65%. Навіть кістки містять 22% води. У м'язах її вже 70%, у мозку і жирових тканинах - 75%. У крові - аж 92%. Основна частина води, близько 70%, зосереджена всередині клітин, а 30% - це позаклітинна вода, яка поділяється на дві частини: менша частина, близько 7%, - це кров і лімфа, а більша частина - міжтканинна, омиває клітини.
       І вода не просто там міститься, а грає найважливішу роль в життєдіяльності організму. Певне і постійне утримання води - ось необхідна умова існування живого організму. При зміні кількості споживаної води і її сольового складу порушуються процеси травлення і засвоєння їжі, кровотворення. Без води неможливе регулювання теплообміну організму з навколишнім середовищем і підтримка температури тіла. Вода виводить з організму продукти життєдіяльності і шкідливі речовини.
          Тобто основні фізіологічні функції води - наповнювач, розчинник, терморегулятор, носій (транспортна та інформаційна роль).
           Як наповнювач - вода підтримує не тільки зовнішню форму окремих органів і зовнішній вигляд людини в цілому, але і забезпечує нормальне їх функціонування. Тому людина повинна підтримувати потрібну кількість води в організмі. Людина дуже швидко відчуває порушення водного балансу. Якщо кількість води в людському організмі зменшиться на 1-2% (0,5-1л) проти норми, людина відчуває спрагу; при зменшенні на 5-8% (2-3 л) його шкіра зморщується, в роті пересихає, свідомість затемнюється, можуть з'явитися галюцинації, втрата 10% вологи (~ 5 л) викликає розлад психічного апарату, порушення ковтального рефлексу, при втраті 14-15% (7-8 л) людина помирає.
          Як універсальний розчинник - вода розчиняє поживні речовини для їх проникнення в клітину, бере участь у хімічних процесах при травленні, а також вимиває продукти життєдіяльності і йде з організму через нирки і шкіру, несучи з собою шкідливі речовини. Крім того, вода є тією фізико-хімічної середовищем, завдяки якій може здійснюватися більшість реакцій обміну речовин, що забезпечують безперервний процес руйнування і відновлення живих тканин. Таким чином, вода є основною біологічною рідиною.

    Вода проявляє і теплорегулюючі властивості - підтримує необхідну температуру тіла. Вона здійснює це своєю великою теплоємністю в разі зниження температури і випаровуванням з поверхні тіла при його перегріві.
          Транспортна функція води здійснюється завдяки її високому поверхневого натягу. Завдяки цій властивості вона може проникати в найтонші капіляри і міжклітинний простір, несучи клітинам організму харчування і виводячи з них продукти життєдіяльності.
          Якість виконання всіх цих життєвоважливих функцій залежить від різних властивостей води.

Твердість води— якщо вода містить значні кількості солей кальцію і магнію, то таку воду називають твердою, а коли цих солей зовсім немає, або вони містяться в незначних кількостях, то — м'якою.

Відрізняють тимчасову, або карбонатну, твердість води і сталу.

Тимчасова твердість обумовлюється наявністю кислих карбонатів (гідрокарбонатів) кальцію і магнію: Ca(HCO₃)₂ і Mg(HCO₃)₂, а стала — наявністю сульфатів і хлоридів кальцію і магнію: CaSO₄, MgSO₄, CaCl₂ і MgCl₂. Загальна твердість води являє собою суму тимчасової і сталої твердості.

Тверда вода непридатна майже для всіх галузей виробництва. Так, наприклад, тверду воду не можна вживати для прання білизни, миття шерсті і фарбування тканин, бо в ній мило втрачає свою мийну здатність. Це пояснюється тим, що розчинний у воді стеарат натрію С₁₇Н₃₅COONa, який становить головну складову частину мила, переходить у нерозчинний стеарат кальцію (або магнію), утворюючи так зване кальцієве (або магнієве) мило:

2С₁₇Н₃₅COONa + CaSO₄ = Са(С₁₇Н₃₅СОО)₂ ↓ + Na₂SO₄

При цьому мильна піна утворюється тільки після повного осадження іонів кальцію і магнію, на що непродуктивно витрачається багато мила. Крім того, утворюваний осад кальцієвого і магнієвого мила міцно осідає на волокнах тканин і забруднює їх, а при фарбуванні утворює плями.

Тверда вода непридатна і для цілого ряду інших виробництв: паперового, шкіряного, крохмального, спиртового тощо. Вона непридатна і для паросилового господарства, бо при кип'ятінні води утворюється накип, який погано проводить тепло, внаслідок чого збільшується витрата палива. Накип викликає інтенсивне руйнування стінок котлів, що може призвести до аварії.

Для приготовлення їжі тверду воду теж не вживають, бо в ній погано розварюються м'ясо і овочі. Для пиття вона також непридатна.

Джерела інформації:

а) Основні:

1. Карнаухов О.І., Мельничук Д.О., Чеботько К.О., Копілевич В.А. Загальна та біонеорганічна хімія. – Вінниця: НОВА КНИГА, 2003. – 544с.

2. Левітін Е.Я., Бризицька А.М., Клюєва Р.Г. Загальна та неорганічна хімія. -Харків: Прапор, 2000. – 462 с.

3. Мороз А.С., Луцевич Д.Д., Яворська Л.П. Медична хімія. – Вінниця: НОВА КНИГА, 2008. – 776 с.

б) Додаткові:

1. Романова В. Загальна та неорганічна хімія. – К.: Ірпінь, 1998. – С.388.

2. Практикум з загальної та неорганічної хімії./ Левітін Е.Я., Клюєва Р.Г., Бризицька А.М. – Харків: Вид-во НФАУ, 2001.- С. 105.