Микроэлементы в организме человека — йод, фтор, мышьяк, литий, хром, кремний, ванадий, ртуть

Минеральные вещества входят в состав тканей организма человека, ферментов, гормонов. Они поступают в организм человека с пищевыми продуктами и водой. Химические элементы, встречающиеся в организме в очень малых концентрациях, называются микроэлементами.

К микроэлементам, необходимым для нормальной жизнедеятельности нашего организма, относятся железо, медь, селен, йод, хром, цинк, фтор, марганец, кобальт, молибден, кремний, бром, ванадий, бор.

Железо. В организме здорового взрослого мужчины содержится около 4 г железа, женщины — 2,8 г.Большая часть железа (примерно 75 %) находится в гемоглобине эритроцитов, также железо входит в состав миоглобина, некоторых ферментов. Оставшиеся 25% железа накапливаются в ретикулоэндотелиальной системе в печени, селезенке и костном мозге.

Железо в пищевых продуктах присутствует в виде гемового железа, которое содержится в продуктах животного происхождения (красное мясо и субпродукты (печень, сердце)), и негемового железа, присутствующего в растительных продуктах (зародыши пшеницы, яичные желтки,бобовые, сухофрукты (например, финики) и зеленые овощи).

Рекомендуемая норма суточного потребления железа – 14 мг.

Медь. Содержание меди в организма взрослого человек составляет70–120 мг, причем примерно треть меди равномерно распределяется между печенью и мозгом, треть находится в мышцах, а остальная часть распределяется в другие ткани.

Количество меди в продуктах растительного происхождения варьируется в зависимости от почвы, на которой они выращены.

Богаты медью зеленые листовые овощи, бобовые, цельное зерно и миндаль, изюм и другие сухофрукты, мясо (особенно печень), морепродукты (моллюски).

Цинк. В организме взрослого человека содержится около 2–2,5 г цинка, причем около 70% содержится в костях. У новорожденного содержание цинка достигает 140 мг. Высокое содержание цинка также в тканях глаза, семенных пузырьках, придатках, предстательной железе и сперме.

Цинк содержится в белках и металлоферментах во всех фракциях крови. Хорошими источниками цинка являются мясо, птица, яйца и морепродукты (особенно устрицы), зерновые и бобовые (однако из-за присутствия фитиновой кислоты в этих продуктах цинк менее доступен, чем содержащийся в продуктах животного происхождения).

Рекомендуемая норма суточного потребления цинка – 15 мг.

Кобальт в основном содержится в печени, почках и костях. В организме кобальт используется в качестве компонента витамина В12.

Кобальтом чрезвычайно богаты морепродукты, гречка, овощи (капуста, салат, шпинат, зелень свеклы и кресс-салат). Среднее потребление кобальта у человека составляет около 0,3 мг/день.

Он хорошо всасывается, но большая часть его (около 0,26 мг/день) выделяется с мочой.

Молибден встречается во всех тканях и жидкостях организма. Организм взрослого человека содержит около 9 мг молибдена, преимущественно в печени, почках, надпочечниках и костях.

Молибден входит в состав различных ферментов, а также препятствует развитию кариеса.

Богаты молибденом молочные продукты, бобовые, субпродукты (печень, почки), зерновые продукты и некоторые зеленые листовые овощи.

Селен встречается во всех клетках и тканях организма в концентрациях. Наиболее высокие концентрации селена в организме – в печени и почках. В среднем содержание селена у взрослого составляет около 15 мг.

Селен влияет на метаболизм и токсичность некоторых лекарств и химикатов, токсичность некоторых соединений усиливается при дефиците селена. Уровень селена в продуктах растительного происхождения зависит от его концентрации в почве.

Богаты селеном зерновые и злаковые, субпродукты (печень и почки), рыба (тунец), моллюски. Рекомендуемая норма суточного потребления селена – 0,07 мг.

Марганец. В организме взрослого человека содержится около 12–20 мг марганца. Самая высокая концентрация марганца — в костях, печени и гипофизе.

Концентрация марганца выше в тканях, богатых митохондриями, потому что марганец сконцентрирован в митохондриях.

Марганец является кофактором для различных ферментов организма, а также он необходим для нормального развития скелета и соединительной ткани. Источники марганца:зерно, крупы, фрукты, овощи и чай.

Йод. В организме взрослого человека общее количество йода составляет 20–50 мг и распределяется следующим образом: мышцы — 10%; кожа — 10%; скелет — 7%; щитовидная железа — 20%; оставшиеся 13% распределены в других эндокринных органах и центральной нервной системе.

Йод является неотъемлемым компонентом гормонов щитовидной железы, которые играют важную роль в регулировании основного метаболизма взрослого человека, а также роста и развития ребенка. Источниками йода являются морепродукты, молочные продукты, мясо и яйца, овощи, фрукты и злаки, выращенные на богатых йодом почвах.

Рекомендуемая норма суточного потребления йода – 150 мкг.

Хром распределен по всему организму человека. Общее содержание этого минерала в организме взрослого человека в возрасте 30 лет оценивается в 6–10 мг.

Основная роль хрома заключается в поддержании нормальной толерантности к глюкозе, а также он играет роль в метаболизме липопротеинов.

Лучшие пищевые источники хрома – это пивные дрожжи, некоторые специи (например, черный перец), моллюски (особенно устрицы), яйца, мясные продукты, сыры, цельное зерно и нерафинированный коричневый сахар

Фтор. В среднем в организме взрослого человека содержится менее 1 г фтора, и примерно 99% из этого количества — в костях и зубах. Фтор оказывает положительное влияние на здоровье скелета и зубов. Источниками фтора могут быть овощи, мясо, крупы,фрукты, морепродукты, чай (в средней чашке чая содержится 0,1 мг фтора).

Кремний присутствует во всех клетках организма, более высокие его концентрации обнаруживаются в аорте, трахее, сухожилиях, костях, коже и ее придатках. Кремний необходим для кальцификации, роста и образованиямукополисахаридов в качестве сшивающего агента. Кремнием богаты ячмень и овес.

Бор является составной частью тканей животных и людей, которые потребляют растения. В организме взрослого человека присутствует примерно 48 мг бора.

Бор может предотвратить или замедлить остеопороз у женщин старше 40 лет, поддерживая относительно высокий уровень эстрогена в сыворотке.

Бором богаты продукты растительного происхождения, особенно фрукты, листовые овощи, орехи и бобовые. Вино, сидр и пиво также имеют высокое содержание бора.

Ванадий. В организме взрослого человека содержится около 25 мг ванадия, большая его присутствует в жировых тканях, сыворотке крови, а также в костях и зубах. Продукты, богатые ванадием: моллюски, грибы, семена укропа, черный перец и петрушка. Ванадий может влиять на обмен йода и функцию щитовидной железы.

Бром. Бром необходим для нормализации состояния нервной системы человека. Наибольшие его концентрации определяются в щитовидной железе, почках и гипофизеНаиболее богаты бромом бобовые – фасоль, чечевица, горох.

Роль эссенциальных микроэлементов в жизнедеятельности человека

Минеральный состав внутриклеточной жидкости строго поддерживается на определенном уровне. Элементы вместе с водой являются строительным материалами, кофакторами и катализаторами биохимических реакций, стабилизаторами белков и ферментов, обеспечивая постоянство осмотического давления, кислотно-щелочного баланса, процессов всасывания, секреции, кроветворения, костеобразования, свертывания крови. Благодаря присутствию элементов осуществляется процесс мышечного сокращения, нервной проводимости и внутриклеточного дыхания. Химические элементы в организме находятся в виде различных соединений и солей, их влияние на организма обусловлено дозой элемента. Для каждого элемента существует свой физиологический рабочий диапазон концентраций, обеспечивающий нормальное протекание физиологических реакций в организме. Нарушенная экология, возросший темп жизни с неизбежным нарастанием стрессовых ситуаций, методы обработки продуктов питания, «убивающие» биологически активные вещества ведут к нарушению металло-лигандного гомеостаза и сдвигу равновесия в сторону увеличения или уменьшения концентрации элемента. Накопление элементов или их дефицит способствует активации альтернативных путей метаболизма, который в ряде случаев приводят к патологическим состояниям.  Химические элементы классифицируются в зависимости от их роли в организме. 98% тела человека состоит из органических элементов: H, C, N, O. Вместе с неорганическими элементами Na, Mg, K, Ca, P, S, Cl они составляют основу клеток и тканей, выполняя структурообразующую функцию. К эссенциальным или жизненно необходимым микроэлементам относятся Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Se, I, при их отсутствии нарушаются базовые реакции деления и размножение клеток. К условно-эссенциальным микроэлементам относятся Li, V, Cr, B, F, Si, As, их роль до конца не определена. Существуют также «токсические металлы», которые в минимальных концентрациях способны оказывать стимулирующее воздействие на организм, но в высоких концентрациях проявляют токсические эффекты.

Микроэлементы составляют лишь 0,02% организма, но способны изменять протекание важнейших биологических реакций. Анализ волос или мочи позволяет выявить избыточное накопление микроэлементов или их дефицит. Содержание микроэлементов в волосах отражает микроэлементный статус организма в целом, поэтому пробы волос являются интегральным показателем минерального обмена. Волосы помогают диагностировать хронические заболевания, когда они себя еще ничем не проявляют.

Железо (Fe)

Железо является жизненно необходимым элементом для организма. Железо входит в состав гемсодержащих белков (гемоглобин и миоглобин) и участвует в переносе кислорода. Железо также входит в состав цитохромов (сложные белки, относящиеся к классу хромопротеидов), участвующих в процессах тканевого дыхания.

Общее содержание железа в организме человека составляет 3-5 г.

Из этого количества 57% находится в гемоглобине крови, 23% — в тканях и тканевых ферментах (ферритин и гемосидерин), а остальные 20% — депонированы в печени, селезенке, костном мозге, мышцах и представляют собой «физиологический резерв» железа.

Железо существует в двух формах: окисленной (Fe3+) и воcстановленной (Fe2+). Восстановленная форма лучше усваивается организмом. Только 10 % поступившего железо всасывается в кишечнике.

Физиологическая потребность в железе:

• мужчины: 8–10 мг/сут;
• женщины: 15–20 мг/сут;
• беременных женщины: 30–40 мг/сут;
• дети: 4–18 мг/сут.

В больших количествах восстановленная форма железа (гемовое железо), содержится: в свиной печени, говяжьих почках, сердце и печени. Окисленная форма железа (негемовое железо) содержится в неживотных продуктах: непросеянной муке, сушеных персиках, орехах, бобах, спарже, овсяном толокне. Недостаток железа приводит к тяжелым расстройствам, наиболее важным из которых является железодефицитная анемия. Железодефицитная анемия может привести к сердечной недостаточности. Избыточное накопление железа приводит к отложению металла в органах (печень, поджелудочная железа, суставы, сердце). Явления отравления железом выражаются рвотой, диареей, падением артериального давления, параличом ЦНС и воспалением почек. При лечении железом могут развиться запоры, так как железо связывает сероводород, что ослабляет моторику кишечника. Избыток железа в организме может привести к дефициту меди, цинка, хрома и кальция, а также к избытку кобальта.

Йод (I)

Йод необходим на всех этапах жизнедеятельности. Период младенчества и раннего детства являются критическими в отношении дефицита йода. Йод входит в состав гормонов щитовидной железы тироксина (T4) и трийодтиронина (T3). Йод необходим для роста и дифференцировки клеток всех тканей организма человека, внутриклеточного дыхания, регуляции трансмембранного транспорта натрия и гормонов.

Общее количество йода в организме составляет 25 мг, из них 15 мг аккумулирует щитовидная железа. Значительное количество йода содержится в печени, почках, коже, волосах, ногтях, яичниках и предстательной железе. 

Физиологическая потребность в йоде:

• взрослые: 100–150 мкг/сут;
• беременные: 175–200 мкг/сут;
• дети: от 60 до 150 мкг/сут.

Богатым источником йода являются водоросли, овощи, выращенные на почве обогащенной йодом, лук, морепродукты. При недостаточном поступлении йода у взрослых увеличиваются размеры щитовидной железы, замедляется основной обмен, наблюдается падение артериального давления. У детей недостаток йода сопровождается резкими изменениями всей структуры тела: ребенок отстает в умственном и физическом развитии. Избыток йода в организме наблюдается при гипертиреозе. Развивается Базедова болезнь, сопровождающаяся экзофтальмом, тахикардией, раздражительностью, мышечной слабостью, потливостью, исхуданием, склонностью к диарее. Повышение основного обмена ведет к гипертермии, дистрофическим изменениям кожи и ее придатков, раннему поседению, депигментации кожи на ограниченных участках (витилиго), атрофии мышц. 

Марганец (Mn)

Важен для репродуктивных функций и нормальной работы центральной нервной системы. Марганец участвует в синтезе нейромедиаторов, улучшает мышечные рефлексы, обеспечивает развитие соединительной и костной ткани, увеличивает утилизацию жиров, усиливает эффекты инсулина.

3–5 % поступившего марганца всасывается. Наиболее богаты марганцем трубчатые кости и печень, поджелудочная железа. Марганец содержится в клетках, богатых митохондриями.

Физиологическая потребность в марганце:

• взрослые: 2–5 мг/сут;
• для детей в 2 раза выше.

Особенно богаты марганцем чай, растительные соки, цельные злаковые, орехи, зеленые овощи с листьями, горох, свёкла. 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.

Медь (Cu)

Медь принимает участие в поддержание эластичности связок, сухожилий, кожи и стенок легочных альвеол, стенок капилляров, а также прочности костей. Медь входит в состав защитных оболочек нервных волокон, участвует в процессах пигментации, так как входит в состав меланина.

Медь влияет на углеводный обмен, посредством усиления процессов окисления глюкозы и торможения распада гликогена мышц и печени. Медь обладает противовоспалительными действиями, помогает при борьбе с бактериальными агентами.

Медь является кофактором ферментов антиоксидантной защиты и помогает нейтрализовать действие свободных радикалов.

Общее содержание меди в организме человека составляет примерно 100–150 мг. Лучше всего организм усваивает двухвалентную медь. В тонком кишечнике всасывается до 95% меди, поступившей с пищей. Основное «депо» меди в организме — печень, поскольку синтезирует белок-переносчик меди церулоплазмин.

Физиологическая потребность в меди:

• взрослые: 1 мг/сут;
• дети: от 0,5 до 1 мг/сут.

Медь содержится в овощах, бобовых, морепродуктах, яблоках. 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 мoлибдена, а также марганца.

Молибден (Мо)

Способствует метаболизму углеводов и жиров, является важной частью фермента, отвечающего за утилизацию железа, в связи с чем помогает предупредить анемию. Принимает участие в обмене мочевой кислоты, включении фтора в состав эмали зубов, гемопоэзе.

Биодоступность молибдена составляет 50%. Молибден не депонируется в организме, а распределяется между клетками крови.

Физиологическая потребность в молибдене:

• взрослые: 45–100 мкг/сут;
• дети: от 0,5 до 1 мг/сут.

Содержится в темно-зеленых листовых овощах, неочищенном зерне, бобовых. Проявления недостаточности изучены плохо. Повышенное содержание в организме встречается очень редко.

Селен (Sе)

Элемент антиоксидантной защиты, хорошо сочетается с витамином Е. Селен помогает поддерживать должную эластичность тканей. Селен усиливает иммунитет, поэтому активно используется в онкологической практике, в лечении гепатитов, панкреатитов, кардиомиопатий. Селен защищает организм от тяжёлых металлов. Всасывается в тонком кишечнике, депонируется в почках, печени, костном мозге.

Физиологическая потребность в селене:

• женщины: 50 мкг/сут;
• беременные: 65 мкг/сут;
• мужчины: 70 мкг/сут;
• дети: 10-50 мкг/сут.

В чистом виде встречается в природе редко, главным образом в виде примеси к сернистым металлам. Присутствует в чесноке, сале, отрубях, белых грибах, растительных маслах, морских водорослях. При дефиците селена в организме усиленно накапливаются мышьяк и кадмий, которые, в свою очередь, еще больше усугубляют его дефицит.  Избыток селена приводит к гепато- и холецистопатиям, изменениям работы нервно-мышечного аппарата (боли в конечностях, судороги, чувство онемения). Избыток может привести к дефициту кальция.

Цинк (Zn)

Цинк входит в состав более 300 ферментов, чем объясняет его влияние на углеводный, жировой и белковый обмен веществ, на окислительно-восстановительные процессы, регуляцию активности генов. Цинк связан с правильным функционированием репродуктивной, неврологической, иммунной систем, ЖКТ и кожи. Присутствие микроэлемента важно для нормального сперматогенеза, органогенеза, работы нейромедиаторов и панкреатических ферментов, правильного развития тимуса, эпителизации ран в процессе заживления и ощущения вкуса. В организме содержится около 1,5–3 г цинка. Цинк всасывается в тонком кишечнике. Медь является антагонистом цинка, и конкурирует с цинком за всасывание в кишечнике. 99% цинка находится внутриклеточно, 1% — в плазме. Цинк присутствует во всех органах и тканях, но в большей степени цинк депонируют предстательная железа, семенники, мышцы, кожа, волосы.

Физиологическая потребность в цинке составляет: 12 мг/сут для взрослых, 3–2 мг/сут для детей.

Наиболее богаты цинком дрожжи, пшеничные, рисовые и ржаные отруби, зерна злаков и бобовых, какао, морепродукты, грибы, лук, картофель. 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. Недостаточное поступление цинка приводит к бесплодию. Дефицит цинка может приводить к усиленному накоплению железа, меди, кадмия, свинца.  При цинковом отравлении наступает фиброзное перерождение поджелудочной железы. Избыток цинка задерживает рост и нарушает минерализацию костей.

Кобальт (Co)

Входит в состав витамина В12, участвует в обмене гормонов щитовидной железы, подавляет обмен йода, регулирует гемопоэз, усиливает всасываемость железа. В организме 1,5 г кобальта. Биодоступность кобальта 20%. В организм кобальт депонируется в печени, костной ткани и мышцах.

Физиологическая потребность в кобальте составляет: 10 мкг/сут для взрослых.

Кобальт содержится в печени, молоке, овощах.

Дефицит кобальта связан с В12-дефицитной анемией, вегетарианством или паразитарной инвазией. Избыток кобальта наблюдается при интоксикации кобальта (вредное производство, разрушение ортопедических имплантантов).

Никель (Ni)

Никель пролонгирует эффекты инсулина, участвует в окислении аскорбиновой кислоты, ускоряет образование дисульфидных групп. Никель всасывается в кишечнике, биодоступность от 1 до 10 %. Запасы никеля находятся в поджелудочной железе, легких, сердце.

Физиологическая потребность в никеле составляет: 100–200 мкг/сут для взрослых.

Богаты никелем чай, гречиха, морковь и салат. Дефицит никеля не описан. Избыток никеля наблюдается при его токсическом поступлении, злокачественных новообразованиях легких, ожогах, инсультах и инфарктах. Избыток может проявлять потерей пигментацией кожи.

Развеем путаницу между макро- и микроэлементами. Чем они различаются и какова их роль в нашем организме

Макроэлементы, микроэлементы, нутриенты – очень похожие слова, и мы часто видим, что их путают. В этом нет ничего стыдного, но разбираться и называть все правильно – гораздо круче.

В контексте питания часто встречается слово «нутриенты» – это все биологически значимые химические элементы, которые необходимы телу для нормальной работы. 

Нутриенты разделяются на группы:

• Базовые элементы – то же самое, что макронутриенты – самые значимые элементы, которые выступают ядром и каркасом организма.
• Макроэлементы – содержание каждого из них больше 0,1 % массы тела. Они участвуют в ключевых функциях организма.
• Жизненно важные микроэлементы – содержание каждого меньше 0,1 % массы тела, но при этом без них организм также не сможет существовать.
• Прочие микроэлементы – условно жизненно необходимые, токсичные и малоизученные – ученые еще не знают, насколько они важны для организма.

Базовые элементы

Базовые элементы играют ключевую роль в организме, так как из них построены аминокислоты, жиры и азотистые основания (из них состоят молекулы ДНК и РНК).

К базовым элементам относятся кислород (65 % массы тела), углерод (18,5 %), водород (9,5 %) и азот (3,2 %). Таким образом, наш организм на 96,2 % состоит только из этих 4 элементов.

Углерод создает скелет для связывания других атомов и элементов. Фактически углерод – это строительные блоки нашего тела. Азот, водород и кислород связываются с углеродом, образуя органические вещества.

Макроэлементы

К макроэлементам относятся элементы, содержание которых превышает 0,1 % от массы тела:

• кальций – 1,5 %;
• фосфор – 1 %;
• калий – 0,4 %;
• сера – 0,3 %;
• натрий – 0,2 %;
• хлор – 0,2 %;
• магний – 0,1 %.

Кальций

Основная роль кальция в организме человека – формирование костей и зубов. Также элемент участвует в сокращении и расширении сосудов, работе мышечной ткани и гормональной системы, передаче нервных импульсов.

Суточная потребность в кальции (согласно рекомендациям ВОЗ):

• дети до 1 года – 300-400 мг;
• 1-3 года – 500 мг;
• 4-6 лет – 600 мг;
• 7-10 лет – 1300 мг;
• юноши и девушки 11-18 лет – 1300 мг;
• взрослые старше 19 лет – 1000 мг;
• беременные – 1200 мг.

Лучшие источники кальция:

• молочная продукция – молоко, сыры, йогурты;
• зеленые овощи – брокколи, салат кейл, шпинат;
• злаки, орехи, семена – миндаль, чиа, кунжут;
• рыба и морепродукты – моллюски, форель, сардины.

Избыток кальция в организме называется гиперкальциемией и может проявляться в чрезмерной жажде, расстройстве желудка, боли в костях, мышечной слабости, усталости, депрессии и нарушениях работы сердца.

Дефицит кальция – гипокальциемия – выражается в виде судорог и спазмов; неврологических и психических изменениях; ухудшении состояния волос, ногтей, зубов и кожи.

Фосфор

Фосфор – структурный компонент костей и зубов, а также молекул ДНК и РНК. Элемент участвует в выработке и хранении энергии АТФ, работе кровеносной и иммунной систем. 40-70 % фосфора организм усваивает из пищи.

Суточная потребность в фосфоре:

• дети 6-11 лет – 500-1250 мг;
• юноши и девушки 12-19 лет – 1250 мг;
• взрослые старше 19 лет – 700 мг.

Лучшие источники фосфора:

• красное мясо – говядина, курица;
• молочная продукция – сыры;
• рыба – карп;
• злаки, орехи, семена – кунжут, тыква, конопля, подсолнечник, мак.

Гиперфосфатемия – избыток фосфора в организме – часто приводит к падению уровня кальция в крови (что вызывает судороги и спазмы) или появлению отложении кальция в мягких тканях. Дефицит фосфора (гипофосфатемия) проявляется в виде общей слабости, потери аппетита, а также приводит к различным заболеваниям костей.

Калий

• Ионы калия жизненно необходимы для функционирования живых клеток: элемент участвует в передаче нервных импульсов, сокращении мышц, поддержании кислотно-щелочного и водного баланса организма.
• Суточная потребность в калии составляет 3,5 г для взрослых и детей всех возрастов (согласно рекомендациям ВОЗ).
• Лучшие источники калия:

• овощи и бобовые – помидоры, картофель, морковь, фасоль, чечевица; 
• молочная продукция; 
• морепродукты; 
• фрукты – банан, чернослив, апельсин.

Повышенная концентрация калия в крови (гиперкалиемия) проявляется в виде судорог, общей слабости, боли в желудке, брадикардии.

При дефиците калия (гипокалиемии) отмечается быстрая утомляемость, боль в мышцах, слабость в ногах.

Сера

Сера участвует в производстве инсулина (гормона, регулирующего уровень сахара в крови), кератина (белка, из которого состоят волосы и ногти) и коллагена (белка, из которого состоят соединительные ткани – кости, сухожилия, кожа).

Для серы отсутствуют какие-либо рекомендации по суточному потреблению. Она поступает в организм в небольших объемах вместе с пищей, которая содержит незаменимую аминокислоту метионин. Суточная потребность в метионине в свою очередь составляет около 1 г.

Главный источник метионина – мясо (свинина, курица) и рыба (лосось), а также яйца, орехи и бобовые культуры.

Избыток серы в организме проявляется в виде зуда, расстройства пищеварения, красноты глаз и ослаблении слуха. Дефицит в свою очередь приводит к ломкости волос и ногтей, высыпаниям на коже.

Натрий

Натрий в организме отвечает за кровяное давление, регулирует кислотно-щелочной и водный баланс.

Суточная потребность в натрии составляет около 1,5 г, при этом настоятельно рекомендуется не превышать максимальную дозу в 2,3 г (1 чайная ложка поваренной соли). Диета с высоким содержанием натрия повышает риск развития высокого кровяного давления, которое выступает основной причиной инсульта и сердечных заболеваний.

Повышенное содержание натрия в крови – гипернатриемия – проявляется главным образом в виде жажды. Также выделяют такие признаки, как мышечные спазмы и судороги, спутанность сознания. Недостаток натрия (гипонатриемия) может вызывать головокружение и головные боли, рвоту, а также общую слабость организма.

Хлор

1. Хлор участвует в регуляции водно-солевого обмена, помогает в работе желудочно-кишечного тракта, поддерживает кислотно-щелочной баланс в клетках.
2. Для хлора нет рекомендаций по суточному потреблению – большую часть элемента организм получает вместе с натрием в составе поваренной соли.

3. Тем не менее недостаток или избыток хлора в организме приводит к дисбалансу электролитов крови (веществ, отвечающих за проводимость электрических импульсов).

Избыток хлора в организме называется гиперхлоремией и проявляется в высоком артериальном давлении, мышечной слабости и спазмах, нарушениях сердечного ритма.

Дефицит (гипохлоремия) редко возникает самостоятельно и обычно связан с гипонатриемией и гипокалиемией с соответствующими симптомами.

Магний

Магний необходим для синтеза белка и образования энергии АТФ, а также нормальной работы нервной системы, мышц и сердца.

Суточная потребность в магнии составляет:

• для младенцев – 30-75 мг;
• для детей от 1 до 3 лет – 80 мг;
• от 4 до 8 лет – 130 мг;
• от 9 до 13 лет – 240 мг;
• для юношей 14-18 лет – 410 мг;
• для девушек 14-18 лет – 360 мг;
• для мужчин – 400-420 мг;
• для женщин – 310-320 мг;
• для беременных– 350-360 мг.

Лучшие источники магния:

• бобовые; 
• темно-зеленые листовые овощи; 
• орехи, семена, цельнозерновые и обогащенные злаки;
• рыба, птица и говядина.

Насколько магний важен для спортсменов? Разбираем симптомы его дефицита

При употреблении магния в форме пищевых добавок учитывайте, что в высоких дозах он может вызывать слабительный эффект.

Гипермагниемия (избыток магния в организме) проявляется в виде слабости и дезориентации, нарушении дыхания. К симптомам дефицита магния относятся судороги, головокружение и головные боли, нарушения сердечного ритма, проблемы с пищеварением.

Жизненно важные микроэлементы

К жизненно важным элементам также относятся и те, содержание которых в организме составляет менее 0,1 % от массы тела. Такие вещества называются микроэлементами, они поступают в организм с пищей и водой и участвуют в функционировании органов и систем.

Это ванадий, железо, йод, кобальт, кремний, литий, никель, марганец, медь, молибден, мышьяк, селен, фтор, хром, цинк.

Суточные нормы микроэлементов незначительны, поэтому правильное сбалансированное питание должно полностью покрывать потребности организма. Тем не менее дефицит некоторых элементов может приводить к серьезным проблемам и нарушениям функционирования организма.

• Дефицит железа приводит к быстрой утомляемости и мышечной слабости.
• Дефицит цинка сказывается на работе желудочно-кишечного тракта, центральной нервной, иммунной и репродуктивной систем.
• Дефицит марганца нарушает структуру костной ткани и подавляет выработку коллагена при заживлении ран.
• Дефицит меди проявляется в виде анемии (уменьшении содержания гемоглобина и эритроцитов в крови) и часто наблюдаетсяпараллельно с дефицитом витамина B12.
• Дефицит йода приводит к нарушениям в работе щитовидной железы, а также умственным расстройствам.

Прочие микроэлементы

Остальные элементы – это условно жизненно необходимые, а также токсичные и малоизученные микроэлементы. 

К первым относятся бор, бром, кадмий, свинец, стронций и титан. По ним еще накапливаются данные и доказана лишь частичная значимость для некоторых процессов организма.

К токсичным и малоизученным микроэлементам относятся 15 элементов: барий, бериллий, висмут, галлий, германий, лантан, олово, радий, рубидий, серебро, скандий, торий, уран, цезий и цирконий. 

Они присутствуют в организме в очень малых количествах, и их биологическая роль не до конца ясна. Избыток некоторых элементов может оказывать вредное воздействие на организм, поэтому внимание сконцентрировано на изучении их токсичных свойств.

Источник: sports.ru 

Расширенный комплексный анализ на наличие тяжёлых металлов и микроэлементов (40 показателей)

• Расширенное исследование концентрации тяжелых металлов и микроэлементов, используемое для оценки нутриентного статуса организма и диагностики острой и хронической интоксикации.
• Синонимы русские
• Алюминий, Барий, Бериллий, Бор, Вольфрам, Галлий, Германий, Железо, Кадмий, Калий, Кальций, Кобальт, Литий, Магний, Хром, Марганец, Медь, Молибден, Мышьяк, Натрий, Никель, Ниобий, Олово, Празеодим, Ртуть, Рубидий, Самарий, Свинец, Селен, Серебро, Стронций, Сурьма, Таллий, Теллур, Уран, Фосфор, Цезий, Церий, Цинк, Цирконий.
• Синонимы английские
• Lithium, Boron, Sodium, Magnesium, Aluminium, Silicon, Potassium, Calcium, Titanium, Chromium, Manganese, Iron, Cobalt, Nickel, Copper, Zinc, Arsenic, Selenium, Molybdenum, Cadmium, Antimony, Mercury, Lead, Vanadium, Silver, Gold, Barium, Beryllium, Bismuth, Tungsten, Gallium, Germanium, Iodine, Tin, Platinum, Rubidium, Strontium, Phosphorus, Zirconium.
• Метод исследования
• Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой.
• Какой биоматериал можно использовать для исследования?
• Венозную кровь, волосы, ногти, разовую порцию мочи.
• Как правильно подготовиться к исследованию?

• Исключить из рациона алкоголь в течение 24 часов до исследования.
• Не принимать пищу в течение 2-3 часов до исследования, можно пить чистую негазированную воду.
• Исключить (по согласованию с врачом) прием мочегонных препаратов в течение 48 часов до сбора мочи.
• Не курить в течение 30 минут до исследования.

Общая информация об исследовании

Многие неорганические ионы могут быть определены в организме человека. Некоторые из них являются абсолютно необходимыми для нормального метаболизма элементами, как, например, натрий, калий, цинк, селен и йод.

Другие (ртуть, кадмий, свинец) не выполняют никаких функций и даже, наоборот, оказывают токсическое воздействие при накоплении в высокой концентрации.

Для диагностики острой или хронической интоксикации организма используют анализ на наличие того или иного металла (микроэлемента).

Токсичность неорганических ионов зависит от многих факторов, в том числе возраста, пола, физиологического состояния организма, наличия сопутствующих заболеваний, а также пути поступления в организм и дозы.

Так, дети подвержены большему риску отравления свинцом по сравнению с взрослыми, что связано с более интенсивной абсорбцией этого тяжелого металла в кишечнике и большей уязвимостью нервной системы в детском возрасте.

Элементарная ртуть не оказывает какого-либо токсического воздействия при поступлении в желудочно-кишечный тракт или неповрежденную кожу, однако может стать причиной полиорганной недостаточности в случае ингаляционного пути поступления.

Основными источниками тяжелых металлов и микроэлементов являются пищевые продукты и вода, вдыхаемый воздух, а также в некоторых случаях лекарственные препараты.

Описаны случаи отравления кобальтом при употреблении напитков из емкостей, в состав которых были введены соединения этого металла, а также случаи интоксикации марганцем среди молодых людей, использующих инъекционные наркотики, в состав которых входили соединения этого металла.

Соли алюминия, лития, галлия, золота, серебра и висмута находят широкое применение в медицинской практике и могут при неосторожном обращении привести к острой или хронической интоксикации. Нередки случаи острой и хронической передозировки солями цинка и железа при бесконтрольном применении мультивитаминных комплексов.

Наиболее часто случаи отравления тяжелыми металлами и микроэлементами регистрируются на производстве. Одним из наиболее ярких проявлений токсического воздействия соединений металлов на организм является так называемая металлическая лихорадка.

Это гриппоподобное состояние возникает в результате острого воздействия паров оксидов тяжелых металлов на верхние дыхательные пути и наиболее часто наблюдается среди рабочих, занятых на добыче и переработке металлов.

Самой частой причиной «металлической лихорадки» является отравление оксидами цинка, магния, кобальта и меди.

Несмотря на то что клиническая картина отравления тяжелыми металлами и микроэлементами несколько отличается в зависимости от природы и химической структуры металла, определить элемент, вызвавший заболевания, на основании только лишь клинических признаков не представляется возможным.

Так, поражение центральной и периферической нервной системы является общим признаком отравления алюминием, мышьяком, свинцом, ртутью и медью. Угнетение кроветворной функции наблюдается при отравлении мышьяком и свинцом, выделительной функции – мышьяком, кадмием, хромом, селеном, свинцом, ртутью.

Поражение слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта типично при алиментарном отравлении кобальтом, медью, железом, цинком и селеном, поражение легочной ткани – при ингаляционном отравлении соединениями никеля, алюминия, марганца и ртути.

Таким образом, при подозрении на хроническую интоксикацию тяжелыми металлами целесообразно проводить комплексную лабораторную оценку их концентраций в организме.

Для диагностики хронического отравления токсическими металлами оптимальной биологической средой является моча. Для диагностики острого отравления тяжелыми металлами предпочтительно использовать кровь. Исключение составляют отравления мышьяком: в этом случае предпочтительнее использовать мочу.

Это связано с тем, что мышьяк может быть определен в крови в течение лишь 2-4 часов после экспозиции, в то время как повышенный уровень этого элемента в моче может быть зарегистрирован в течение 1-2 суток после интоксикации. Результаты исследования волос и ногтей менее надежны, чем исследование крови и мочи.

Это связано с тем, что придатки кожи способны накапливать металлы из внешней среды, поэтому концентрация металлов в волосах не всегда отражает их концентрацию в организме.

При интерпретации результата исследования следует учитывать некоторые особенности метаболизма токсических металлов в организме. Признаки интоксикации могут наблюдаться и при нормальных (референсных) значениях концентрации.

Так, признаки интоксикации литием в виде тошноты, рвоты, тремора, нарушения ритма сердца, полиурии и жажды могут наблюдаться при концентрации лития в крови в пределах 0,8 — 1,6 ммоль/л (референсные значения).

Такая ситуация наиболее характерна для пожилых пациентов, страдающих несколькими сопутствующими заболеваниями (например, хроническая почечная недостаточность, гипотиреоз и атриовентрикулярная блокада) и принимающих также другие лекарственные препараты (ингибиторы ангиотензин-превращающего фермента, НПВС, блокаторы кальциевых каналов).

С другой стороны, в некоторых ситуациях удается обнаружить повышенную концентрацию токсических металлов при отсутствии какой-либо симптоматики. Так, обнаружение в моче повышенного уровня мышьяка и ртути может быть связано с употреблением в пищу большого количества морепродуктов, содержащих органические (нетоксические) соединения мышьяка и ртути, которые экскретируются с мочой и выявляются в исследовании.

Для оценки нутриентного статуса и диагностики острого или хронического отравления организма расширенный комплексный анализ на наличие тяжёлых металлов и микроэлементов дополняют исследованием витаминов, антиоксидантов и жирных кислот. Результат анализа следует оценивать в сочетании с дополнительными клиническими, лабораторными и инструментальными данными.

Для чего используется исследование?

• Для оценки нутриентного статуса человека;
• для диагностики острой или хронической интоксикации пациентов с особенностями профессионального и бытового анамнеза (рабочие горнодобывающей и металлообрабатывающей промышленности, пациенты, прибывшие из районов с повышенным содержанием тяжелых металлов в окружающей среде – Бангладеш, Китай).

Когда назначается исследование?

• При профилактическом осмотре;
• при осмотре пациентов, занятых на добыче и переработке тяжелых металлов.

1. Что означают результаты?
2. Референсные значения
3. Венозная кровь

1. Свинец: 0,15 — 4 мкг/л.
2. Кадмий: 0,013 — 2 мкг/л.
3. Ртуть: 0,21 — 5,8 мкг/л.
4. Мышьяк: 2 — 62 мкг/л.
5. Алюминий: 0 — 15 мкг/л.
6. Селен: 23 — 190 мкг/л.
7. Цинк: 650 — 2910 мкг/л.
8. Кобальт: 0,1 — 0,4 мкг/л.
9. Марганец: 0 — 2 мкг/л.
10. Магний: 12,15 — 31,59 мг/л.
11. Медь: 575 — 1725 мкг/л.
12. Железо: 270 — 2930 мкг/л.
13. Кальций: 86 — 102 мг/л.
14. Литий: 0,70 — 84 мкг/л.
15. Никель: 0,6 — 7,5 мкг/л.
16. Молибден: 0,1 — 3 мкг/л.
17. Сурьма: 0,027 — 0,71 мкг/л.
18. Бор: 0 — 100 мкг/л.
19. Натрий: 2900 — 3335 мг/л.
20. Калий: 132,6 — 195 мг/л.
21. Серебро: 0,13 — 3 мкг/л.
22. Барий: 1 — 68 мкг/л.
23. Бериллий: 0 — 2 мкг/л.
24. Вольфрам: 0,015 — 0,05 мкг/л.
25. Галлий: 0,5 — 80 мкг/л.
26. Германий: 0,1 — 20 мкг/л.
27. Хром: 0,05 — 2,10 мкг/л.
28. Олово: 0,35 — 4,3 мкг/л.
29. Рубидий: 2 — 4 мг/л.
30. Стронций: 7 — 46,5 мкг/л.
31. Фосфор: 22 — 517,1 мг/л.
32. Цирконий: 0,1 — 16,5 мкг/л.
33. Ниобий: 0,1 — 7,5 мкг/л.
34. Теллур: 0,1 — 5,5 мкг/л.
35. Цезий: 1,5 — 5,7 мкг/л.
36. Церий: 0,01 — 2 мкг/л.
37. Празеодим: 0,002 — 0,020 мкг/л.
38. Самарий: 0 — 0,015 мкг/л.
39. Таллий: 0,006 — 0,72 мкг/л.
40. Уран: 0,0011 — 5 мкг/л.

Волосы, ногти

1. Свинец: 0 — 20 мкг/г.
2. Кадмий: 0 — 2,43 мкг/г.
3. Ртуть: 0 — 15 мкг/г.
4. Мышьяк: 0 — 0,5 мкг/г.
5. Алюминий, волосы: 5,6 — 50 мкг/г.
6. Алюминий, ногти: 5,6 — 120 мкг/г.
7. Селен: 0,2 — 1,4 мкг/г.
8. Цинк, волосы: 124 — 320 мкг/г.
9. Цинк, ногти: 30 — 320 мкг/г.
10. Кобальт: 0,01 — 1,8 мкг/г.
11. Марганец: 0,2 — 4,4 мкг/г.
12. Магний: 30 — 461 мкг/г.
13. Медь: 4 — 60 мкг/г.
14. Железо: 13 — 177 мкг/г.
15. Кальций: 300 — 5800 мкг/г.
16. Литий, волосы: 0 — 0,1 мкг/г.
17. Литий, ногти: 0 — 0,5 мкг/г.
18. Никель, волосы: 0,01 — 1,8 мкг/г.
19. Никель, ногти: 0,01 — 25 мкг/г.
20. Молибден: 0,02 — 0,49 мкг/г
21. Сурьма: 0 — 1 мкг/г.
22. Бор: 0,1 — 7,5 мкг/г.
23. Натрий, волосы: 50 — 850 мкг/г.
24. Натрий, ногти: 50 — 2500 мкг/г.
25. Калий, волосы: 30 — 1000 мкг/г.
26. Калий, ногти: 30 — 1800 мкг/г.
27. Серебро: 0 — 0,8 мкг/г.
28. Барий: 0 — 5 мкг/г.
29. Бериллий: 0 — 1 мкг/г.
30. Вольфрам: 0 — 0,19 мкг/г.
31. Галлий: 0 — 0,2 мкг/г.
32. Германий: 0 — 0,5 мкг/г.
33. Олово: 0 — 3 мкг/г.
34. Рубидий: 0 — 2 мкг/г.
35. Стронций: 0 — 6 мкг/г.
36. Фосфор, волосы: 50 — 250 мкг/г.
37. Фосфор, ногти: 50 — 700 мкг/г.
38. Цирконий: 0 — 0,8 мкг/г.
39. Ниобий: 0 — 0,05 мкг/г.
40. Теллур: 0 — 0,05 мкг/г.
41. Цезий: 0 — 0,05 мкг/г.
42. Церий: 0 — 0,1 мкг/г.
43. Празеодим: 0 — 0,5 мкг/г.
44. Самарий: 0 — 0,5 мкг/г.
45. Таллий: 0 — 0,1 мкг/г.
46. Уран: 0 — 5 мкг/г.
47. Хром, волосы: 0,06 — 4,100 мкг/г.
48. Хром, ногти: 0,06 — 4,800 мкг/г.

Моча

1. Свинец: 0 — 25 мкг/л.
2. Кадмий: 0 — 2,6 мкг/л.
3. Ртуть: 0 — 100 мкг/л.
4. Мышьяк: 0 — 300 мкг/л.
5. Алюминий: 0 — 31 мкг/л.
6. Селен: 0 — 200 мкг/л.
7. Цинк: 40 — 1200 мкг/л.
8. Кобальт: 0,1 — 2 мкг/л.
9. Марганец: 0 — 10 мкг/л.
10. Магний: 4 — 232 мг/л.
11. Медь: 3 — 35 мкг/сут.
12. Железо: 60 — 1000 мг/л.
13. Кальций: 5 — 379 мг/л.
14. Литий: 5,2 — 49 мкг/л.
15. Никель: 0 — 9,6 мкг/л.
16. Молибден: 2 — 110 мкг/л.
17. Сурьма: 0 — 2 мкг/л.
18. Бор: 38 — 1500 мкг/л.
19. Натрий: 345 — 6923 мкг/л.
20. Калий: 375 — 6396 мг/л.
21. Серебро: 0,01 — 3 мкг/л.
22. Барий: 0,1 — 68 мкг/л.
23. Бериллий: 0 – 4 мкг/л.
24. Вольфрам: 0,1 — 0,2 мкг/л.
25. Галлий: 0,5 — 80 мкг/л.
26. Германий: 0,1 — 20 мкг/л.
27. Хром: 0 — 5 мкг/л.
28. Олово: 0,01 — 4,3 мкг/л.
29. Рубидий: 0,1 — 4 мг/л.
30. Стронций: 7 — 100 мкг/л.
31. Фосфор: 50 — 1890 мг/л.
32. Цирконий: 0,1 — 16,5 мкг/л.
33. Ниобий: 0,01 — 7,5 мкг/л.
34. Теллур: 0,01 — 5,5 мкг/л.
35. Цезий: 1,5 — 5,7 мкг/л.
36. Церий: 0 — 2 мкг/л.
37. Празеодим: 0 — 0,02 мкг/л.
38. Самарий: 0 — 0,015 мкг/л.
39. Таллий: 0 — 1 мкг/л.
40. Уран: 0 — 0,1 мкг/л.

Причины повышения тяжелых металлов и микроэлементов:

• острая или хроническая интоксикация.

Понижение уровня тяжелых металлов не имеет диагностического значения.

Причины понижения тяжелых металлов и микроэлементов (марганец, железо, кобальт, медь, цинк, молибден, йод):

• алиментарный дефицит;
• метаболические нарушения (сидеробластные анемии);
• прием лекарственных препаратов (хелатирующие препараты).

Причины изменения концентрации калия, натрия, кальция, магния и фосфора:

• водно-электролитные нарушения (диарея, рвота, прием диуретиков, алкоголизм);
• эндокринологические заболевания (болезнь Крона, недостаточность надпочечников, первичный и вторичный гиперпаратиреоидизм);
• прием лекарственных препаратов (инсулин, диуретики, ингибиторы АПФ);
• метаболические нарушения (врождённая гиперплазия коры надпочечников).

Что может влиять на результат?

• Возраст;
• особенности диеты;
• курение;
• употребление алкоголя;
• наличие сопутствующих заболеваний;
• применение лекарственных препаратов.

• Также рекомендуется
• [06-231] Токсические микроэлементы (Cd, Hg, Pb)
• [06-232] Токсические микроэлементы и тяжелые металлы (Hg, Cd, As, Li, Pb, Al)
• [06-233] Основные эссенциальные (жизненно необходимые) и токсичные микроэлементы (13 показателей)
• [06-234] Комплексный анализ на наличие тяжёлых металлов и микроэлементов (23 показателя)
• [06-109] Жирорастворимые витамины (A, D, E, K)
• [06-188] Водорастворимые витамины (B1, B5, B6, С)
• [06-222] Комплексный анализ крови на ненасыщенные жирные кислоты семейства Омега-3 и Омега-6 
• [40-422] Комплексная оценка оксидативного стресса (7 параметров) 
• Кто назначает исследование?
• Врач общей практики, профпатолог.
• Литература

• Ford et al. Clinical Toxicology/ M. D. Ford, K. A. Delaney, L. J. Ling, T. Erickson; 1st ed. — W.B. Saunders Company, 2001.
• Klaassen et al. Casarett and Doull's Essentials of Toxicology/ C. D. Klaassen, J.B. Watkins III. 1st ed. – MCGraw-Hill, 2004.
• Fauci et al. Harrison's Principles of Internal Medicine/A. Fauci, D.  Kasper, D. Longo, E. Braunwald, S. Hauser, J. L. Jameson, J. Loscalzo; 17 ed. — The McGraw-Hill Companies, 2008.
• Chernecky C. C. Laboratory Tests and Diagnostic Procedures / С.С. Chernecky, В.J. Berger; 5th ed. — Saunder Elsevier, 2008.