Микроэлементы и макроэлементы — биологическая роль минералов в жизни человека

Микроэлементы и макроэлементы (минералы) – химические элементы, которые в обязательном порядке нужны для нормальной жизнедеятельности живых организмов.

Данные вещества относят к группе – «биологически активные вещества», являющимися противоположностью биологически инертных элементов.

Микроэлементы и макроэлементы - биологическая роль минералов в жизни человека

Некоторые производители лекарственных препаратов и БАД (биологически активные добавки) в конце XX столетия систематизировали микро- и макроэлементы в группу веществ, под наименованием – минералы, или витаминно-минеральные комплексы (англ. Dietary mineral). Истины ради, стоит отметить, что термин «минералы» с научной и геологической точки зрения применяется только к природным телам, имеющим кристаллическую структуру.

Далее в статье под «минералами», чтобы вовлечь в исследование данной темы большую часть людей, мы будем подразумевать микро- и макроэлементы.

Макроэлементы

Макроэлементы (макронутриенты, англ. macronutrient) – элементы, количество в организме человека которых составляет более 0,01 %.

Наибольшая доля массы клетки в человеке принадлежит 4м элементам:

  • Кислород ( O ) ≈ 65%;
  • Углерод ( C ) ≈ 18%;
  • Водород ( H ) ≈ 10%;
  • Азот ( N ) ≈ 3%.

Из этих 4х веществ в основном построены белки, жиры, углеводы и другие органические вещества. Сочетание этих элементов также называют – органогенные элементы, или CHNO (акроним).

Среди других макроэлементов можно выделить (в скобках приблизительное содержание в организме человека):

  • Кальций (Ca) ≈ 2%
  • Фосфор (P) ≈ 1,1%
  • Калий (K) ≈ 0,35%
  • Сера (S) ≈ 0,25%
  • Натрий (Na) ≈ 0,15%
  • Хлор (Cl) ≈ 0,15%
  • Магний (Mg) ≈ 0,05%.

Микроэлементы

Микроэлементы (микронутриенты, англ. micronutrient) – элементы, количество в организме человека которых составляет менее 0,01 %.

Количество основных элементов, которые нужны для поддержания прекрасного функционирования живых организмов – человека, животных, и даже растений составляет 30 и более штук.

Наиболее значимые микроэлементы:

  • Бор (B)
  • Бром (Br)
  • Ванадий (Va)
  • Германий (Ge)
  • Железо (Fe)
  • Йод (J)
  • Кобальт (Co)
  • Кремний (Si)
  • Марганец (Mn)
  • Медь (Cu)
  • Молибден (Mo)
  • Никель (Ni)
  • Олово (Sn)
  • Селен (Se)
  • Фтор (F)
  • Хром (Cr)
  • Цинк (Zn)

Большую роль в поддержании нормальной жизнедеятельности организма микронутриентов ученые выявили в середине 20 столетия, когда при стандартном удобрении агропромышленных культур макроэлементами растения не росли должным образом.

Основные функции минеральных веществ в организме

Минералы, как и витамины, играют большую роль в функционировании практически всех цепочек функционирования организма.

Основные функции микроэлементов и макроэлементов в организме

Наиболее значимые функции:

  • Непосредственное участие в формировании и дальнейшей жизнедеятельности различных тканей, например – кальций с фосфором являются главными компонентами костей;
  • Помощь в регулировании осмотического давления в клетках;
  • Непосредственное участие в метаболизме (обмен веществ), превращении и усвоении веществ;
  • Поддержание водно-солевого и кислотно-щелочного балансов;
  • Формирование и развитие нервных волокон, и соответственно центральной нервной системы (ЦНС);
  • Формирование младенца внутри женского организма;
  • Поддерживают работу иммунной системы, выполняющей защитные функции, что особенно важно в период инфекционных эпидемий гриппа, ангины, фарингитов и других ОРЗ;
  • Способствуют более легкому течению болезней, а также ускоряют выздоровление от них;
  • Способствуют развитию и поддержанию здоровья сердечно-сосудистой системы, в т.ч. участвуют в процессах кроветворения (железо) и свертываемости крови;
  • Препятствуют преждевременному старению.

Основная роль минералов в зависимости от вещества:

Бор (B) – участвует в формировании и поддержании здоровья костной ткани, зубной эмали, эндокринной системы, стимулировании синтеза белков. Участвует в регулировании половых гормонов. Основным признаком недостаточности бора в организме является – гормональные нарушения, уязвимость костно-мышечной системы перед травмами, нарушения в работе ЦНС.

Бром (Br) – участвует в регулировании работы щитовидной железы, нервной системы. Повышенное содержание брома в организме снижает половое влечение. Признаками недостатка являются – бессонница, снижение уровня гемоглобина в крови.

Ванадий (Va) – участвует в регулировании работы сердечно-сосудистой системы. Контролирует уровень «плохого холестерина», гемоглобина и глюкозы в крови, препятствует развитию атеросклероза и связанными с ним ишемической болезни сердца (ИБС), инфарктов, инсульта, тромбозов. Благотворно воздействует на работу органов зрения, печени и почек, борьбу с опухолями. Основные признаки недостатка ванадия – рост атеросклеротических отложений (бляшек) на стенках сосудов, повышение восприимчивости к появлению сахарного диабета.

Германий (Ge) – участвует в транспорте кислорода, обладает обезболивающим, антибактериальным, противовирусным и противогрибковым действием. За счет синтеза интерферона и активирования макрофагов стимулирует деятельность иммунитета. Препятствует развитию злокачественных образований и появлению метастазов при онкологии. Сильный антиоксидант. Основные признаки недостатка германия – повышенная восприимчивость к развитию остеопороза, инфекционных и онкологических заболеваний.

Железо (Fe) – является составной частью гемоглобина и цитохромов. Участвует в процессах образования красных кровяных телец (эритроцитов), синтезе ДНК и гормонов щитовидной железы, а также транспортировке кислорода и поддержанию здоровья клеток всех органов и систем. Основные признаки недостатка железа – повышенная утомляемость, сонливость, пониженное артериальное давление, ухудшение здоровья кожи, ногтей, развитие анемии, проблемы со слизистыми оболочками, нарушения вкусовых ощущений, нарушение роста у детей.

Йод (J) – участвует в синтезе гормонов щитовидной железы, а также является основой тироксина и трийодтиронина. Способствует регулированию артериального давления и работы сердца, функционирования нервной, иммунной и психической системы. Влияет на рост, развитие и деление клеток, а также всех тканей организма. Основные признаки недостатка йода – заболевания щитовидной железы, органов зрения, речевого и слухового аппарата, нервной, сердечно-сосудистой системы, снижение полового влечения, парезы и параличи, быстрая утомляемость, апатия, депрессия, проблемы со стулом, снижается умственная деятельность, ожирение.

Калий (К) – является важнейшим компонентом внутриклеточной жидкости и межклеточных веществ. Поддерживает кислотно-щелочной баланс. За счет передачи нервных импульсов участвует в регулировании работы миокарда и других мышечных тканей. Участвует в синтезе белков и гликогена. Основные признаки недостатка калия – сбой в работе сердца (аритмии), нарушения в функционировании мышц (паралич), мышечная дистрофия.

Кальций (Ca) – является одним из основных компонентов костной ткани. Участвует в формировании зубов, процессах свертывания крови, передаче нервных импульсов к мышцам. Поддерживает функционирование нервной системы. Основные признаки недостатка кальция – остеопороз и повышенная ломкость костей, заболевания костно-мышечной системы (сколиозы, кифозы, патологические лордозы, плоскостопие), повышенная уязвимость зубов перед кариесом, судороги, тремор.

Кобальт (Co) – участвует в образовании клеток крови, инсулина и витамина В12. Является частью витамина В12 (кобаламин). Поддерживает работу нервной системы, иммунитета, поджелудочной железы и печени. Регулирует уровень адреналина и холестерина в крови. Основные признаки недостатка кобальта – анемия, быстрая утомляемость, повышенная сонливость, невралгия, депрессия, заболевания костно-мышечных тканей, эндокринной системы, лёгких.

Кремний (Si) – участвует в формировании практически всех тканей. Обладает свойством придавать эластичности костям, кровеносным сосудам и другим составляющим организма. Способствует усвоению калия, кальция, магния, натрия, серы, фосфора и других минералов. Основные признаки недостатка кремния – заболевания костно-мышечной системы, в т.ч. остеопороз, сколиоз, кифоз, плоскостопие, повышенная ломкость костей, а также атеросклероз, аритмии.

Магний (Mg) – является неотъемлемой частью внутриклеточной жидкости. Участвует в образовании костной ткани, зубов, синтезе белков. Обеспечивает передачу нервных импульсов мышечным тканям, тем самым поддерживая контроль со стороны ЦНС. Поддерживает работу клеточных мембран. Основные признаки недостатка магния – ломкость костей, судороги и мышечная дистрофия, нарушение в работе сердца, заболевания ЖКТ.

Марганец (Mn) – участвует в белковом и энергетическом метаболизмах. Способствует высвобождению энергетической ценности из пищи, участвует синтезе тироксина (главный гормон щитовидки), превращении сахара, образовании и окислении глюкозы, усвоении кальция, фосфора, железа. Регулирует количество холестерина в крови. Основные признаки недостатка марганца – развитие сахарного диабета, остеопороза, аллергии, ожирения, снижение умственной деятельности, гормональные нарушения.

Медь (Cu) – одна из составляющих частей меланина, что означает непосредственное влияние этого минерала на процессах производства коллагена и пигментации кожи. Медь также участвует в транспорте нервных импульсов. Кроме того, наличие в организме меди способствует лучшей усвояемости ним железа. Основные признаки недостатка меди – снижение гемоглобина, анемии, дерматозы, витилиго, безосновательное похудение.

Молибден (Mo) – благотворно влияет на усвоение организмом железа, витаминов (Е, С, В12), а также выполняет одну из ключевых ролей в метаболизме белков, жиров, углеводов и других веществ. Помогает в транспорте нервных импульсов, улучшает процессы кроветворения, поддерживает либидо и половую функцию у мужчин. Основные признаки недостатка молибдена – заболевания сердечно-сосудистой, мочеполовой и пищеварительной системы, подагра, ухудшение мыслительной функции, зрения.

Натрий (Na) – играет одну из важнейших ролей в транспорте углекислого газа, аминокислот, глюкозы и анионов, а также связывании белка с водой. Поддерживает водно-солевой баланс, активизирует пищеварительные ферменты и участвует в производстве желудочного сока. Обладает свойством расширять просвет кровеносных сосудов. Обеспечивает удержание жидкости в организме, предотвращая его обезвоживание, тепловые удары и другие патологические состояния. Основные признаки недостатка натрия – быстрая утомляемость, неврологические нарушения, снижение веса, ухудшение здоровья кожи, ногтей, волос.

Никель (Ni) – на ровне с железом, медью и кобальтом принимает активное участие в процессах кроветворения, способствуя образованию эритроцитов и поддержания необходимого уровня гемоглобина. Участвует в регулировании метаболизма жиров, гормонов, эффективного функционирования инсулина, белков, РНК и ДНК. Поддерживает здоровье клеток, обладает свойством понижать артериальное давление. Основные признаки недостатка никеля – анемия, ухудшение здоровья костей, клеточных мембран, обменные расстройства, снижение уровня глюкозы.

Олово (Sn) – участвует в процессах костеобразования и окислительно-восстановительных реакциях. Несмотря на то, что олово является токсическим для человека веществом, наш организм все-же усваивает его небольшую часть из употребляемой пищи. Избыток металла выводится через почки – с мочой. Основные признаки недостатка олова – отставание в росте, потеря веса, ухудшение здоровья волос и их выпадение.

Селен (Se) – выполняет функцию антиоксиданта, а также защитника от отравления тяжелыми металлами и другими ядами. Препятствует развитию раковых клеток. Поддерживает здоровье репродуктивной функции, поджелудочной железы, кровеносных сосудов и сердца. Участвует в процессах образования эритроцитов, лейкоцитов, а также антител с интерфероном, тем самым защищая организм от вирусной инфекции. Является неотъемлемой частью гормонов, белков и различных ферментов. Основные признаки недостатка селена – снижение реактивности иммунитета, нарушение потенции, гормональные нарушения, заболевания кожи, ногтей, волос.

Сера (S) – берет активную роль в образовании и развитии хрящей, костей, связок и мышечной ткани. Регулирует уровень сахара в крови, поддерживает здоровье кожи, ногтей и волос. Обладает противовоспалительным, ранозаживляющим и очистительным от токсинов и шлаков эффектом. Основные признаки недостатка серы – нарушение здоровья кожи, ногтей и волос, аллергия, боли в суставах, тахикардия.

Фосфор (P) – является элементом органических соединений, участвует в превращении энергии, образовании костей и зубов, образовании белков, жиров и углеводов. Поддерживает работу головного мозга, нервной системы, сердечно-сосудистой системы. Основные признаки недостатка фосфора – слабость и быстрая утомляемость, неврологические расстройства, боли в костях и суставах, дистрофические процессы в сердечной мышце, рахит.

Фтор (F) – участвует в процессах костеобразовании. Повышает реактивность иммунитета, поддерживает здоровье зубов, обладает свойством выводить из организма тяжелые металлы, радионуклиды и другие яды. Поддерживает здоровье кровеносных сосудов. Основные признаки недостатка фтора – кариес, остеопороз.

Хлор (Cl) – нормализует процессы пищеварения. Поддерживает здоровье печени, кровеносной системы, эластичности и гибкости суставов и мышц. Регулирует кислотно-щелочной баланс, предотвращает обезвоживание, обладает дотоксикационной активностью. Основные признаки недостатка хлора – слабость и сонливость, дерматозы, анорексия, выпадение зубов и волос.

Хром (Cr) – участвует в метаболизме углеводов, поддержании здоровья щитовидной железы, превращении и усвоении инсулина, нервной системы. Выводит из организма «плохой» холестерин, предотвращая развитию атеросклероза, ишемической болезни сердца, инфаркта, инсульта и других заболеваний сердечно-сосудистой системы. Обладает ранозаживляющим эффектом. Основные признаки недостатка хрома – слабость, неврологические расстройства, повышенное или пониженное артериальное давление, преждевременное старение, эндокринные и сердечно-сосудистые заболевания.

Цинк (Zn) – участвует в обменных процессах и поддержании здоровья репродуктивной функции (выработка тестостерона и укрепление потенции), нормальной деятельности головного мозга и ЦНС. Благотворно воздействует на здоровье кожи, ногтей, волос, костей, органов зрения. Обладает ранозаживляющим, детоксикационным и противоатеросклеротическим действием. Основные признаки недостатка цинка – белесые пятна на ногтях, повышенная утомляемость, аллергии, дерматиты, снижение иммунитета, анемия, нарушение кровообращения, нарушение обоняния и вкусовых качеств, преждевременные роды или самопроизвольное абортирование.

Суточная потребность в макро- и микроэлементах

Информация ожидается...

Недостаток минеральных веществ в организме — симптомы

Дефицит минералов способствует развитию таких состояний, как:

  • Потускнение, сечение и ухудшение здоровья волос, ногтей, кожи;
  • Организм становится более уязвимым к различным заболеваниям, прежде всего – инфекционного характера;
  • У детей наблюдается отставание в умственном развитии;
  • Отставание в росте ребенка;
  • У новорожденных могут наблюдаться различные врожденные патологии;
  • Бесплодие.

Основными причинами, которые способствуют недостатку минеральных веществ в организме являются:

  • Злоупотребление алкоголем;
  • Однообразное и нерегулярное питание, некачественная питьевая вода;
  • Бесконтрольный прием лекарственных препаратов;
  • Различные заболевания и патологические состояния – потеря крови, обезвоживание, заболевания желудочно-кишечного тракта (дисбактериоз, энтероколит, панкреатит), гиповитаминозы (дефицит витаминов).

Совместимость

Сочетание различных микро- и макроэлементов, а также витаминов может усиливать действие каждого из них (синергизм), или наоборот угнетать (антагонизм). В некоторых случаях данные вещества могут оказывать то или иной действие на организм без дополнительного влияния друг на друга.

Поэтому, в зависимости от состояния человека, врач или диетолог назначает конкретные дозы тех или иных витаминов и минералов.

Воздействие друг на друга витаминно-минеральных веществ

Благотворное воздействие (синергизм)

Негативное воздействие (антагонизм)

  • Одновременный прием железа с медью блокируют усвоение организмом витамина В12;
  • Фосфор понижает активность в организме кальция;
  • Витамин В9 способствует ухудшению транспорта по организму цинка.
  • Повышенные дозы кальция, магния и цинка препятствуют усвоению железа.

В каких продуктах содержатся макро- и микроэлементы?

Таблица продуктов, в которых содержится наибольшее количество минеральных веществ (в 100 г):

Бор (B) Абрикос — 1,05 мг, зеленый горошек — 0,67 мг, чечевица — 0,61 мг, фасоль — 0,49 мг, виноград — 0,37 мг, брокколи — 0,3 мг, свекла — 0,28 мг, кукуруза — 0,27 мг, яблоки — 0,25 мг, рис — 0,23 мг, малина — 0,2 мг, лук репчатый — 0,2 мг, морковь — 0,2 мг, капуста — 0,2 мг, лимон — 0,18 мг, апельсин — 0,18 мг.
Бром (Br) Ожидается...
Ванадий (Va) Ожидается...
Германий (Ge) Ожидается...
Железо (Fe) Какао-порошок — 11,8 мг, говяжья печень — 6,9 мг, горох — 6,8 мг, гречка — 6,65 мг, белые грибы (свежие) — 5,2 мг, хлеб пшеничный зерновой — 4,8 мг, овсяная крупа — 3,82 мг, хлеб ржаной — 3,9 мг, крупа геркулесовая — 3,63 мг, дрожжи 3,18, изюм и фундук — 3 мг, куриной яйцо — 2,5 мг, свежие подберезовики — 2,4 мг, орехи грецике — 2,3 мг, груши — 2,3 мг, яблоки — 2,2 мг, крупы перловая и ячневая — 1,81 мг.
Йод (J) Ожидается...
Калий (К) Ожидается...
Кальций (Ca) Молоко сухое обезжиренное — 1155 мг, сыры твердые (Голландский, Российский, Рокфор и др.) — от 700 до 1050 мг, сухие сливки — 740 мг, брынза — 530 мг, плавленный сыр — 520 мг, чай — 495 мг, молоко сгущенное — 307 мг, фундук — 170 мг, жирный творог — 150 мг, грецкие орехи — 122 мг, шпинат — 106 мг, лук зеленый — 100 мг, изюм — 80 мг, чеснок — 60 мг, коровье молоко — 120 мг, яйцо куриное — 55 мг, морковь — 51 мг, репа — 49 мг, капуста — 48 мг, хлеб пшеничный зерновой — 43 мг.
Кобальт (Co) Ожидается...
Кремний (Si) Ожидается...
Магний (Mg) Семечки тыквы — 582 мг, Кунжут — 540 мг, отруби из пшеницы — 448 мг, чай — 440 мг, семечки подсолнуха — 317 мг, кешью — 270 мг, гречневая мука — 251 мг, кедровые орехи — 251 мг, миндаль — 234 мг, гречка (ядрица) — 200 мг, арахис — 182 мг, морская капуста — 170 мг.
Марганец (Mn) Ожидается...
Медь (Cu) Печень трески — 12,5 мг, какаое-порошок — 4,55 мг, говяжья печень — 3,8 мг, фундук — 1,13 мг, горох — 0,75 мг, макароны — 0,7 мг, гречка — 0,64 мг, грецкие орехи — 0,53 мг, овсянка — 0,5 мг, томатная паста — 0,46 мг, геркулес — 0,45 мг, ячка — 0,37 мг, изюм — 0,36 мг, хлеб пшеничный зерновой — 0,32 мг, перловка — 0,28 мг, рис — 0,25 мг, мука ржаная — 0,23.
Молибден (Mo) Ожидается...
Натрий (Na) Ожидается...
Никель (Ni) Ожидается...
Олово (Sn) Ожидается...
Селен (Se) Ожидается...
Сера (S) Ожидается...
Фосфор (P) Ожидается...
Фтор (F) Ожидается...
Хлор (Cl) Ожидается...
Хром (Cr) Ожидается...
Цинк (Zn) Дрожжи — 9,97 мг, кунжут — 7,75 мг, тыквенные семечки — 7,44 мг, арахис — 6,68 мг, какаое-порошок — 6,37 мг, семечки подсолнуха — 5,29, кедровые орехи — 4,28 мг, яичный желток — 3,11 мг, грецкие орехи — 2,73 мг, кокос — 2,01 мг, фалафель — 1,5 мг, сардины — 1,4 мгяйца — 1,1 мг, курага — 0,74 мг.

Видео

Обсудить на форуме...

Добавить комментарий