🗊Презентация Биогенные элементы. Классификация биоэлементов по Вернадскому

Лекция БИОГЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ.

Макроэлементы металлы

Макроэлементы Макроэлементы (от греч. makrs — большой длинный и лат. elementum — первоначальное вещество), группа химических элементов, содержание которых исчисляется в организме в довольно больших количествах. Суточная потребность в них колеблется от 0,4 до 5–7 г.

Магний Магний является необходимой составной частью всех клеток и тканей. Участвует в сохранении ионного. равновесия жидких сред организма Входит в состав ферментов, связанных с обменом фосфора и углеводов. Активирует фосфатазу плазмы и костей и участвует в процессе нервно-мышечной возбудимости.

Избыток магния Оказывает слабительных эффект (особенно сульфат магния внутрь). При парентеральном введении сульфата магния наблюдаются симптомы: общее угнетение, вялость, сонливость, наркоз наступает при концентрации магния до 15-18 мг%

Недостаток магния Увеличению содержания кальция. Синдром "хронической усталости" . снижение умственной работоспособности, ослабление концентрации внимания и памяти, головокружение, давящая головная боль, снижение слуха, иногда даже появление галлюцинаций. склонность к образованию тромбов. склонность к нарушениям сердечного ритма.

Кальций Часть опорных тканей или мембран. Обеспечивает целостность мембран Способствует плотной упаковке мембранных белков. Ионы кальция уплотняют клеточные оболочки, уменьшают их проницаемость. Участвует в проведении нервного импульса.

Избыток кальция хронический гипертрофический артрит, кистозная и фиброзная остеодистрофия, остеофиброз, мышечная слабость, затруднение координации движений, деформация костей позвоночника и ног, самопроизвольные переломы, переваливающаяся походка, хромота, тошнота, рвота, сильные сердечные сокращения и остановка сердца в систоле.

Недостаток кальция тахикардия, аритмия, побеление пальцев рук и ног, боли в мышцах, рвота, запоры, почечная колика, печеночная колика, повышенная раздражительность, дезориентация, галлюцинации, спутанность сознания, потеря памяти, тупость. Развивается рахит у детей. У взрослых – остеомаляция.

Избыток калия цианоз рвота слабость пульса Калий является сильнейшим мышечным ядом, поражающим сердце

Недостаток калия: Мышечные судороги; Перебои в работе сердца; Дефицит калия приводит к нарушению моторики пищеварительного тракта и мышечной слабости; Изменение в почках; Метаболический алкалоиз; При хронической недостаточности калия развивается нефропатия с морфологическими изменениями.

Натрий поддержание осмотического давления Участвует в возникновении и поддержании электрохимического потенциала на плазматических мембранах клеток, регуляции работы ферментов, в проведение нервного импульса. Увеличивает секрецию натрийуретических гормонов.

Избыток и недостаток натрия Легко возбудимость, впечатлительность, гиперактивность, повышенная жажда, потливость. Уменьшение всасывания углеводов и кальция, возможны невралгии, понижение давления

Кальций В организме человека содержится 1000-1200 г Са, 99% - включено в костную ткань, дентин, эмаль зубов, а 1% играет исключительно важную роль как внутриклеточный кальций, кальций крови и тканевой жидкости. Понятно, что кальций играет важнейшую роль в формировании костей. Для включения кальция в костную ткань необходимы витамин D, фосфаты, магний, цинк, марганец, аскорбиновая кислота и другие факторы. Кальций участвует в процессах передачи нервных импульсов, обеспечивает равновесие между процессами возбуждения и торможения в коре головного мозга, участвует в регуляции сократимости скелетных мышц и мышцы сердца, влияет на кислотно-щелочное равновесие организма, активность рада ферментов. Кальций необходим для функционирования клеточных мембран, работы ядерного аппарата клетки, способствует стабилизации тучных клеток и тормозит высвобождение гистанина, уменьшая тем самим проявления аллергических реакций, болевого синдрома и воспалительных процессов. Он является фактором свертываемости крови. Снижает холестерин крови. Участвует в формировании иммунного ответа. Необходимо подчеркнуть особую роль кальция как фактора внутриклеточной сигнализации.

Дефицит кальция: Недостаточное поступление Са в организм усиливает выведение кальция из костей в кровь, вызывая деминерализацию костей и остеопороз. Существенно повышается потребность в нем у беременных и кормящих женщин. Применяют препараты кальция для профилактики остеопороза, регуляции функционирования ЦНС, при недостаточной функции паращитовидных желез, аллергических заболеваниях, для уменьшения сосудистой проницаемости, при кожных заболеваниях (экзема, псориаз), при хроническом гепатите, токсических поражениях печени, в качестве кровоостанавливающего средства при кровотечениях, как противоядие при отравлении солями щавелевой и фтористой кислот.

Са содержащие лекарственные препараты: Кальция глюконат Компливит в таблетках Кальций ДЗ Кальций-Д3 Никомед

Магний В организме взрослого человека содержится около 25 г Mg, главным образом в костях в виде фосфатов и бикарбоната. Физиологическая функция магния обусловлена его участием в качестве кофактора в ряде важнейших ферментативных процессов. Магний является структурным компонентом широкого круга (приблизительно 300) ферментов, в т. ч. АТФ-зависимых ферментов. Этим определяется системное влияние магния на энергетические процессы во всех органах и тканях, прежде всего, активно энергопотребляющих (сердце, нервная система, работающие мышцы). С этим связан широкий спектр фармакологической активности магния. Mg обладает кардиопротекторным действием, оказывая благоприятное влияние на сердце при нарушении ритма, ИБС, в т.ч. при инфаркте миокарда, улучшая кислородное обеспечение миокарда, ограничивая зону повреждения. Одновременно, магний проявляет сосудорасширяющее действие и способствует снижению артериального давления. Магний является антистрессовым макроэлементом, оказывает нормализующее действие на состояние нервной системы и ее высших отделов (особенно в сочетании с витамином В6) при нервном напряжении, депрессиях, неврозах.

При сахарном диабете Mg предотвращает сосудистые осложнения и в сочетании с цинком, хромом, селеном улучшает функцию бета-клеток поджелудочной железы. При заболеваниях органов дыхания способствует расширению бронхов и снятию бронхоспазма. В обоих случаях Mg является важным фактором терапии (в сочетании с основными средствами). Mg оказывает положительное влияние на состояние репродуктивной системы. У беременных женщин магний предотвращает недостаточность развития плода (вместе с фолиевой и пантотеновой кислотами), развитие гестозов, преждевременные роды и выкидыши. Во время менопаузы у женщин обеспечивает снижение отрицательных проявлений этого состояния.

Mg содержащие лекарственные препараты:

Макроэлементы неметаллы

Хлор Хлор - один из биогенных элементов, постоянный компонент тканей растений и животных. В организме человека хлор - активное вещество плазмы крови, лимфы, спинномозговой жидкости и некоторых тканей.

Избыток и недостаток хлора Повышение концентрации хлора в крови наступает при обезвоживании организма, а также при нарушении выделительной функции почек. уменьшение содержания хлора в организме может привести к тяжелому состоянию, вплоть до смертельного исхода.

Cl содержащие лекарственные препараты:

Фосфор Фосфорная кислота участвует в построении многочисленных ферментов (фосфатаз). Необходима для обмена жиров, синтеза крахмала и гликогена, а также для их распада. Из фосфорнокислых солей состоит ткань нашего скелета. Богата фосфорной кислотой ткань мозга и нервных клеток.

Избыток и недостаток фосфора Расстройство обмена веществ в организме и в костной ткани. Недостаток фосфора приводит к: нарушениям обмена веществ, нарушениям функций нервной системы, костно-мышечные патологии.

Р содержащие лекарственные препараты:

Сера Сера входит в состав белков. Особенно богаты серой поверхностные слои кожи; здесь сера содержится в кератине и меланине.

Избыток серы Неврологическая патология, расстройства зрения, нарушение аккомодации, снижение слуха, снижение памяти, галлюцинации, различные формы психоза.

Недостаток серы Тахикардия, нарушения функций кожи, выпадение волос, запоры, в тяжелых случаях - жировая дистрофия печени, кровоизлияние в почки, нарушения углеводного обмена и белкового обмена, перевозбуждение нервной системы.

S содержащие лекарственные препараты:

Микроэлементы. Микроэлементы - элементы, содержащиеся в организме, в низких концентрациях (обычно 0,001% по массе и менее). По современным данным, более 30 микроэлементов считаются необходимыми для жизнедеятельности растений и животных. Большинство микроэлементов - металлы (Fe, Cu, Mn, Zn, Mo, Со и др.), некоторые - неметаллы (I, Se, Br, F, As).

Микроэлементы металлы

Кобальт Стимулирует процесс кроветворения. Участвует в синтезе белков, в том числе ферментных. Регулирует углеводный обмен, влияя на обмен веществ. Важнейшая роль кобальта состоит в эндогенном синтезе витамина В12 (цианокобаламина).

Со содержащие лекарственные препараты:

Марганец Важен для репродуктивных функций и нормальной работы центральной нервной системы. Активирует многие ферменты: дипептидазы, аргиназу, карбоксилазу, каталазу, оксидазы, фосфатазы, в особенности костную и щелчную. Марганец помогает устранить половое бессилие, улучшить мышечные рефлексы, предотвратить остеопороз, улучшить память и уменьшить нервную раздражительность.

Избыток и недостаток марганца Соединения марганца являются сильными ядами, поражающими центральную нервную систему, сердечно-сосудистую систему и паренхиматозные органы. При недостатке марганца нарушаются процессы окостенения во всем скелете, трубчатые кости утолщаются и укорачиваются, суставы деформируются.

Олово Суточный пищевой рацион человека включает около 17 мг Sn. Его содержание в растениях колеблется в широких пределах, наибольшее количество олова содержится в семенах подсолнечника и гороха. Более всего олова содержится в мышцах тресковых рыб и в мышечной ткани (язык) крупного рогатого скота.

Избыток олова Олово является ядом, действующим в начале возбуждающе, а затем парализующе на центральную нервную систему. При отравлении оловом могут наблюдаться диарея, рвота, общая слабость, а также паралич одних отделов ЦНС и возбуждение других, в результате чего развивается атаксия (расстройство координации движений), скованность движений, иногда судороги.

НИКЕЛЬ Из органов человека наиболее богаты Ni печень, поджелудочная железа и гипофиз.

Избыток никеля Отмечаются носовые кровотечения, полнокровие зева и бронхов. Развивается "никелевая экзема" и "никелевая чесотка". Наблюдаются головные боли, тошнота, рвота, одышка, повышение температуры по типу "литейной лихорадки". Через 12-18 часов болезненность в правом подреберье, уробилин в моче, нарастание сердечной слабости. Смерть наступает на 10-14 день.

МЕДЬ Входит в состав многих ферментов. Участвует в тканевом дыхании. Участвует в синтезе коллагена и эластина, в процессах роста и размножения, в процессах пигментации. Входит в состав меланина. Медь необходима для процессов гемоглобинообразвания. Способствует переносу железа в костный мозг и превращению его в органически связанную форму. Стимулирует созревание ретикулоцитов и превращение их в эритроциты.

Избыток меди Вдыхание медной пыли или паров соединений меди вызывает заболевание "медную лихорадку", выражающуюся сильным ознобом, высокой температурой - до 39 град. С, затем проливным потом и судорогами в икроножных мышцах. Является сильным ядом.

Недостаток меди задержка роста, анемия, дерматозы, депигментация волос, частичное облысение, потеря аппетита, сильное исхудание, понижение уровня гемоглобина, атрофия сердечной мышцы.

ЦИНК Является важным компонентом ряда металлоферментов, (карбоангидраза, щелочная фосфатаза и др.) Играет важную роль в метаболизме РНК и ДНК, в функционировании Т клеточного звена иммунитета, в метаболизме липидов и белков.

Избыток цинка язва желудка, панкреатическая летаргия, анемия, лихорадка, тошнота, рвота, дыхательная недостаточность, фиброз легких.

Недостаток цинка замедление роста, Алопеция (облысение) - это патологическое выпадение волос и серьезная психологическая проблема для человека, дерматит, диарея, иммунологические нарушения, психические нарушения, нарушение сперматогенеза.

Железо Входит в состав гемоглобина и в состав протоплазмы всех клеток

Избыток и недостаток железа отравление железом выражается рвотой, диареей (иногда с кровью), параличом ЦНС и воспалением почек. Избыток железа в организме может привести к дефициту меди, цинка, хрома и кальция, а также к избытку кобальта. При недостатке железа в организме развивается железодефицитная анемия (малокровие).

Хром оказывает действие на процессы кроветворения. Обладает способностью активировать трипсин. Оказывает действие на работу инсулина - ускорение; на углеводный обмен и энергетические процессы.

Избыток хрома При хроническом отравлении хромом наблюдаются головные боли, исхудание, воспалительные изменения слизистой желудка и кишечника. Обладает канцерогенным действием. Раковая опухоль чаще локализуется в правом легком. Хромовые соединения вызывают различные кожные заболевания, дерматиты и экземы, протекающие остро и хронически и носят пузырьковый, папулезный, гнойничковый или узелковый характер.

Микроэлементы неметаллы

Мышьяк Одновременно является и токсичным элементом и условно необходимым для организма (в малых количествах стимулирует иммунитет и кроветворение). При отравлении - может вызвать нарушение функций печени, аллергические реакции, изменения состояния кожи (гиперкератоз, дерматит), поражение сосудов (в первую очередь - нижних конечностей), снижение слуха, повышенную возбудимость ЦНС, раздражительность, головные боли, угнетение иммунитета, кроветворения.

Фтор участвует в костеобразовании и процессах формирования дентина и зубной эмали. стимулирует кроветворную систему и иммунитет, стимулирует репаративные процессы при переломах костей. Предупреждает развитие сенильного остеопороза.

Избыток и недостаток фтора Недостаток фтора - кариес зубов. При остром отравлении возникают раздражение слизистых оболочек гортани и бронхов, глаз, слюнотечение, носовые кровотечения, в тяжёлых случаях — отёк лёгких, поражение центрльной нервной системы, конъюнктивит, бронхит, пневмония, пневмосклероз, флюороз.

Кремний Кремнезем необходим для прочности и эластичности эпителиальных и соединительно-тканных образований. Кремнезем играет роль в сохранении кожей нормального тургора, что связано со способностью коллоидов, содержащих кремнезем, к набуханию. Кремнезем возбуждает фибробластическую деятельность мезенхимальных клеток, способствуя образованию грануляций и рубцеванию.

Избыток и недостаток кремния При недостатке могут наблюдаться: слабая деятельность лейкоцитов при инфекционном процессе, плохое заживление ран, снижение аппетита, кожный зуд, снижение эластичности тканей, снижение тургора кожи, повышение проницаемости сосудов и как следствие - геморрагические проявления. избыточное влияние кремния на организм человека - силикоз.

Молибден Активирует ряд ферментов. Является частичным аналогом меди в биологических системах. Проявления недостаточности изучены плохо. Повышенное содержание в организме встречается очень редко.

Бор Участвует в регуляции деятельности центральной нервной системы. Влияет на функции половых желез и щитовидной железы.

Избыток и недостаток бора При недостаточности: плохое развитие скелета, снижение иммунитета, нарушение обмена в соединительной ткани. При ежедневном приеме небольших доз (0,5) борной кислоты в течение длительного времени происходит сильное снижение веса.

Йод входит в состав гормонов щитовидной железы Т3, Т4 регулирующих обмен веществ.

Недостаток и избыток йода Избыток йода – гипертиреозе. При недостаточном поступлении йода у взрослых развивается зоб, у детей недостаток йода сопровождается резкими изменениями всей структуры тела.

Селен оказывает антиоксидантное действие, замедляя старение. помогает поддерживать юношескую эластичность в тканях, способствует устранению и появлению перхоти.

Избыток и недостаток селена В больших количествах соединения селена проявляют большую, чем у серы токсичность. Его отсутствие снижает иммунный ответ. В районах, где наблюдается недостаточное потребление селена, увеличивается рост онкологических заболеваний.

Вывод: Нарушенная экология, возросший темп жизни с неизбежным нарастанием стрессовых ситуаций, методы обработки продуктов питания, "убивающие" биологически активные вещества, не всегда качественные продукты питания, - вот далеко не полный перечень причин роста дефицита жизненно важных микроэлементов и избытка токсичных, наносящих непоправимый вред здоровью.