БИОГЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ-ОРГАНОГЕНЫ

Состав растительного и животного организма

В состав каждого растительного и животного организма входят все известные химические элементы и их изотопы. Они являются неотъемлемой частью жидкостей, тканей и костей организма человека, участвуют в регулировании жизненных функций организмов на всех стадиях развития. Патология человека и животных, обусловленная дефицитом жизненно необходимых (эссенциальных) элементов, избытком как эссенциальных, так и токсичных микроэлементов, а также дисбалансов макро-и микроэлементов, получила свое объединяющее название – миркоэлементозы (Авцин и др.)

Гипомикроелементозы – это заболевания возникшие при дефиците эссенциальных микроелементов.

Гипермикроелементозы – это заболевания вызванные токсическим действием излишних эссенциальных, а также токсичных микроелементов (токсикопатии).

Микроэлементы (МЭ) обладают широким спектром синергических и антагонистических взаимоотношений. Все эссенциальные МЭ в различной степени и в разные периоды жизненного цикла организма оказывают на них большое влияние так как они вступают в соединение с органическими веществами синтезируемые живыми клетками. МЭ влияют на рост и развитие организмов, на процессы оплодотворения, дыхания, кроветворения иммуногенеза, т.е. – на деятельность всех морфо-физиологических систем организма.

Поэтому, нарушение баланса химических элементов в среде вызывает изменения в организме животных и человека. МЭ гомеостаз. Существуют биогеохимические эндемии природного происхождения, эндемические болезни, как реакция на аномальный состав природной среды, измененной техногенной деятельностью человека.

Биологические реакции организмов на изменение геохимических факторв могут проявляться в следующих формах:

А) толерантности(приспосабливаемости);

Б) образовании нових рас (генетические мутации проявляються не сразу. После возникновения мутации длительное время сохраняются и переходят из поколения в поколение);

В) эндемических заболеваний;

Г) уродств и гибели организмов. Последние формы проявляються в случаях резкой недостаточности или избыточности какого-либо елемента в среде.

Классификация МЭ

МЭ – это ХЭ в организме, которые содержатся в пределах от 10^-3 до 10^-12%от общей массы тела.

Классификация(количественная – 3 группы)

Макроэлементы – 1-9% к массе тела - С, Н, О, N, Са;

- 0,1-0.9% к массе тела - Р, К, Na, S, Cl,

- 0,01-0,09% к массе тела –Mg

Микрэлементы - 0.001-0.009 ---Fe, Zn, F, Sr, Mo, Cu

- 0.0001-0.0009 ----Br, Si, Cs, J, Mn, Al, Pb,

-0.00001-0.00009 ----- Cd, B, Rb

Они находяться в пределах 3-100мг на 70 кг веса.

Тело человека содержит 10 в 19степени ионов каждого из этих элементов.

А в теле человека находяться примерно 10 в 14ст. клеток, потому каждая клетка содержит от 10 в 5ст. до 10 в 6ст. ионов этих элементов. Метаболически активне клетки содержат большее количество ионов, а в клетках жирових, хрящем, костей их меньше.

Ультрамикроэлементы -0.000001-0.0000009 -------Se,Co,V,Cr, As, Ni,Li,Ba,Ti,Ar, Sn, Be, Ga,Ge, Hg, Sc, Zr, Bi, Sb,U,Th, Rа

Микро- и ультрамикроелементы содержатся в организме в виде биологически активных органических соединений. Даже саме редкие из элементов способны оказывать физиологическое воздействие на кардую клетку организма.

Таблица 1. Среднее содержание минеральных элементов в организме млекопитающих

Классификация, основанная на биологической роли элемен­тов, представляет наибольший интерес для физиологов, биохими­ков и специалистов в области питания человека. Согласно этой классификации, минеральные элементы, об­наруженные в организме делят на три группы:

• жизненно необходимые (биогенные, эссенциальные элементы);
• вероятно (условно) необходимые (условно эссенциальные эле­менты);
• элементы с малоизученной или неизвестной ролью.

Таблица 2. Классификация МЭ по биологической роли для млекопитающих

Для большинства млекопитающих животных, в том числе и человека, эту классификацию можно представить следующим образом (рисунок 1).

Рисунок 1. Классификация минеральных элементов[1]

Группа эссенциальных элементов включает в себя все макро­элементы, часть микро- и ультра микроэлементов. Это подтвержда­ет мысль о том, что порядок концентрации того или иного микро­элемента в организме еще не определяет его биологического значения. Элемент может быть отнесен к группе эссенциальных, если он удовлетворяет следующим требованиям:

• постоянно присутствует в организме в количествах, сходных у разных индивидуумов;
• ткани по содержанию данного элемента всегда располагаются в определенном порядке;
• синтетический рацион, не содержащий этого элемента, вызы­вает у животных характерные симптомы недостаточности и оп­ределенные биохимические изменения в тканях;
• эти симптомы и изменения могут быть предотвращены или ус­транены путем добавления данного элемента в пищу.

БИОГЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ-ОРГАНОГЕНЫ