Главная Дети и подростки Физиологическая роль микроэлементов в организме человека. Микроэлементы жизни

Физиологическая роль микроэлементов в организме человека. Микроэлементы жизни

Это химические вещества, необходимые живым организмам для нормального их существования. В человеческом организме их находится очень небольшое количество, но они принимают участие в процессах биохимического характера. Поддержание их количественного состава в тканях на должном уровне способствует сохранению здоровья и правильному функционированию всех органов человека.

Общие сведения о роли микроэлементов

В клетках и тканях организма постоянно идут химические реакции, в результате вырабатываются питательные элементы, которые необходимы для жизни. Нехватка даже одного из этих важных компонентов ведет к нарушению всей цепи взаимодействия, вызывая перебои в деятельности отдельных органов и систем.

Для обеспечения нормальной жизнедеятельности необходимо рационально организовать питание, чтобы в организм регулярно поступали в правильном соотношении минеральные вещества. Наряду с питательными веществами (белками, жирами, углеводами) и биологически активными компонентами (витаминами) постоянно требуется поддерживать состав микроэлементов в пище. Они не синтезируются в организме, но являются незаменимыми составляющими его питания. При недостатке или избытке их происходят нарушения в работе органов, которые вызывают заболевания. Все минеральные вещества делятся на три группы:

Органогены. Они являются базовыми химическими элементами, без которых нет жизни. Основные из них - кислород, водород, углерод, азот.
Макроэлементы. Их содержание в организме определяется в большом количестве, измеряемом в миллиграммах.
Микроэлементы. Они необходимы для жизни в минимальных дозах, составляющих микрограммы.

Основные функции

Отвечая на вопрос, что такое микроэлементы, отметим, что они в организме человека принимают участие в следующих процессах:

строительстве тканей, особенно костных, главным материалом для которых является фосфор и кальций;
поддержании кислотно-щелочного и водно-солевого баланса;
сохранении осмотического давления на уровне клеток;
воздействии на кровеносную и иммунную систему, а также свертываемость крови;
выработке ферментов.

Итак, что такое микроэлементы? Это настолько важные для организма химические вещества, что при их избытке или недостатке часто встречаются следующие заболевания:

ослабление иммунитета;
болезни кожи, ногтей, волос;
аллергические заболевания;
диабет;
ожирение;
заболевания крови;
гипертоническая болезнь;
остеопороз, остеохондроз, сколиоз;
дисбактериоз, гастрит, хронический колит ;
заболевания сердечно-сосудистой системы;
нарушения роста и развития детей;
бесплодие.

Во время беременности

Витаминов и микроэлементов человеку в сутки нужно совсем незначительное количество, которое составляет сотые доли миллиграмма, а порой и меньше. Но именно это мизерное число чудодейственных веществ способствует росту и развитию плода, улучшению общего состояния матери, повышению сопротивляемости организма к заболеваниям, укреплению мышечной и костной массы и благотворно влияет на нервную и кровеносную системы. Тем не менее даже в летний и осенний периоды из продуктов питания не набрать суточную дозу этих элементов, необходимых для организма. Значит, без витаминно-минеральных комплексов в этом случае не обойтись.

Трудный выбор

Витаминно-минеральные биологические комплексы, назначенные в период беременности и кормления ребенка, должны содержать нужное количество всех витаминов и микроэлементов для женщины, находящейся на этом этапе. Необходимо, чтобы на упаковке был указан процент суточной нормы веществ, содержащихся в каждой таблетке.

По крайней мере 20-30% этой нормы должны составлять витамины и минералы. В случае недостаточного количества требуемых элементов их следует дополнить отдельными препаратами (например, содержащими только кальций), предварительно проконсультировавшись с врачом.

Важный элемент

Стимуляция кроветворения - такова основная роль железа в организме человека. Этот элемент способствует образованию гемоглобина, повышает количество кислорода в клетках тканей, используется для развития и бесперебойного функционирование иммунной системы. Благодаря железу у человека повышается сопротивляемость организма к различным заболеваниям, он меньше устает. Оно препятствует развитию ожирения, придает коже здоровый цвет и восстанавливает ее тонус. При дефиците железа происходят нарушения в следующих системах:

центральной нервной: возникают головокружения, головные боли и снижается внимание;
мышечной: появляется слабость, уменьшается выносливость;
иммунной: начинаются частые простудные заболевания на основе иммунодефицита;
кровеносной: развивается анемия;
сердечно-сосудистой: нарушаются обменные процессы.

Дисбаланс железа в организме

Одним из наиболее распространенных заболеваний в мире является железодефицитность. Причем у женщин чаще всего одновременно не хватает и кальция, а вот присутствие в пище меди способствует правильному усвоению железа. Избыток этого микроэлемента, как и недостаток, негативно сказывается на состоянии организма.

Он вызывает аллергические, сердечно-сосудистые заболевания, приводит к появлению новообразований, неполадки могут появиться и в нервной системе. У беременных женщин избыток железа оказывает негативное действие на развитие плода. Следует помнить, что кофе и чай препятствуют усвоению этого микроэлемента в организме человека. Первейший источник железа - это животная пища (красное мясо, курица, рыба, свиная печень). Бобы, грибы, яблоки, сливы, персики занимают лидирующее место по содержанию железа среди растительных продуктов.

Не менее значимый

Кальций - один из важных микроэлементов, который используется организмом как строительный материал для костей, волос и зубов. Этот жизненно необходимый микроэлемент занимает не последнее место в составе ядра клетки, в тканевых жидкостях, мембране, а также принимает участие в работе ферментов и гормонов. Кальций способствует свертываемости крови, обладает антиаллергическим и противовоспалительным действием, выводит соли тяжелых металлов, снимает раздражительность, уменьшает реакцию на стрессы. Особенно необходим этот элемент в определенные периоды жизни человека, например, беременным женщинам, малышам до достижения годовалого возраста, детям во время поступления в школу, в подростковом возрасте, взрослым после 50 лет.

Правильное питание способствует пополнению кальция в крови. В противном случае при его длительной нехватке начинаются боли в суставах, возникают судороги, появляется сонливость, запоры, могут возникнуть проблемы с ростом у детей. Пренебрежительное отношение к этим факторам приводит к серьезным проблемам со здоровьем.

Коротко о других микроэлементах

Что такое железо и кальций, а также какова их роль в нашем организме, мы разобрали. Однако надо учитывать и другие вещества, незаменимые в своем воздействии на человека:

йод - регулирует работу гипофиза и щитовидной железы, предохраняет от радиоактивных излучений, оказывает влияние на умственное развитие;
сера - способствует свертываемости крови, синтезирует коллаген, входящий в состав кожи, волос, ногтей, костей;
серебро - обладает бактерицидным и антисептическим действием, природный антибиотик, повышает иммунитет;
фтор - улучшает крепость и упругость костей, формирует зубную эмаль и твердые зубные ткани;
хлор - вырабатывает соляную кислоту, регулирует водный обмен.

Лабораторные исследования

С помощью анализа крови на микроэлементы можно определить следующие изменения в организме:

усиление воспалительного процесса;
нарушения в водно-солевом балансе;
заболевания ревматического характера.

Кроме этого, удается определить состояние работы всех органов, подтвердить или опровергнуть поставленный диагноз и назначить правильную терапию. Не стоит отказываться от такого анализа, если лечащий врач назначил его. При дисбалансе микроэлементов нарушается работа тканей и отдельных органов. Это приводит к плохому самочувствию, а иногда и к тяжелым заболеваниям.

Когда нужно сдавать анализ

При ухудшении состояния пациента проводят биохимическое исследование крови на микроэлементы. С помощью полученных результатов можно оценить, каково общее состояние больного, а также узнать количественное содержание веществ. Такой анализ обычно назначают для:

выявления прогрессирующих патологий, сопровождающихся изменением содержания микроэлементов;
контроля за проводимым лечением;
наблюдения за пациентами из группы риска;
контроля составляющих крови больных с искусственной вентиляцией легких;
постановки диагноза больным с острой или хронической формой отравления тяжелыми металлами.

Особенности всасывания микроэлементов в желудочно-кишечном тракте

Для выполнения всех функций во время жизнедеятельности организму постоянно требуются питательные вещества. Их источником являются белки, жиры, углеводы и минеральные вещества. Процесс расщепления и всасывания пищи под воздействием ферментов начинается в ротовой полости, затем в желудке и наиболее интенсивно протекает в тонком кишечнике. Из желудка в кишечник пища поступает, смоченная соком поджелудочной железы и желчью. Такая среда содействует энергичному всасыванию веществ, которое протекает в 12-ти перстной кишке. Здесь происходит поглощение натрия, калия, железа, цинка, меди. А вот хром, йод, молибден и селен абсорбируются в желудке. Кальций и магний всасываются по всей длине ЖКТ.

Возможные сбои

При недостатке магния в пище происходит задержка всасывания кальция. Это может привести к возникновению гастрита, нарушению нейромышечной передачи, снижению функций центральной нервной системы и перистальтики желудка. Усвоение цинка в основном происходит в двенадцатиперстной кишке. Его дефицит влечет за собой снижение иммунитета, нарушение роста волос, возникновение опухолей, дерматитов. Большое количество меди всасывается в желудке, а железо абсорбируется в двенадцатиперстной кишке. Цинк, железо и кобальт ускоряют усвоение меди, а она, наоборот, тормозит всасываемость молибдена, цинка, кобальта и железа. Дисбаланс этих веществ вызывает железодефицитную анемию, мочекаменную болезнь и нарушение работы щитовидной железы. Процесс их абсорбирования нарушается, когда происходят воспалительные заболевания кишечника и слизистой желудка. В этом случае возникает дефицит микроэлементов и происходит усиленное всасывание токсичных веществ. Зная роль микроэлементов в организме человека, следует постоянно контролировать их количественный состав в крови.

Все жизненно необходимые вещества без исключения оказывают влияние на человеческий организм. Они способствуют нормальному функционированию определенных органов и систем, укрепляют защитные силы и помогают справиться с любыми недугами. В этом и заключается основное значение микроэлементов для организма человека.

Микроэлементы (микронутриенты) – важнейшие вещества, от которых зависит жизнедеятельность организмов.

Не являются источником энергии, однако отвечают за жизненно важные химические реакции. Необходимы в очень малых количествах (суточная норма измеряется в милли- и микрограммах, меньше 200 мг).

Если человеческий организм поддать тщательному анализу, то становится понятно: мы состоим из разных типов химических соединений, 30 из которых – микроэлементы. Они отвечают за оптимальную работу человеческого тела, а их недостаток крайне негативно сказывается на здоровье взрослых и развитии детей.

Микронутриенты: какие бывают

Группу микронутриентов в науке принято разделять на 2 категории: эссенциальные вещества (жизненно важные); условно эссенциальные (важные для организма, но в дефиците бывают редко).

Эссенциальные микровещества – это: железо (Fe); медь (Cu); йод (I); цинк (Zn); кобальт (Co); хром (Cr); молибден (Mo); селен (Se); марганец (Mn).

Условно эссенциальные микронутриенты: ; бром (Вr) ; фтор (F); литий (Li); никель (Ni); кремний (Si); ванадий (V).

Согласно иной классификации, микроэлементы разделяют на 3 категории:

стабильные элементы: Cu, Zn, Mn, Co, B, Si, F, I (есть в количестве около 0,05 %);
20 элементов, которые присутствуют в концентрации ниже 0,001 %;
подгруппа загрязняющих элементов, стабильный избыток которых ведет к болезням (Mn, He, Ar, Hg, Tl, Bi, Al, Cr, Cd).

Почти все биохимические процессы зависят от баланса микроэлементов. И хоть их необходимое количество определяется микрограммами, но роль этих нутриентов огромная. В частности, от микроэлементов зависит качественный процесс обмена веществ, синтезирование , гормонов и витаминов в организме. Эти микровещества укрепляют иммунитет, способствуют кроветворению, правильному развитию и росту костной ткани. От них зависит баланс щелочи и кислот, работоспособность половой системы. На уровне клеток – поддерживают функциональность мембран, в тканях – способствуют кислородному обмену.

Ученые говорят, что химический состав жидкости в клетках человеческого организма напоминает формулу морской воды в доисторическую эпоху. Достигается это путем комбинирования важных микроэлементов. И когда организм испытывает нехватку того или иного вещества, он начинает «высасывать» их сам из себя (из тканей, где накопились нутриенты).

Любая дисгармония микроэлементов – это почти всегда развитие множества болезней и патологических изменений в организме.

И как гласят некоторые исследования, дисбаланс микровеществ разной интенсивности диагностируют в каждого третьего жителя планеты.

Среди причин, вызывающих нехватку или переизбыток полезных элементов, чаще всего оказываются:

плохая экология;
психологическое напряжение, стрессовые ситуации;
нерациональное питание;
длительный прием некоторых лекарств.

Понять, каких микроэлементов не хватает человеку, а также узнать точный уровень дефицита можно только в условиях лаборатории, сдав кровь на биохимический анализ. Но дисбаланс нутриентов также можно рассмотреть и по некоторым внешним признакам.

Скорее всего, человек испытывает нехватку полезных веществ если:

часто подвергается вирусным заболеваниям;
очевидны признаки ослабленного иммунитета;
ухудшилось состояние волос, ногтей, кожи (появились угри, сыпь);
стал раздражительным, склонным к депрессиям.

Состояния, вызванные нехваткой микроэлементов

Кроме того, тщательно проанализировав состояние своего здоровья, даже без лабораторных исследований порой можно определить, в каком именно микронутриенте нуждается организм, чего не хватает ему на данное время:

Кстати, интересный факт относительно волос. Именно по их структуре легче всего определить дефицит микроэлементов. Обычно в составе волос представлено от 20 до 30 микровеществ, в то время как анализ крови или мочи покажет уровень содержания в организме не больше 10 полезных веществ.

Как сохранить баланс

Существует несколько правил для восстановления баланса микроэлементов. В них нет ничего сложного или нового, но в современном ритме жизни порой забываем об этих советах врачей.

Прежде всего важно следить за здоровьем нервной системы, регулярно бывать на свежем воздухе и правильно питаться.

Ведь лучший источник большинства микроэлементов – натуральная экологически чистая пища.

Кстати, если говорить о пищевых источниках, то больше всего микровеществ содержится в растительной еде. Лидером среди продуктов животного происхождения можно было бы назвать , в котором есть 22 микроэлемента. Меж тем, концентрация нутриентов в нем столь низкая, что говорить о молоке, как о продукте, способном обеспечить баланс веществ, не приходится. Поэтому диетологи настаивают на важности сбалансированного и разнообразного питания.

Но как утверждают биологи, было бы ошибкой думать, что, например, все томаты мира имеют в себе идентичный набор микроэлементов. И даже если продукт содержит одинаковые нутриенты, количество их может значительно отличаться. На эти показатели влияют качество почвы, сорт растения и частота осадков. Порой даже собранные с одной грядки овощи одного сорта могут значительно отличаться своим химическим составом.

Причины дефицита микроэлементов:

плохая экология, что сказывается на минеральносолевом составе воды;
неправильная термообработка продуктов (ведет к почти 100-процентным потерям полезных веществ);
болезни пищеварительной системы (препятствуют правильному всасыванию микровеществ);
нерациональное питание (монодиеты).

Таблица содержания микроэлементов в продуктах

Микроэлемент	Польза для организма	Последствия дефицита	Источники
Железо	Необходимо для кровообращения и поддержания здоровья нервной системы.	Малокровие.	Бобы, злаки, персики, абрикосы, ягоды черники.
Медь	Способствует формированию красных кровяных частиц, усвоению железа, сохраняет упругость кожи.	Анемия, пигментация на коже, психические нарушения, патологическое снижение температуры тела.	Морепродукты, орехи.
Цинк	Важен для производства инсулина, принимает участие в синтезировании гормонов, укрепляет иммунную систему.	Снижение иммунитета, развитие депрессии, выпадение волос.	Гречка, орехи, злаки, семена (тыквы), бобы, бананы.
Йод	Поддерживает функционирование щитовидки и нервных клеток, антимикробное вещество.	Зоб, замедленное развитие (умственное) у детей.	Морская капуста.
Марганец	Способствует обмену жирных кислот, регулирует уровень холестерина.	Атеросклероз, повышение холестерина.	Орехи, бобы, злаки.
Кобальт	Активизирует выработку инсулина, способствует формированию белков.	Неправильный обмен веществ.	Ягоды клубники, земляники, бобовые, свекла.
Селен	Антиоксидант, предотвращает развитие раковых клеток, задерживает старение, укрепляет иммунную систему.	Одышка, аритмия, ослабление иммунитета, частые инфекционные заболевания.	Дары моря, грибы, разные сорта винограда.
Фтор	Укрепляет кости, зубы, поддерживает здоровье эмали.	Флюороз, болезни десен и зубов.	Вся вегетарианская пища, вода.
Хром	Участвует в переработке углеводов и производстве инсулина.	Повышение сахара в крови, развитие диабета, неправильное усвоение глюкозы.	Грибы, цельные зерна.
Молибден	Активизирует обмен веществ, способствует расщеплению липидов.	Нарушенный метаболизм, сбои в работе пищеварительной системы.	Шпинат, разные сорта капусты, черная смородина, крыжовник.
Бром	Обладает седативными свойствами, укрепляет организм при сердечно-сосудистых, желудочно-кишечных болезнях, снимает судороги.	Замедление роста у детей, снижение гемоглобина, бессонница, выкидыши на разных сроках беременности.	Орехи, бобовые, злаки, водоросли, морская рыба.

Микроэлементы – незаменимые для человека полезные вещества. От них зависят процессы метаболизма, развитие и рост ребенка, функционирование всех систем (в том числе репродуктивной), поддержание работоспособности и иммунитета. А поскольку организм не в силах самостоятельно синтезировать микронутриенты, важно позаботиться о рациональном и сбалансированном питании, чтоб ежедневно пополнять запасы необходимых элементов.

Микроэлементы это химические вещества, которые находятся в земной коре в концентрации до 0,1%. Они важны в процессах жизнедеятельности человека и растений, но потребность в них небольшая. Микроэлементы в организме содержатся в «следовых количествах», то есть условно находят только их следы. Таким образом, микроэлементы – это вещества, участвующие в метаболизме в крайне незначительной концентрации. Какую роль они выполняют и можно ли пережить отсутствие хотя бы одного из них?

По нашему организму циркулирует до 81 элемента и среди них есть 11, которые находятся в микродозах. Это единственное, что их объединяет. Их роль, значение, происхождение совершенно разные. К микроэлементам относятся галогены, металлы, неметаллы.

Классификация данной группы соединений несовершенна, поскольку основана на заменимости или незаменимости того или иного компонента. Один из вариантов классификации, связанной с их функциями и физиологическими процессами в организме, предлагает деление элементов на следующие группы: ТАБЛИЦА №1

Понятие микроэлементы введено русским биохимиком и создателем учения о биосфере В.И.Вернадским еще в 1920 году. Но роль некоторых элементов до сегодняшнего дня является загадкой для ученых.

Среди «зашифрованных» веществ находятся висмут, золото, мышьяк, титан, хром. Они по-разному ведут себя в тканях, и определить их конкретную роль пока невозможно. Именно поэтому единой классификации не существует, а имеющаяся в наличии выглядит несколько расплывчатой и условной.

Роль микроэлементов в организме человека

Наше тело обогащается микроэлементами за счет воды, воздуха, пищи. Их поставщиком является окружающая среда, их количества и содержания достаточно для пополнения запасов в организме.

Иногда возникает дефицит по одному или нескольким компонентам. Есть регионы, где наблюдается нехватка или отсутствие одного или несколько необходимых веществ и организм вынужден получать их искусственным путем, получая витаминно-минеральные добавки. Организму человека необходимы микроэлементы для многих процессов.

Микронутриенты контролируют:

кислотно-щелочной баланс, поддерживая его состояние в равновесии;
баланс воды и солей, их % концентрацию;
осмос или упругое состояние клетки;
уровень кислотности крови;
деятельность ферментов.

Они важны в процессах:

прохождения нервных импульсов по мышечным волокнам;
двигательной активности мышц;
свертываемости крови;
насыщения кислородом тканей.

Их обнаруживают в костной ткани и зубной эмали, в составе белка гемоглобина, который переносит кислород. Они являются составной частью гормона тироксина, содержатся в соке пищеварительной системы. Но значение микроэлементов этим не ограничивается. Они «строят отношения» с витаминами, гормонами, ферментами и работают в тандеме, создавая стройную систему обмена веществ и метаболизма.

Процентное содержание микроэлементов непостоянно и связано со временем года и возрастом человека. Их концентрация выше нормы в период роста организма, при вынашивании ребенка, а с течением лет происходит снижение. У пожилых людей некоторые микроэлементы накапливаются, других крайне мало.

Таблица микроэлементов, их основная характеристика, содержание в продуктах питания

Важен баланс микронутриентов и их слаженная работа. Каждому предназначено свое значение и свое место в жизнедеятельности. Рассмотрим, как микровещества воздействуют на нашу внутреннюю среду и что нужно кушать, чтобы их запас в организме постоянно пополнялся.

Пищевые продукты должны быть получены из экологически чистых районов. Больше всего микроэлементов в продуктах питания растительного происхождения. В животных продуктах они также присутствуют, но их набор менее богат.

В качестве лидера можно назвать молоко, в котором находится 22 микронутриента. Но их концентрация столь мала, что обеспечить суточную потребность хотя бы некоторых из них за счет молока невозможно. При рассмотрении вопроса о содержании микроэлементов в продуктах питания хотелось бы напомнить о полноценном и сбалансированном рационе. Чтобы баланс микровеществ был в норме, нужна богатая своим разнообразием «продуктовая корзина».

Не нужно думать, что в томатах или другой овощной культуре набор микроэлементов, необходимых организму, всегда одинаков. Он может быть разным, что зависит от почвы, климатической зоны, подкормок, особенностей выращивания.

Таблица микроэлементов и их основная характеристика

значение	элемент
жизненно необходимые для организма	железо, цинк, йод, марганец, медь, молибден, селен, кобальт, хром
условно необходимые	бор, бром, никель, ванадий, кремний, фтор
участвующие в работе иммунной системы	железо, марганец, медь, молибден, йод, селен, цинк, хром
выполняющие роль антиоксидантов	марганец, медь, селен, цинк, железо
токсичные для организма	алюминий, олово, кадмий, рубидий, свинец
активирующие тканевое дыхание	бром, йод, медь, никель, цинк

Поскольку окружающая нас среда не относится к экологически чистой, образ жизни оставляет желать лучшего, а стрессовые ситуации преследуют постоянно, важно, чтобы организм был полностью «укомплектован» набором микроэлементов, иначе он просто не выдержит нагрузки.

Железо

Медь

Марганец

Молибден

Бром

Кобальт

Совместимость микроэлементов с витаминами

Свойства и усвояемость витаминов зависит от микроэлементов. Прослеживается и обратная связь, когда микровещества не в состоянии работать без витаминов. Более того, некоторые элементы входят в состав витаминов в качестве составной части.

Влияние друг на друга может быть как положительным, так и отрицательным, что сказывается на правильном усвоении их организмом. Возможны и нейтральные взаимоотношения, когда некоторые из них никак не связаны и не взаимодействуют между собой.

Полезный тандем:

благодаря лучше усваивается ;
витамин В6 помогает в биодоступности ;
работает в полную силу при наличие селена;
цинк повышает усвоение витамина Д.

Негативно влияют на работу друг друга:

мешает усвоению цинка;
в присутствии меди и железа не действует витамин ;
у теряется биодоступность при наличии ;
трио из кальция, магния и цинка не позволяют усваиваться железу.

Покупая БАДы и витаминные добавки надо обращать внимание на вещества-антагонисты, иначе их совместный прием не приведет к положительным результатам, организм будет испытывать нехватку по одному или нескольким компонентам. В инструкциях к лекарственным препаратам также указано, с какими элементами несовместимо данное средство. Например, при приеме аспирина из организма выводится цинк.

Поскольку растворимость микроэлементов в воде хорошая, то и проблем с их всасыванием не возникает. Основное количество всасывается в организм в зоне толстого кишечника. Выделение их происходит через выдыхаемый воздух, мочу и кал.

Признаки избытка и дефицита в организме

Дефицит микронутриентов связан с характером питания. Если микроэлементы в продуктах находятся в низкой для здоровья концентрации, то восполнять их количество приходится искусственным путем. Зная, в каких продуктах содержатся микроэлементы, нужно обязательно вводить их в рацион и продумывать разнообразное по пищевым веществам меню.

Обычно дефицит происходит при питании очищенными, рафинированными, обработанными продуктами. Их преимущество состоит в том, что они дешевые, вкусные и быстро готовятся. Но такая «продуктовая корзина» не подходит организму, так как не восполняет потребность в определенных элементах и витаминах.

Нехватка микроэлементов вызвана следующими причинами:

очищенная и смягченная вода, лишенная солей;
загрязненная вода, насыщенная ненужными веществами;
неправильная термическая обработка пищи в процессе приготовления;
болезни ЖКТ, от которых зависит всасывания пищевых веществ;
использование в практике монодиет, которые не отличаются большим выбором продуктов;
применение мочегонных средств, когда с мочой выводится некоторые элементы;
злоупотребление алкоголем;
ситуации длительного стресса и тяжелых физических нагрузок.

Возможен и переизбыток или дисбаланс микровеществ, который также отрицательно сказывается на работе организма. С возрастом некоторые элементы способны накапливаться в значительных количествах, поскольку их выведение затруднено. Например, алюминий, свинец, фтор, никель не хотят покидать организм, что способствует развитию заболеваний. Избыток элементов связан с длительным и самостоятельным приемом ряда лекарственных средств.

Прием витаминно-минеральных добавок, когда организм испытывает дефицит по целому ряду компонентов, считается нормальным. Но люди склонны злоупотреблять данными препаратами, относя их к категории безобидных. Их принимают даже в том случае, если в этом нет необходимости, что вызывает их переизбыток.

Дефицит микроэлементов вызывает следующие проблемы:

развитие дисбактериоза;
выраженная анемия или малокровие;
потеря иммунных защитных сил;
торможение роста и развития;
плохое переваривание пищи;
набор веса, приводящий к ожирению;
постепенное развитие сахарного диабета;
патологии кожного покрова и костей;
сбои в работе сердца и сосудов;
половая дисфункция.

На нехватку микроэлементов первым реагирует волосяной покров. По состоянию волос можно ориентироваться, если организм получает недостаточное количество некоторых компонентов: пряди становятся блеклыми, ломкими, ослабленными.

В медицинской практике при лечении болезней микровещества пока используют очень ограниченно. Известно применение брома, йода, железа. Некоторые элементы используют при проблемах нервной системы, но им отведена второстепенная роль: они помогают усваиваться другим лекарственным средствам.

Дефицит или дисбаланс микроэлементов вызывает серьезные сбои в работе организма, приводят к нарушению метаболизма, процессов роста и развития. Без них невозможно поддерживать на должном уровне работоспособность и иммунитет. Микровещества можно получать только из внешней среды, поэтому от нас требуется всего лишь позаботиться о правильном питании.

Минералы – биологически значимые для нормального функционирования человеческого организма элементы классифицируются на макроэлементы (содержание более 0.1%) и микроэлементы (содержание менее 0,001%). Данная статья посвящена именно микроэлементам, содержание которых в организме невелико, но очень значимо.

Роль микроэлементов в организме человека

Достаточный уровень микроэлементов – это здоровое и продуктивное функционирование всего организма. Недостаток микроэлементов, который в настоящее время затрагивает более 2 млрд. человек по всему миру является основной причиной умственной отсталости, слепоты и смерти во время родов. Поскольку они несут ответственность за дефекты центральной нервной системы, их роль в снижении наиболее распространенной формы врожденных дефектов – сердечных, достаточно значима.

Микроэлементы также имеют огромное влияние на иммунную систему человека. Шансы человека умереть от кори, диареи или гриппа составляют от 30 до 50 %. Этот процент значительно снижается при правильном питании и, соответственно, достаточном уровне микроэлементов в человеческом организме.

Каждый микроэлемент играет свою неповторимую и важную роль в человеческом организме, оказывая влияние на определенную сферу его жизнедеятельности. Микроэлементы, естественно, также как макроэлементы и витамины, содержатся в различной растительной и животной пище. Хотя в современном мире они могут быть получены путем синтезирования в лабораториях, все же пополнять их запас, употребляя определенные продукты, в которых они содержатся, для организма гораздо эффективнее. Информация по основным микроэлементам с указанием натуральных продуктов, в которых микроэлемент содержится и последствиях его нехватки для организма приведена ниже.

Бор

Бор присутствует во всем нашем организме, но больше всего в костях и эмали зубов. Его благоприятное воздействие ощущает буквально весь организм: стабилизирует работу эндокринных желез, является участником формирования скелета, повышает уровень половых гормонов, что особенно важно в климактерический период для женщин.

Перечень продуктов: бобовые, соя, свекла, кукуруза, гречка, рис.

Симптомы недостатка в организме: гормональный дисбаланс в организме, следствием которого могут быть у женщин – эрозии, миомы, раковые опухоли женских органов, остеопороз. Мочекаменная болезнь и заболевания суставов.

Бром

Влияет на работу щитовидной железы, участвуют в работе центральной нервной системы, усиливая процессы торможения. Препараты с бромом, например, подавляют половое влечение.

Перечень продуктов: зерновые, бобовые, орехи.

Симптомы: бессонница, снижение уровня гемоглобина в крови.

Ванадий

Регулирует функции сердечно-сосудистой системы, стабилизирует выработку холестерина, тем самым препятствуя развитию атеросклероза, уменьшает отечность и опухоли, оказывает влияние на некоторые функции глаз, печени, почек. Также участвует в регуляции глюкозы и гемоглобина в крови.

Перечень продуктов: злаковые, рис, картофель, редис.

Симптомы недостатка в организме: снижение уровня холестерина, сахарный диабет, атеросклероз.

Железо

Железо – составная часть гемоглобина, стимулирующая процесс дыхания клеток. Отвечает за кроветворение. Особенно отвечает за состояние клеток кожи, желудочно-кишечного тракта, ротовой полости.

Перечень продуктов: орех лесной, кунжут, горчица, ламинария, гранат, яблоко, семечки тыквы.

Симптомы недостатка в организме: усталость, сонливость, сухость и шершавость кожи, плохое состояние ногтей, сухость во рту, одним словом анемия. Характерно также и извращение вкуса.

Йод

Йод основной участник производства тироксина - гормона щитовидной железы. Из 25 мг йода в организме – 15 находится в щитовидной железе. Йод важен также для работы печени, почек, яичников и предстательной железы.

Перечень продуктов: шампиньоны, фасоль, пшеница, рожь, молочные продукты, морские водоросли, водоросли, шпинат.

Симптомы недостатка в организме: недостаток, также как и избыток, йода приводит к развитию зоба (увеличение щитовидки), мышечной слабости, дистрофическим изменениям, замедлению умственного развития.

Кобальт

Кобальт - существенная составляющая в процессе кроветворения, участник производства витамина В12 и инсулина.

Перечень продуктов: соль, соя, бобовые, груша манка.

Симптомы недостатка в организме: анемия, усталость, сонливость, «сон на ходу».

Марганец

Отвечает за репродуктивную функцию, работу нервной системы и костную ткань. Оказывает положительное влияние на потенцию путем улучшения мышечных рефлексов, уменьшает нервную раздражительность.

Перечень продуктов: имбирь, орехи, агар-агар.

Симптомы недостатка в организме: нарушение окостенения всего скелета, деформация суставов.

Медь

В организме медь большей частью сосредоточена в печени. Входит в состав меланина, то есть участвует в процессе пигментации организма и выработке коллагена. Помогает усвоению железа

Перечень продуктов: подсолнух, кунжут, ламинария, грибы-шитаки, какао.

Симптомы недостатка в организме: анемия, облысение, сильная потеря веса, понижение уровня гемоглобина, дерматозы различной этиологии.

Молибден

Является основной частью фермента, который утилизирует железо и тем самым предупреждает анемию.

Перечень продуктов: соль, бобовые и зерновые.

Симптомы недостатка в организме: недостаточность молибдена изучена плохо.

Никель

Участвует в кроветворении, обеспечивая клетки кислородом, принимает участие в обмене жиров, участвует в формировании гормонального фона, влияет на артериальное давление в сторону снижения.

Перечень продуктов: груша, яблоко, кукуруза, соя, чечевица и другие бобовые.

Симптомы недостатка в организме: на сегодняшний день мало изучено влияние дефицита никеля.

Селен

Антиоксидант, предупреждает рост аномальных клеток, то есть предохраняет от возникновения и развития онкологических заболеваний, защищает от тяжелых металлов. Необходим для образования белков, то есть для нормальной работы печени, поджелудочной и щитовидной желез. Является составляющей спермы, то есть важен для поддержания репродуктивной функции.

Перечень продуктов: пшеница и ее зародыши, семечки подсолнуха

Симптомы недостатка в организме: дисбактериоз, аллергические реакции, дистрофии мышц, рассеянный склероз, задержка развития, инфаркт, раковые опухоли.

Фтор

Фтор – основной участник формирования зубной ткани и зубной эмали.

Перечень продуктов: орехи, тыква, просо, изюм.

Симптомы недостатка в организме: недостаточность фтора проявляется частым проявление кариесных заболеваний зубов.

Хром

Ускоряет производство инсулина, улучшает углеводный обмен.

Перечень продуктов: свекла, соя, редис, персик, грибы.

Симптомы недостатка в организме: в первую очередь страдают ногти, волосы и кости.

Цинк

Контролирует ряд важнейших функций организма – обмен веществ (участвует в производстве гормона вилочковой железы), репродуктивную функцию, кроветворение.

Перечень продуктов: пшеничные зародыши, кунжут.

Симптомы недостатка в организме: белые пятна на ногтях, повышенная утомляемость, частые инфекционные и аллергические заболевания.

Совместимость витаминов и микроэлементов

В процессе усвоения микроэлементов в организме происходит взаимодействие последних с витаминами и макроэлементами. Одни комбинации положительно влияют на организм в целом (синергизм), другие – способны даже разрушать друг друга (антагонизм), а также влияние друг друга может полностью отсутствовать (нейтральное воздействие).

Примеры совместимости витаминов и микроэлементов:

Хорошо знакомый и важный витамин D отлично усваивается в присутствии цинка.
Витамин В12 под влиянием меди и железа становится бесполезным.
При одновременном приеме железа и витамина А, первое усваивается лучше. Селен усиливает действие витамина Е и, тем самым, его антиоксидантное воздействие на организм.
Биодоступность магния увеличивает витамин В6.

Примеры несовместимости витаминов и микроэлементов:

Фосфор снижает биодоступность кальция
Усвоению железа препятствуют магний, цинк, кальций
Фолиевая кислота (В9) отрицательно влияет на транспорт цинка

Список совместимости витаминов и микроэлементов можно еще долго продолжать, но стоит ли? В случае восполнения недостатка микроэлементов путем приема мультивитаминного комплекса следует четко придерживаться рекомендаций инструкции.

Часто такие комплексы разделены на две части (две таблетки), которые необходимо употреблять в разное время суток и обязательно через определенный промежуток времени.

Если же необходимости в восполнении микроэлементов нет, то следует поддерживать достаточный уровень последних с помощью сбалансированного питания и питьевого режима.

Кроме того, следует учитывать, что многие лекарственные препараты нарушают действия микроэлементов или вовсе разрушают их. Например, аспирин вымывает цинк, тетрациклин – железо, магний. Поэтому принимая то или иное лекарство, следует восполнять нехватку тех или иных микроэлементов, что всегда указано в аннотации и на это обязательно должен обратить внимание ваш доктор.

Недостаток микроэлементов

Уже вполне понятно, что каждый из микроэлементов выполняет необходимую и важную роль для обеспечения эффективного функционирования организма. Нехватка того или иного микроэлемента может быть немалой проблемой для организма.

Снижение уровня микроэлементов может вызвать:

Снижение иммунитета
Диабет
Ожирение
Болезни ногтей, зубов, волос
Различные кожные заболевания
Заболевания костей – остеопороз, сколиоз
Анемию
Сердечно-сосудистые проблемы
Бесплодие
Снижение потенции и уменьшение либидо
Задержку в развитии

Основные причины, вызывающие недостаток микроэлементов:

Несбалансированное питание, некачественная питьевая вода
Проживание в экологически неблагоприятных районах
Кровотечения, в результате которых произошла большая потеря минеральных веществ
Употребление лекарственных препаратов, вызывающих потерю микроэлементов

Если на лицо признаки нехватки микроэлементов следует обратиться к врачу и пройти обследование организма. Исследование на микроэлементы в настоящее время довольно простое и доступное.

Биологически значимые элементы

Биологически значимые элементы (в противоположность биологически инертным элементам) - химические элементы, необходимые живым организмам для обеспечения нормальной жизнедеятельности. Биологически значимые элементы классифицируют на макроэлементы (содержание которых в живых организмах составляет больше 0,01 %) и микроэлементы (содержание менее 0,001 %).

Макроэлементы

Эти элементы слагают плоть живыхорганизмов. К макроэлементам относят те элементы, рекомендуемая суточная доза потребления которых составляет более 200 мг. Макроэлементы, как правило, поступают в организм человека вместе с пищей.

Биогенные элементы

Кислород - 70%
Углерод - 17%
Водород - 10%
Азот - 3%

Эти макроэлементы называют биогенными (органогенными) элементами или макронутриентами . Из макронутриентов преимущественно построены такие органические вещества, как белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты.

Другие макроэлементы

Калий,
Кальций,
Магний,
Натрий,
Сера,
Фосфор,
Хлор.

Микроэлементы

Термин «микроэлементы» получил особое распространение в медицинской, биологической и сельскохозяйственной научной литературе в середине XX века. В частности, для агрономов стало очевидным, что даже достаточное количество «макроэлементов» в удобрениях (троица NPK -азот, фосфор, калий) не обеспечивает нормального развития растений.

Микроэлементами называются элементы, содержание которых в организме мало, но они участвуют в биохимических процессах и необходимы живым организмам. Рекомендуемая суточная доза потребления микроэлементов для человека составляет менее 200 мг. В последнее время стал использоваться заимствованный из европейских языков термин микронутриент .

Поддержание постоянства внутренней среды (гомеостаза) организма предусматривает в первую очередь поддержание качественного и количественного содержания минеральных веществ в тканях органов на физиологическом уровне.

Основные микроэлементы

По современным данным более 30 микроэлементов считаются необходимыми для жизнедеятельности растений, животных и человека. Среди них (в алфавитном порядке):

Бром,
Железо,
Кобальт,
Марганец,
Медь,
Молибден,
Селен,
Фтор,
Хром,
Цинк,
Ванадий,
Кремний,

Биологическая роль микроэлементов

Биологическая роль микроэлементов определяется их участием практически во всех видах обмена веществ организма; они являются кофакторами многих ферментов, витаминов, гормонов, участвуют в процессах кроветворения, роста, размножения, дифференцировки и стабилизации клеточных мембран, тканевом дыхании, иммунных реакциях и многих других процессах, обеспечивающих нормальную жизнедеятельность организма.

В организме человека обнаружено около 70 химических элементов (в т.ч. микроэлементов), из которых 43 считаются эссенциальными (незаменимыми). Кроме эссенциальных микроэлементов, являющихся незаменимыми факторами питания, дефицит которых приводит к различным патологическим состояниям, существуют токсичные микроэлементы, представляющие собой основные загрязнители окружающей среды и вызывающие у человека заболевания и интоксикации. При определенных условиях эссенциальные микроэлементы. могут проявлять токсическое действие, а некоторые токсические микроэлементы в определенной дозе обладают свойствами эссенциальных.

Потребность человека в микроэлементах колеблется в широких пределах и для большинства микроэлементов точно не установлена. Всасывание микроэлементов происходит главным образом в тонкой кишке, особенно активно - в двенадцатиперстной кишке.

Из организма микроэлементы выводятся с калом и мочой. Некоторая часть микроэлементов выделяется в составе секретов экзокринных желез, со слущенными клетками эпителия кожи и слизистых оболочек, с волосами и ногтями. Каждый микроэлемент характеризуется специфическими особенностями всасывания, транспорта, депонирования в органах и тканях и выделения из организма.

Описание некоторых микроэлементов

Бром

Наибольшее содержание отмечают в мозговом веществе почек, щитовидной железе, ткани головного мозга, гипофизе. Бром при чрезмерном накоплении угнетает функцию щитовидной железы, препятствуя поступлению в нее Йода. Соли брома оказывают тормозящее действие на ц.н.с., активируют половую функцию, увеличивая объем эякулята и количество сперматозоидов в нем. Бром входит в состав желудочного сока, влияя (наряду с хлором) на его кислотность. Суточная потребность в броме составляет 0,5-2 мг. Основными источниками брома в питании человека являются хлеб и хлебопродукты, молоко и молочные продукты, бобовые. В норме в плазме крови содержится около 17 ммоль/л брома (около 150 мг / 100 мл плазмы крови).

Ванадий

Наибольшее содержание обнаруживают в костях, зубах, жировой ткани. Ванадий оказывает гемостимулирующее действие, активирует окисление фосфолипидов, влияет на проницаемость митохондриальных мембран, угнетает синтез холестерина. Он способствует накоплению солей кальция в костях, повышает устойчивость зубов к кариесу. При избыточном поступлении в организм ванадий и его соединения проявляют себя как яды, поражающие систему кровообращения, органы дыхания, нервную систему и вызывающие аллергические и воспалительные заболевания кожи.

Железо

Наибольшее содержание отмечают в эритроцитах, селезенке, печени, плазме крови. Входит в состав гемоглобина, ферментов, катализирующих процессы последовательного переноса атомов водорода или электронов от исходного донора к конечному акцептору, т.е. в дыхательной цепи (каталазы, пероксидазы, цитохромов). Участвует в окислительно-восстановительных реакциях, иммунобиологических взаимодействиях. При дефиците железа развивается анемия, происходит задержка роста, полового созревания, отмечаются дистрофические процессы в органах. Избыточное поступление железа с пищевыми продуктами может вызывать гастроэнтерит, а нарушение его обмена, сопровождающееся избыточным содержанием в крови свободного железа, - появление в паренхиматозных органах отложений железа, развитие гемосидероза, гемохроматоза. Суточная потребность человека в железе составляет 10-30 мг, его основными источниками в питании являются фасоль, гречневая крупа, печень, мясо, овощи, фрукты, хлеб и хлебопродукты. В норме негеминовое железо содержится в плазме крови в концентрации 12- 32 мкмоль/л (65-175 мкг/100 мл); у женщин содержание негеминового железа в плазме крови на 10-15% ниже, чем у мужчин.

Наиболее высокое содержание обнаруживается в щитовидной железе, для функционирования которой йод абсолютно необходим. Недостаточное поступление йода в организм ведет к появлению зоба эндемического, избыточное поступление - к развитию Гипотиреоза. Суточная потребность в йоде составляет 50-200 мкг. Основным источником в питании являются молоко, овощи, мясо, яйца, морская рыба, продукты моря. В норме в плазме крови содержится 275-630 нмоль/л (3,5-8 мкг/100 мл) белково-связанного йода.

Кобальт

Наибольшее содержание отмечают в крови, селезенке, костях, яичниках, гипофизе, печени. Стимулирует процессы кроветворения, участвует в синтезе витамина В12, улучшает всасывание железа в кишечнике и катализирует переход так называемого депонированного железа в гемоглобин эритроцитов. Способствует лучшей ассимиляции азота, стимулирует синтез мышечных белков. Кобальт влияет на Углеводный обмен, активизирует костную и кишечную фосфатазы, каталазу, карбоксилазу, пептидазы, угнетает цитохромоксидазу и синтез тироксина. Избыток кобальта может вызвать кардиомиопатию, оказывает эмбриотоксическое действие (вплоть до внутриутробной гибели плода). Суточная потребность составляет 40-70 мкг. Основные источники в питании - молоко, хлеб и хлебопродукты, овощи, печень, бобовые. В норме в плазме крови содержится примерно 20-600 нмоль/л (0,1-4 мкг/100 мл) кобальта.

Кремний

Наибольшее содержание определяют в бронхолегочных лимфатических узлах, хрусталике глаза, мышечной оболочке кишечника и желудка, поджелудочной железе. Содержание кремния в коже максимально у новорожденных, с возрастом оно уменьшается, а в легких, наоборот, возрастает в десятки раз. Соединения кремния необходимы для нормального развития и функционирования соединительной и эпителиальной тканей. Полагают, что присутствие кремния в стенках сосудов препятствует проникновению в плазму крови липидов и их отложению в сосудистой стенке. Кремний способствует биосинтезу коллагенов и образованию костной ткани (после перелома количество кремния в костной мозоли увеличивается почти в 50 раз). Считают, что соединения кремния необходимы для нормального протекания процессов липидного обмена.

Пыль кремнийсодержащих неорганических соединений может вызвать развитие силикоза, силикатоза, диффузного межуточного пневмокониоза. Еще более ядовиты кремнийорганические соединения.

Суточная потребность в диоксиде кремния SiO2 составляет 20-30 мг. Источниками его являются вода и растительные пищевые продукты. Дефицит кремния приводит к так называемой силикозной анемии. Повышенное поступление в организм кремния может вызвать нарушения фосфорно-кальциевого обмена, образование мочевых камней.

Марганец

Наибольшее содержание отмечают в костях, печени, гипофизе. Входит в состав рибофлавина, пируваткарбоксилазы, аргиназы, лейцинаминопептидазы, активирует фосфатазы, декарбоксилазу α-кетокислот, фосфоглюкомутазу. Влияет на развитие скелета, рост, размножение, кроветворение, участвует в синтезе иммуноглобулинов, тканевом дыхании, синтезе холестерина, гликозаминогликанов хрящевой ткани, аэробном гликолизе, спиртовом брожении. Избыточное поступление марганца в организм ведет к накоплению его в костях и появлению в них изменений, напоминающих таковые при рахите (марганцевый рахит). При хронической интоксикации марганцем он накапливается в паренхиматозных органах, проникает через гематоэнцефалический барьер и проявляет четко выраженную тропность к подкорковым структурам головного мозга, поэтому его относят к агрессивным нейротропным ядам хронического действия. Выраженная интоксикация марганцем, если его концентрация в крови значительно превышает 18,2 мкмоль/л (100 мкг/100 мл), ведет к развитию так называемого марганцевого паркинсонизма. Избыток марганца в местностях, эндемичных по зобу, способствует развитию этой патологии. Дефицит марганца в организме отмечают очень редко. Марганец является синергистом меди и улучшает ее усвоение.

Суточная потребность в марганце составляет 2-10 мг, основными источниками являются хлеб и хлебопродукты, овощи, печень, почки. В норме в плазме крови содержится примерно 0,7-4 мкмоль/л (4-20 мкг/100 мл) марганца.

Медь

Наибольшее содержание обнаруживают в печени и костях. Входит в состав ферментов цитохромоксидазы, тировиназы, супероксиддисмутазы и др. Способствует анаболическим процессам в организме, участвует в тканевом дыхании, инактивации инсулиназы. Медь оказывает выраженное гемопоэтическое действие: усиливает мобилизацию депонированного железа, стимулирует его перенос в костный мозг, активирует созревание эритроцитов. При дефиците меди развивается анемия, нарушаются костеобразование (отмечается остеомаляция) и синтез соединительной ткани. У детей недостаточность меди проявляется задержкой психомоторного развития, гипотонией, гипопигментацией, гепатоспленомегалией, анемией, поражением костей. Дефицит меди лежит в основе болезни Менкеса - врожденной патологии, проявляющейся у детей до 2 лет и связанной, по-видимому, с генетически обусловленным нарушением всасывания меди в кишечнике. При этом заболевании кроме перечисленных выше симптомов отмечают изменения интимы сосудов и роста волос. Классическим примером нарушения метаболизма меди является болезнь Вильсона - Коновалова. Это заболевание связано с недостатком церулоплазмина и патологическим перераспределением свободной меди в организме: снижением ее концентрации в крови и накоплением в органах. Избыточное поступление меди в организм оказывает токсическое действие, проявляющееся острым массивным гемолизом, почечной недостаточностью, гастроэнтеритом, лихорадкой, судорогами, проливным потом, острым бронхитом со специфической зеленой мокротой.

Суточная потребность в меди составляет 2-5 мг, или около 0,05 мг на 1 мг массы тела. Основными источниками в питании являются хлеб и хлебопродукты, листья чая, картофель, фрукты, печень, орехи, грибы, бобы сои, кофе. В норме в плазме крови содержится 11-24 мкмоль/л (70-150 мкг/100 мл) меди.

Молибден

Наибольшее содержание отмечают в печени, почках, пигментном эпителии сетчатки глаза. Является частичным антагонистом меди в биологических системах. Активирует ряд ферментов, в частности флавопротеины, влияет на пуриновый обмен. При дефиците молибдена усиливается образование ксантиновых камней в почках, а его избыток приводит к повышению в крови концентрации мочевой кислоты в 3-4 раза по сравнению с нормой и развитию так называемой молибденовой подагры. Избыток молибдена способствует также нарушению синтеза витамина В12 и повышению активности щелочной фосфатазы.

Суточная потребность в молибдене составляет 0,1-0,5 мг (около 4 мкг на 1 кг массы тела). Основными источниками являются хлеб и хлебопродукты, бобовые, печень, почки. В плазме крови в норме содержится в среднем от 30 до 700 нмоль/л (около 0,3-7 мкг/100 мл) молибдена.

Никель

Наибольшее содержание обнаруживают в волосах, коже и органах эктодермального происхождения. Подобно кобальту никель благотворно влияет на процессы кроветворения, активирует ряд ферментов, избирательно ингибирует многие РНК.

При избыточном поступлении никеля в организм в течение длительного времени отмечаются дистрофические изменения в паренхиматозных органах, нарушения со стороны сердечно-сосудистой, нервной и пищеварительной систем, изменения в кроветворении, углеводном и азотистом обменах, нарушения функции щитовидной железы и репродуктивной функции. У лиц, проживающих в районах с высоким содержанием никеля в окружающей среде, наблюдаются кератиты, конъюнктивиты, осложняемые изъязвлением роговицы, Потребность в никеле не установлена. Много никеля в растительных продуктах, морской рыбе и продуктах моря, печени, поджелудочной железе, гипофизе.

Селен

Распределение в тканях и органах человека не изучено. Биологическая роль селена предположительно заключается в его участии в качестве антиоксиданта в регуляции свободнорадикальных процессов в организме, в частности перекисного окисления липидов.

Низкое содержание селена обнаружено у новорожденных с врожденными пороками развития, бронхолегочной дисплазией и синдромом дыхательных расстройств, а также у детей с опухолевыми процессами. Недостаток селена и витамина Е считают одной из основных причин развития анемий у недоношенных детей. Низкое содержание селена в крови и тканях выявляется при иммунопатологических процессах. У лиц, проживающих в районах с низким содержанием селена в окружающей среде, чаще развиваются заболевания печени, органов желудочно-кишечного тракта, отмечаются нарушения нормальной структуры ногтей и зубов, кожная сыпь, хронические артриты. Описана эндемическая селенодефицитная кардиомиопатия (болезнь Кешан).

При хроническом избыточном поступлении селена в организм возможны воспалительные заболевания верхних дыхательных путей и бронхов, органов желудочно-кишечного тракта, астенический синдром. Данные о содержании селена в пищевых продуктах и потребности и нем человека не опубликованы.

Фтор

Наибольшее содержание отмечено в зубах и костях. Фтор в низких концентрациях повышает устойчивость зубов к кариесу, стимулирует кроветворение, репаративные процессы при переломах костей и реакции иммунитета, участвует в росте скелета, предупреждает развитие старческого остеопороза. Избыточное поступление фтора в организм вызывает Флюороз и подавление защитных сил организма. Фтор, являясь антагонистом стронция, снижает накопление радионуклида стронция в костях и уменьшает тяжесть лучевого поражения от этого радионуклида. Недостаточное поступление фтора в организм является одним из экзогенных этиологических факторов, вызывающих развитие кариеса зубов, особенно в период их прорезывания и минерализации. Антикариозный эффект обеспечивает фторирование питьевой воды до концентрации в ней фтора около 1 мг/л. Фтор вводят также в организм в виде добавки в поваренную соль, молоко или в виде таблеток. Суточная потребность во фторе составляет 2-3 мг. С пищевыми продуктами, из которых фтором наиболее богаты овощи и молоко, человек получает около 0,8 мг фтора, остальное его количество должно поступать с питьевой водой. В плазме крови в норме содержится около 370 мкмоль/л (700 мкг/100 мл) фтора.

Цинк

Наибольшее содержание обнаруживают в печени, предстательной железе, сетчатке глаза. Входит в состав фермента карбоангидразы и других металлопротеинов. Влияет на активность тройных гормонов гипофиза, участвует в реализации биологического действия инсулина, обладает липотропными свойствами, нормализует жировой обмен, повышает интенсивность распада жиров в организме и предотвращает жировую дистрофию печени. Участвует в кроветворении. Необходим для нормального функционирования гипофиза, поджелудочной железы, семенных пузырьков, предстательной железы. При обычном питании гипоцинкоз у человека развивается редко. Причиной недостаточности цинка может стать избыточное содержание в рационе продуктов из зерновых, которые богаты фитиновой кислотой, препятствующей всасыванию солей цинка в кишечнике. Недостаточность цинка проявляется замедлением роста и недоразвитием половых органов в юношеском возрасте, анемией, гепатоспленомегалией, нарушением оссификации, алопецией. Дефицит цинка во время беременности приводит к преждевременным родам, внутриутробной гибели плода или рождению нежизнеспособного ребенка с различными аномалиями развития. У новорожденных дефицит цинка может быть генетически обусловлен нарушением всасывания цинка в кишечнике. Оно проявляется рецидивирующей диареей, пузырьковыми и гнойничковыми заболеваниями кожи, блефаритом, конъюнктивитом, иногда - помутнением роговицы, алопецией. Суточная потребность в цинке составляет (в мг): у взрослых - 10-15; у беременных женщин - 20, кормящих матерей - 25; детей - 4-5; детей грудного возраста - 0,3 мг на 1 кг массы тела. Наиболее богаты цинком говяжья и свиная печень, говядина, желток куриного яйца, сыр, горох, хлеб и хлебопродукты, куриное мясо.

Другие микроэлементы

Роль других микроэлементов изучена меньше. Установлено, что концентрация ионов серебра в очагах воспаления повышена, что связано, по-видимому, с его антисептическим действием. Алюминий участвует в построении эпителиальной и соединительной ткани, регенерации костей, влияет на активность пищеварительных ферментов. Бор усиливает действие инсулина. Титан участвует в построении эпителиальной ткани, образовании костной ткани, кроветворении. Барий оказывает уплотняющее действие на ткани, наибольшее его количество содержится в тканях глаза.

Использование микроэлементов в косметологии

В этом разделе мы приводим статью И.А. Парфёновой "Микроэлементы в программах коррекции эстетических проблем лица и тела" из журнала "Мезотерапия".

В настоящее время из 92 встречающихся в природе химических элементов 81 обнаружен в организме человека. Микроэлементы участвуют в регуляции большинства жизненных процессов и биохимических реакций. Они входят в состав целого ряда биологически активных веществ (ферментов, гормонов). В этом кроется разгадка физиологической активности довольно малых их количеств. Роль микроэлементов вполне можно сравнить с регуляторной ролью гормонов, а последствия их хронического дефицита - с тяжелыми гормональными нарушениями. Правда, если здоровый организм сам способен синтезировать необходимое количество гормонов, то большинство микроэлементов он может получить исключительно с пищей или в виде медицинских препаратов. Любой дефицит микроэлементов рассматривается как предболезненное состояние, из которого в дальнейшем могут развиться самые разные заболевания.

С точки зрения биологической функции элементы могут быть разделены на две группы.

1. Кофакторы ферментов , необходимые для проявления ими каталитической активности. Эссенциальные (жизненно необходимые) элементы этой группы: цинк, магний, марганец, молибден, медь и железо.

2. Структурные компоненты веществ . Входят в состав гормонов щитовидной железы (йод), костей и зубов (хром), эритроцитов (кобальт), коллагеновых волокон (кремний). Эссенциальные элементы этой группы: йод, хром, кобальт.

Химические реакции, протекающие в организме, схематически можно представить следующим образом:

субстрат + фермент + микроэлемент-активатор (кофермент) = реакция.

То есть в отсутствие микроэлемента реакция либо невозможна, либо будет протекать, но с огромными затратами энергии и времени.

Микроэлементы взаимодействуют между собой на уровне всасывания в желудочно-кишечном тракте, в процессе транспорта и при участии в различных метаболических реакциях. Они могут действовать как синергически, так и антагонистически. В частности, избыток одного микроэлемента может вызвать дефицит другого. В связи с этим особое значение приобретает тщательная сбалансированность пищевых рационов по их микроэлементному составу, причем всякое отклонение от оптимальных соотношений между отдельными микроэлементами чревато серьезными патологическими сдвигами в организме.

Дефицит микроэлементов в организме предрасполагает к развитию или усугублению большинства заболеваний сердечно-сосудистой, костной и эндокринной систем, болезней желудочно-кишечного тракта и печени, иммунологической недостаточности, злокачественных опухолей, ожирения, обменных и других нарушений, на долю которых приходится до 80% общей заболеваемости населения.

Кожа представляет собой один из наиболее метаболически активных органов. Выполняя ряд жизненно важных функций (барьерная, защитная, дыхательная, выделительная, обменная и др.), она нуждается в микроэлементах. В решении определенных эстетических проблем принципиальна не столько концентрация микроэлементов, сколько их направленное действие на те или иные звенья патогенеза. Не стоит забывать также, что мезотерапия не оказывает системного действия, следовательно, повлиять на микроэлементный состав организма интрадермальными инъекциями мы не можем.

Есть ли смысл использовать микроэлементы в лечении данных состояний? Конечно, есть, так как их применение создаст физиологическую основу для функционирования тканей и восстановит баланс между основными биохимическими процессами. Остановимся подробнее на связи обмена микроэлементов с каждой из этих проблем и на возможностях мезотерапевтической коррекции.

Наиболее частые причины обращения в косметологический кабинет.

Морщины, снижение тургора, тонуса кожи (возрастные изменения)

Для коррекции данных изменений используются микроэлементы с разнонаправленным действием.

Элементы, назначаемые с целью восстановления структуры соединительнотканных волокон. Структурным компонентом волокон соединительной ткани является органический кремний . От его содержания зависят прочность коллагена и эластина и их устойчивость к различного рода повреждающим воздействиям. Кремний противодействует процессу неферментативного гликозилирования.

Независимо от того, из-за чего возникла аномалия в структуре соединительной ткани - аутоиммунного ответа, нарушения метаболизма, чрезмерной активности коллагеназ или же вследствие других причин, - состояние соединительной ткани только улучшится, если активности коллагеназ и эластаз, а также ферментов, участвующих в биосинтезе гликозаминогликанов (гиалуронсинтетаз, галактозидаз), будут сбалансированы.

Такой баланс, по всей видимости, достигается непосредственным воздействием адекватных доз ионов магния . Напротив, при дефиците магния синтез белков в соединительной ткани замедляется, активность матриксных металлопротеиназ увеличивается, и внеклеточный матрикс деградирует, так как структурные компоненты соединительной ткани (в частности, коллагеновые волокна) разрушаются быстрее, чем синтезируются.

Серебро при введении в ткани образует альбуминаты, обладающие бактерицидным действием, вследствие чего ускоряются процессы заживления и формирования здоровой ткани.

Одной из причин появления признаков старения служат фотоповреждение и окислительный стресс, вызванный образованием свободных радикалов. В связи с этим в терапевтических целях целесообразно использовать микроэлементы с антиоксидантным действием. Селен работает в содружестве с витамином Е. Он входит в состав важнейшего антиоксидантного фермента, нейтрализующего свободные радикалы, - глютатионпероксидазы.

Медь и марганец также действуют как антиоксиданты, поскольку являются компонентами многих клеточных ферментов, включая супероксиддисмутазу, обезвреживающую свободные радикалы. Марганец нужен нашему организму еще и для того, чтобы в полной мере использовались витамины C, Е и витамины группы B. Кроме того, марганец входит в состав глюкозамина - основного строительного материала для соединительной ткани.

Германий , особенно в виде сесквиоксида (соединение, способное присоединить к себе 6 молекул кислорода), активирует иммунную систему, нейтрализует свободные радикалы, способствует выведению токсинов, ослабляющих иммунитет, участвует в переносе кислорода к тканям и стимулирует его выработку в клетках.

III группа

С возрастом отмечается снижение интенсивности пластических процессов (рост, размножение, синтез). Для их поддержания можно использовать микроэлементы с трофическим действием.

Сера входит в состав метионина, цистина и цистеина; она необходима для синтеза белков соединительной ткани. Этот микроэлемент преобладает в кератине, сложном белковом соединении, из которого в основном состоят кожа и ее производные - ногти и волосы. Именно благодаря дисульфидным связям серосодержащих аминокислот обеспечивается прочность белковых структур, и следовательно, волос, ногтей и эпидермиса.

Фосфор нормализует энергетический обмен и способствует делению клеток, поскольку входит в состав фосфолипидов и фосфопротеинов мембранных структур, а также нуклеиновых кислот, которые принимают участие в процессах роста, деления клеток, хранения и использования генетической информации.

Таким образом, для поддержания нормальной структуры соединительной ткани необходимы: кремний и магний .

С целью восстановления кожи после фотоповреждения и для защиты от свободных радикалов назначаются: селен, медь, германий, марганец .

Процессы биосинтеза поддерживают: фосфор и сера .

Гипопигментация (витилиго, преждевременное поседение волос) и гиперпигментация

При гипопигментации лечение направлено на восстановление процессов синтеза пигмента, а при гиперпигментации помимо нормализации пигментообразования необходимы процедуры, направленные на профилактику избыточного образования пигмента.

В первую очередь хотелось бы обратить внимание на медь и марганец . Эти элементы участвуют в синтезе меланина и являются антагонистами. Согласно литературным данным, главенствующую роль в патогенезе витилиго играет медь. Один из медьсодержащих ферментов - тирозиназа - напрямую участвует в синтезе меланина. Баланс меди важен для профилактики стойкой гипер- и гипопигментации лица и шеи. Наиболее уязвимы для этой патологии голубоглазые, белокожие, светловолосые женщины.

С целью профилактики и лечения гиперпигментации в состав коктейлей должны вводиться микроэлементы с антиоксидантным действием: цинк, селен, марганец . Использование микроэлементов является основным методом предотвращения посттравматической гиперпигментации после срединных химических пилингов (с помощью трихлоруксусной, салициловой, пировиноградной кислот, фенола), а также лазерных шлифовок. Микроэлементы с антиоксидантным действием включаются в процедуры предпилинговой подготовки и постпилинговой реабилитации.

Целлюлит и локальные жировые отложения

Микроэлементы, влияющие на жировой и углеводный обмен .

В патогенезе целлюлита не последнюю роль играет преобладание липогенеза над липолизом, что обусловлено нарушением обмена веществ. Вот здесь-то и будут оказывать свое действие микроэлементы.

По результатам ряда исследований, ванадий при системном применении не только снижает у мышей с диабетом уровень глюкозы в крови при голодании, но также уменьшает концентрации холестерина ЛПНП и триглицеридов. Этот микроэлемент действует подобно инсулину, помогая клеткам более эффективно усваивать сахар.

Уменьшая тягу к сахару, хром дает возможность придерживаться низкоуглеводного режима питания. При этом он помогает предотвратить потерю мышечной ткани, если количество белков в рационе намеренно ограничивается (жесткая диета). Этот элемент способствует сжиганию калорий в процессе упражнений, что позволяет еще заметнее снизить вес.

Препараты, способствующие уменьшению отечности .

Калий абсолютно необходим для жизнедеятельности каждой живой клетки. Главная роль калия - поддержание гомеостаза клетки благодаря работе калий-натриевого насоса. При целлюлите и локальных жировых отложениях этот элемент предупреждает возникновение внутритканевого отека и уменьшает выраженность уже имеющегося.

III группа

Препараты, активирующие трофику тканей .

Магний влияет на метаболизм кальция и витамина C, а также фосфора, натрия и калия. При дефиците магния возникает дефицит калия, в этом случае антагонист калия - натрий - устремляется внутрь клеток, что влечет за собой задержку воды в организме. Это приводит к отекам, нарушению обмена веществ, гипертрофии адипоцитов и развитию целлюлита. Кроме того, магний необходим для энергообеспечения жизненно важных процессов.

Фосфор улучшает обмен веществ и играет в нем ключевую роль. Входя в состав многочисленных органических соединений, он участвует в метаболизме и синтезе белков, углеводов. Соединения фосфора - аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) и креатин-фосфат - аккумуляторы и переносчики энергии, которые обеспечивают протекание энергозависимых процессов во всех клетках, в первую очередь нервных и мышечных. Без фосфора невозможны ни умственная деятельность, ни двигательная активность.

Магний и фосфор участвуют во внутриклеточном распаде свободных жирных кислот и последующем использовании энергии, образовавшейся в процессе окисления. Нормализуя метаболические процессы в жировой ткани, мы получаем возможность воздействовать не только на размер адипоцитов, но и на обмен жиров и углеводов.

Акне

Акне всегда сопровождаются воспалением, для коррекции которого необходимы препараты, напрямую влияющие на каскад воспалительных реакций, а также антиоксиданты и препараты с иммуномодулирующим действием. Поскольку иммунная система должна мгновенно реагировать на изменения внутренней среды организма и постоянно поддерживать свой потенциал, она наиболее требовательна к скорости протекания реакций, а значит, ей необходим баланс микроэлементов.

Большинство процессов, лежащих в основе фунционирования иммунной системы (синтез иммуноглобулинов и цитокинов, фагоцитоз), зависят от ферментов, поэтому отсутствие или недостаток макро- и микроэлементов может привести к тому, что патологические процессы будут протекать быстрее, чем реакции иммунной системы, т. е. она не сможет оперативно отвечать на проникновение антигена в организм. Процессы детоксикации и связывания свободных радикалов тоже невозможны в отсутствие достаточного уровня микроэлементов. Эссенциальными для иммунной системы являются Fe, I, Cu, Zn, Co, Cr, Mo, Se, Mn, Li .

Органические соединения кобальта оказывают благоприятное воздействие на иммунитет, повышая фагоцитарную активность лейкоцитов.

Медь участвует в синтезе супероксиддисмутазы - самого целебного из внутриклеточных противовоспалительных ферментов. Комплексные соединения меди оказывают антибактериальное и противогрибковое действие. Если патогенный микроб проник в организм, он, вероятнее всего, попадет в кровяное русло, и здесь ему придется иметь дело с церулоплазмином и другими медьсодержащими соединениями. Ионы меди проникают в бактериальную клетку, встраиваются в ее собственные ферменты и вносят беспорядок в обменные процессы, что приводит к гибели микроорганизма. При патологических процессах организм накапливает информацию для банка иммунологической памяти. Происходит выработка специфических белков - иммуноглобулинов, в синтезе которых принимает участие медь. Таким образом, медь обладает иммуномодулирующими свойствами.

Марганец нужен для синтеза поверхностных гликопротеинов, которые выполняют защитную функцию. Кроме того, этот элемент необходим нашему организму для выработки противовирусных веществ - интерферонов, а также участвует в регуляции содержания глюкозы в крови.

Сера входит в состав многих аминокислот, которые участвуют в синтезе антиоксиданта глутатиона, способствующего более эффективному функционированию иммунной системы. Чрезвычайно важное значение сера имеет как себорегулятор, благодаря чему используется при всех видах себореи.

Серебро известно своим антимикробным действием в отношении многих видов бактерий, в том числе стрептококков и стафилококков, а также грибов, которые используют специальные ферменты для своего кислородного метаболизма. Серебро инактивирует действие этих ферментов и прерывает таким образом снабжение микроорганизмов кислородом, в результате чего они гибнут. При контакте с поврежденной кожей серебро образует металлобелковые соединения - альбуминаты, которые обладают противовоспалительными, вяжущими и ранозаживляющими свойствами. Альбуминаты препятствуют проникновению патогенных микроорганизмов и обезвреживают их. Под влиянием серебра повышается гуморальный иммунитет, увеличивается абсолютное содержание Т-лимфоцитов.

Подобно витамину С, цинк подавляет вирусную инфекцию, если захватить ее достаточно рано. Системное применение цинка стимулирует выработку лейкоцитов и поддерживает активность нейтрофилов, Т-лимфоцитов и натуральных киллеров. Кроме того, цинк необходим для выработки тимозина - пептида, регулирующего дифференцировку Т-лимфоцитов.

При местном применении цинк оказывает противовоспалительное действие (снижает хемотаксис нейтрофилов, продукцию фактора некроза опухолей и интерлейкина-6) и подавляет гиперсекрецию сальных желез, что препятствует закупорке пор и формированию подкожных сальных кист (уменьшает активность 5-редуктазы, за счет чего реализуется антиандрогенное действие). Цинк также является кофактором одной из изоформ упероксиддисмутазы.

При применении вместе с антибиотиками цинк подавляет развитие резистентности у бактерий, что позволяет проводить антибактериальный курс необходимой интенсивности и длительности. Особенно актуально использование цинка в летний период, так как он снижает риск появления пигментных пятен.

После поступления микроэлемента в организм необходимо доставить его в клетку-мишень. Эту задачу решает белок-переносчик, который способен переносить разные микроэлементы, но не может одновременно транспортировать элементы-антагонисты. При введении микроэлемента извне он получает количественное преимущество в конкуренции за связывание с белком-переносчиком. Концентрация элемента-антагониста, однако, при этом не уменьшается, только замедляется его транспорт, и со временем эффект антагониста в коже может снизиться. Так, при использовании цинка для лечения акне он в первую очередь оказывает противовоспалительное действие, но поскольку этот микроэлемент конкурирует с медью, которая участвует в пигментообразовании, у пациента параллельно уменьшается риск развития поствоспалительной пигментации. С целью оптимизации подобных взаимодействий необходимо четкое выполнение рекомендаций по длительности применения и дозе вводимого препарата. Для борьбы с окислительным стрессом необходимо прежде всего обеспечить собственную антиоксидантную систему нужными для ее нормального функционирования кофакторами (кобальт, марганец, селен, цинк, медь ).

Алопеция и повреждение стержней волос

В основе патогенеза любой трихологической проблемы лежат нарушения трофики тканей и микроциркуляции, а как следствие - кислородонасыщения. Таким образом, целесообразно назначение микроэлементов, усиливающих обмен веществ и оксигенацию тканей.

Кобальт нормализует обмен веществ. Он регулирует работу эндокринной системы, входит в состав металлоферментов, является кофактором ферментов во многих биохимических реакциях, участвует в синтезе белков, жиров и углеводов в тесном взаимодействии с витамином С, фолиевой (витамин В3) и пантотеновой (витамин В5) кислотами.

Еще раз о сере. Она входит в состав почти всех белков и некоторых витаминов (тиамина, биотина). В частности, сера необходима для синтеза кератина - белка, содержащегося в эпидермисе, волосах и ногтях. При этом чем больше цистеина, серосодержащей аминокислоты, тем больше дисульфидных мостиков и тем прочнее стержень волоса (любопытно, что в кудрявых волосах ее больше, чем в прямых). Нельзя приуменьшать также роль антиоксидантов (Mn, Se, Zn, Cu ) и микроэлементов, активирующих трофические процессы (P, S ), которые мы рассмотрели выше. Только комплексное насыщение кожи волосистой части головы эссенциальными микроэлементами позволяет добиться стойких результатов при решении любой трихологической проблемы.

Стрии

Это наиболее сложная для эстетической коррекции проблема. По сути, стрии представляют собой атрофические рубцы, а следовательно, для улучшения состояния кожи необходимо использовать вещества, восстанавливающие структуру соединительной ткани. К ним относятся две группы микроэлементов:

1) улучшающие трофические процессы (Co, P, S );

2) являющиеся структурными компонентами соединительнотканных волокон или стимулирующие их восстановление (Cu, Mg, Si ).

Сочетание в одном курсе микроэлементов и других аллопатических препаратов позволяет:

достигнуть быстрого эффекта (за счет аллопатических препаратов);
пролонгировать полученный результат (засчет микроэлементов);
нормализовать обмен веществ.

Дефицит микроэлементов может быть обусловлен тремя факторами:

недостаточным их усвоением;
повышенным потреблением в физиологических и патологических реакциях организма;
повышенными потерями.

Наиболее частые причины обращения в косметологический кабинет:

1. Морщины, снижение тургора, тонуса кожи (возрастные изменения).

2. Гипопигментация (витилиго, седина) и гиперпигментация.

3. Целлюлит и локальные жировые отложения.

5. Алопеция и повреждение стержней волос.

Алгоритм использования мезотерапевтического применения микроэлементов:

1. Провести диагностику состояния пациента (жалобы, анамнез, осмотр).

2. Определить, какой из микроэлементов необходим в данном клиническом случае в зависимости от эстетической проблемы. (Возможно предварительное исследование микроэлементного состава по минералограмме волос, ногтей. Его назначают при затяжном течении патологии или подозрении на органическое поражение.)

3. Препарат вводить в состав мезотерапевтических коктейлей в объеме 2,0-4,0 мл либо использовать в моновиде (при поддерживающих процедурах). Микроэлементы можно комбинировать в одном коктейле.

4. Применение должно быть регулярным и курсовым, т. е. микроэлементы должны включаться в каждую процедуру на протяжении всего мезотерапевтического курса.

И. А. Парфенова

врач-дерматолог, косметолог, преподаватель УМЦ «Мартинекс», врач клиники эстетической медицины «Реформа», г. Москва