Det finns dussintals kemiska grundämnen i universum, på jorden och i alla levande organismer. De finns också i människokroppar och har många funktioner där. Deras närvaro och koncentration påverkar hur friska vi är, hur vår hy ser ut och vårt nuvarande humör. Så det är värt att lära känna dem bättre och titta på deras egenskaper.
Biogena element i människokroppen
Det är tydligt att det inte bara är den tillförda kvantiteten utan även kvaliteten på bioelementen som är viktig. Värt att veta är att de ingår i bland annat benvävnad, kroppsvätskor, vissa enzymer och högenergiföreningar och reglerar organ- och systemfunktioner. De mest kvalitativt fördelaktiga elementen för människor är de som kroppen får direkt naturligt och de som konsumeras i form av lågförädlade livsmedel . De är vanligtvis i form av vätskor, infusioner av medicinska örter, råa grönsaker och frukter eller frön. I dessa former absorberas bioelement lättast och samtidigt praktiskt taget omöjliga att överdosera. Jämfört med naturliga källor, att ta dessa element i form av syntetiska droger eller kosttillskott resulterar i mycket lägre biotillgänglighet och ofta toleransproblem . Dessutom kan deras olämpliga användning leda till en överdos och därav följande försämring av hälsan. Detta beror på att inte bara en brist på bio-element, utan också ett överskott av bio-element har allvarliga konsekvenser och förändringar i fysiologiska funktioner. Var och en av dessa situationer – överskott och brist på biogena element – leder till kroppsdysfunktion, dvs sjukdom.
Biogens
Alla element som är nödvändiga för en korrekt utveckling och funktion av levande organismer kallas biogener . De viktigaste är de som ingår i proteiner, nukleinsyror och de många organiska föreningar som utgör alla organismer. Dessa inkluderar kol, väte, kväve och syre . Men det finns många fler viktiga bioelement, till exempel:
- Fosfor , som i sin oxiderade form bildar de föreningar som finns i nukleinsyror och även bildar cellens energisystem.
- Svavel , som är en av byggstenarna i två viktiga aminosyror för organismer – cystin och metionin. Dessutom möjliggör interaktioner mellan -SH-grupperna i dessa aminosyror i form av disulfidbryggor att den tertiära strukturen av proteinerna kan bibehållas.
Baserat på den kvantitet i vilken de förekommer i levande organismer kan bioelement delas in i tre grupper – mikroelement, makroelement och ultraspårelement.
Makroelement
Dessa är bioelement som är nödvändiga för att organismer ska fungera och som finns i relativt stora mängder. Denna term hänvisar i allmänhet till element vars dagliga mänskliga kostbehov är mer än 100 mg per dag för normal utveckling. Det uppskattas att de står för inte mindre än 0,1 %av mänsklig massa, och deras procentuella fördelning bör vara ungefär: 65,04 %syre (O), 18,25 %kol (C), 10,05 %väte (H), 2,65 %kväve (N) 1,4 %kalcium (Ca), 0,81 %fosfor (P), 0,27 %kalium (K), 0,26 %natrium (Na), 0,25 %klor (Cl) och 0,21 %svavel (S). Denna grupp av kemiska komponenter i växter står för mer än 0,1 %av torrsubstansen. Om de är bristfälliga störs vitala funktioner och växter dör . I mänskliga kroppar är dessa element som ingår i viktiga organiska föreningar som proteiner , lipider och kolhydrater. Makroelement frigörs i matsmältningskanalen efter intag, kommer sedan in i blodomloppet i form av joner, varifrån de transporteras till alla celler och vävnader. Deras biotillgänglighet påverkas av olika faktorer, till exempel närvaron av vitaminer eller miljöns pH . Omvänt är föreningar som oxalsyra, fytater eller för stora mängder kostfibrer och fetter ogynnsamma för absorptionen av makroelement.
Förekomst, roll och effekter av onormala mängder av utvalda makroelement i människokroppen
- Kväve är en del av aminogruppen av aminosyrorna som utgör proteiner , finns i ringarna av puriner och pyrimidiner som utgör nukleinsyror, och är också en komponent av många pigment, auxiner, alkaloider och vitaminer. I mänskliga kroppar försämrar kvävebrist ämnesomsättningen och allmänna vitala funktioner.
- Kalcium är en viktig byggsten för ben, en aktivator av enzymer, en faktor som ansvarar för blodkoagulering och en regulator av cellexcitabilitet i nerv- och muskelvävnader. När brister på detta element uppstår är symtom på onormal utveckling och funktion av skelettsystemet – såsom ökad benskörhet eller osteoporos – mycket vanliga. Dessutom har personer med minskat kalcium iakttagits utveckla karies, parodontit, blodkoaguleringsstörningar och till och med ett patofysiologiskt tillstånd som kallas tetany, som kännetecknas av överdrivna muskelsammandragningar. Snabb förlust av kalcium påverkas bland annat av överskott av salt, hög koffeinkonsumtion och alkohol. Ett överskott av detta bioelement kan leda till bildandet av njursten.
- Kalium är en ingrediens som ansvarar för många funktioner i kroppen. Det är en regulator av cellens osmotiska tryck och en regulator av transpirationsintensiteten. Det är ansvarigt för att upprätthålla membranpotentialen och det exciterbara tillståndet hos cellen. Det är involverat i aktiveringen av enzymer och spelar en viktig roll i de nyktinastiska och seismonastiska rörelserna av hela organ. Vid kaliumbrist observeras onormal funktion av släta muskler och skelettmuskler, samt minskad kontraktilitet i hjärtmuskeln, arytmi och kroppsförsurning. Däremot orsakar ett överskott på mer än 18 g hjärtstillestånd.
- Natrium är en komponent som påverkar aktionspotentialen hos exciterbara celler och det osmotiska trycket hos extracellulär vätska. Den har en alkaliserande effekt, förbättrar och reglerar näringstransportaktiviteten samt upprätthåller muskel- och nervfunktioner . Det finns mycket sällsynta fall av natriumbrist. Att föra kroppen till ett sådant tillstånd resulterar i snabb uttorkning på grund av ökad urinutsöndring. Det sker då en sänkning av blodtrycket och en störning i bildningen av aktionspotentialen hos exciterbara celler. Medan överskott av natrium leder till högt blodtryck, njursjukdom och till och med stroke.
- Klor är den primära anjonen som finns i kroppen. Det tar en aktiv del i matsmältningsprocesser, eftersom saltsyran (HCl) som finns i magen är en viktig ingrediens för att upprätthålla den rätta miljön för att främja arbetet med enzymer, såsom pepsin. Det är också en aktivator av andra enzymer, inklusive salivamylas. Dess brist leder till en störning av vatten-elektrolytbalansen, matsmältningsrelaterade processer och andning. Det kan vara den komponent som är ansvarig för att störa tillväxt- och viktminskningsprocesser. Överskott kan yttra sig som störningar från det neuromuskulära systemet.
Mikrolementer
I motsats till makroelement är mikroelement föreningar som finns i växt- och djurorganismer i spårmängder . De står vanligtvis för högst 0,01 %av växtens torrsubstans. Men precis som makroelement är de väsentliga för att kroppen ska fungera korrekt. Deras fördelning i kroppen är cirka 0,02%järn (Fe), 0,04%magnesium (Mg) med ännu mindre mängder av mangan (Mn), koppar (Cu), zink (Zn), jod (I), fluor (F), krom (Cr), mangan (Mn), molybden (Mo) och selen (Se). Hos människor är efterfrågan på mikroelement inte mer än 100 mg per dag. De är komponenter i enzymer, kroppsvätskor och vävnadsbyggare, särskilt benvävnad.
Förekomst, roll och effekter av onormala mängder av utvalda mikroelement i människokroppen
- Fluor är främst en komponent i fluorohydroxyapatit, mineralbyggstenen i tänder och ben . Dess brist leder främst till tandsjukdomar – förekomsten av förfall och håligheter och hög temperaturkänslighet. Det påverkar också negativt balansen mellan makroelement – fosfor och kalcium. Det kan också vara en orsak till försvagade skelett och förekomsten av relaterade sjukdomar, såsom osteoporos. I överskott är fluor giftigt.
- Järn är en komponent i hemoproteiner, cytokromer och många andra enzymer. Som en komponent i hemoglobin är det involverat i syretransportprocesser i kroppen . Dessutom är den ansvarig för att binda koldioxid i den och driva ut den från kroppen. Konsekvenserna av en brist kan vara störningar av andningsprocesser, anemi, allmän svaghet i kroppen, huvudvärk och hjärtarytmi. I extrema fall leder det till mental och fysisk utvecklingsförsening.
- Jod är ett bioelement som främst finns i hormonerna tyroxin och trijodtyronin. Det är ansvarigt för den normala funktionen av sköldkörteln och dess brist leder till ett karakteristiskt symptom – en förstorad struma, vilket resulterar i otillräcklig produktion av TSH . Detta åtföljs av en långsammare ämnesomsättning och snabb viktökning, konstant svaghet, slöhet, kyla, nedsatt immunförsvar och förstoppning. Medan överskott av jod i kroppen leder till hypertyreos, ökat bronkialslem och hudskador. I extrema fall finns symtom som sveda i mun, svalg och mage, liksom gastrointestinala störningar, proteinuri och allvarliga hjärtbesvär. Kvinnor med jodbrist kan uppleva störningar i månatliga menstruationscykler och reproduktion. Tillräckligt med jod intensifierar sexlusten och främjar produktionen av könsceller.
- Zink är en komponent i det aktiva centrumet av enzymer som RNA-polymeras och enzymer som reglerar protein- och kolhydratmetabolism. Det är ansvarigt för den normala metabolismen av proteiner, kolhydrater, fetter och alkoholer . Det ger en slags antioxidantbarriär för att skydda kroppen från fria radikaler. Det bidrar till att underhålla friskt hår, naglar och hud och skyddar huden mot bakteriell akne. Dess brist stör funktionen hos gonaderna och äventyrar sårläkning. Det orsakar ibland graviditetsstörningar och dålig fosterutveckling. Hos barn kan det leda till utvecklingsförseningar och underutveckling av könsorganen. Överskott deponeras i levern och kan bidra till att minska HDL-fraktionen av kolesterol. Dessutom kan illamående och förstoppning förekomma, och akuta symtom inkluderar kraftiga magsmärtor och minskad aptit.