Biyojenik elementler

İnsan vücudundaki biyojenik elementler

Önemli olanın yalnızca sağlanan miktar değil, aynı zamanda biyo-elementlerin kalitesi olduğu açıktır. Bunların diğer şeylerin yanı sıra kemik dokusunun, vücut sıvılarının, bazı enzimlerin ve yüksek enerjili bileşiklerin bir parçası olduklarını ve organ ve sistemik fonksiyonları düzenlediklerini bilmek önemlidir. İnsanlar için niteliksel olarak en yararlı unsurlar , vücudun doğrudan doğal yollarla elde ettiği ve az işlenmiş gıdalar şeklinde tüketilen unsurlardır. Genellikle sıvılar, şifalı bitkilerin infüzyonları, çiğ sebze ve meyveler veya tohumlar şeklindedirler. Bu formlarda biyo-elementler en kolay şekilde emilir ve aynı zamanda aşırı dozda alınması neredeyse imkansızdır. Doğal kaynaklarla karşılaştırıldığında, bu elementlerin sentetik ilaçlar veya takviyeler şeklinde alınması , çok daha düşük biyoyararlanım ve sıklıkla tolerans sorunlarıyla sonuçlanır. Ayrıca, bunların uygunsuz kullanımı aşırı doza ve bunun sonucunda sağlığın bozulmasına yol açabilir. Bunun nedeni, yalnızca biyoelement eksikliğinin değil, aynı zamanda biyoelement fazlasının da ciddi sonuçlara ve fizyolojik işlevlerde değişikliklere yol açmasıdır. Bu durumların her biri – biyojenik elementlerin fazlalığı ve eksikliği – vücutta fonksiyon bozukluklarına yani hastalığa yol açmaktadır.

Biyojenler

Canlı organizmaların düzgün gelişimi ve işleyişi için gerekli olan tüm elementlere biyojen denir. Bunların en önemlileri proteinlerin, nükleik asitlerin ve tüm organizmaları oluşturan birçok organik bileşiğin parçası olanlardır. Bunlar karbon, hidrojen, nitrojen ve oksijeni içerir. Ancak daha birçok önemli biyo-element vardır, örneğin:

• Oksitlenmiş haliyle nükleik asitlerde bulunan bileşikleri oluşturan fosfor , aynı zamanda hücrenin enerji sistemini de oluşturur.
• Organizmalar için iki önemli amino asidin (sistin ve metionin) yapı taşlarından biri olan kükürt . Ayrıca bu amino asitlerin -SH grupları arasındaki disülfit köprüleri şeklindeki etkileşimler, proteinlerin üçüncül yapısının korunmasına olanak tanır.

Canlı organizmalarda meydana gelme miktarlarına bağlı olarak biyoelementler üç gruba ayrılabilir: mikro elementler, makro elementler ve ultra eser elementler.

Makro elementler

Bunlar organizmaların düzgün işleyişi için gerekli olan ve nispeten büyük miktarlarda bulunan biyo-elementlerdir. Bu terim genellikle normal gelişim için günlük insan beslenme gereksinimi günde 100 mg’dan fazla olan elementleri ifade eder. İnsan kütlesinin en az %0,1’ini oluşturdukları tahmin edilmektedir ve yüzde dağılımları yaklaşık olarak şu şekilde olmalıdır: %65,04 oksijen (O), %18,25 karbon (C), %10,05 hidrojen (H), %2,65 nitrojen (N) ), %1,4 kalsiyum (Ca), %0,81 fosfor (P), %0,27 potasyum (K), %0,26 sodyum (Na), %0,25 klor (Cl) ve %0,21 kükürt (S). Bitkilerdeki bu kimyasal bileşenler grubu kuru maddenin %0,1’inden fazlasını oluşturur. Eksiklikleri durumunda hayati fonksiyonlar bozulur ve bitkiler ölür . İnsan vücudunda bunlar proteinler , lipitler ve karbonhidratlar gibi temel organik bileşiklerin parçası olan elementlerdir. Makro elementler yutulduktan sonra sindirim sisteminde salınır, daha sonra iyonlar halinde kan dolaşımına girer ve buradan tüm hücrelere ve dokulara taşınırlar. Biyoyararlanımları, örneğin vitaminlerin varlığı veya ortamın pH’ı gibi çeşitli faktörlerden etkilenir. Tersine, oksalik asit, fitatlar veya aşırı miktarda diyet lifi ve yağ gibi bileşikler, makro elementlerin emilimi için elverişsizdir.

İnsan vücudunda seçilmiş makro elementlerin anormal miktarlarının oluşumu, rolü ve etkileri

1. Azot , proteinleri oluşturan amino asitlerin amino grubunun bir parçasıdır , nükleik asitleri oluşturan pürin ve pirimidin halkalarında bulunur ve ayrıca çok sayıda pigmentin, oksinlerin, alkaloitlerin ve vitaminlerin bir bileşenidir. İnsan vücudunda nitrojen eksikliği metabolizmayı ve genel yaşamsal fonksiyonları bozar.
2. Kalsiyum kemikler için önemli bir yapı taşıdır, enzim aktivatörüdür, kanın pıhtılaşmasından sorumlu bir faktördür ve sinir ve kas dokularında hücre uyarılabilirliğinin düzenleyicisidir . Bu elementin eksiklikleri ortaya çıktığında, kemik kırılganlığının artması veya osteoporoz gibi iskelet sisteminin anormal gelişimi ve fonksiyonuna ilişkin semptomlar çok yaygındır. Ayrıca kalsiyumu azalmış kişilerde diş çürüğü, periodontit, kan pıhtılaşma bozuklukları ve hatta aşırı kas kasılmasıyla karakterize edilen tetani adı verilen patofizyolojik bir durumun bile geliştiği gözlemlenmiştir. Hızlı kalsiyum kaybı, diğer faktörlerin yanı sıra aşırı tuz, yüksek kafein tüketimi ve alkolden etkilenir. Bu biyoelementin fazlalığı böbrek taşı oluşumuna yol açabilir.
3. Potasyum vücutta birçok fonksiyondan sorumlu bir maddedir. Hücrenin ozmotik basıncının düzenleyicisi ve terleme yoğunluğunun düzenleyicisidir . Hücrenin membran potansiyelinin ve uyarılabilir durumunun korunmasından sorumludur. Enzimlerin aktivasyonunda rol oynar ve tüm organların niktinastik ve sismonastik hareketlerinde önemli bir rol oynar. Potasyum eksikliği durumunda, düz ve iskelet kaslarında anormal fonksiyon gözlenir, ayrıca kalp kası kasılmasında azalma, aritmi ve vücut asitlenmesi görülür. Buna karşılık 18 g’ın üzerindeki fazlalık kalp durmasına neden olur.
4. Sodyum, uyarılabilir hücrelerin aksiyon potansiyelini ve hücre dışı sıvının ozmotik basıncını etkileyen bir bileşendir. Alkalileştirici bir etkiye sahiptir, besin taşıma aktivitesini iyileştirir ve düzenler, kas ve sinir fonksiyonlarını korur . Çok nadir sodyum eksikliği vakaları vardır. Vücudun bu duruma getirilmesi, idrar atılımının artması nedeniyle hızlı dehidrasyona neden olur. Daha sonra kan basıncında bir azalma ve uyarılabilir hücrelerin aksiyon potansiyelinin oluşumunda bir bozulma meydana gelir. Aşırı sodyum ise hipertansiyona, böbrek hastalığına ve hatta felce neden olur.
5. Klor vücutta bulunan birincil anyondur. Midede bulunan hidroklorik asit (HCl), pepsin gibi enzimlerin çalışmasını teşvik etmek için doğru ortamın korunmasında önemli bir bileşen olduğundan, sindirim süreçlerinde aktif bir rol alır . Aynı zamanda tükürük amilazı da dahil olmak üzere diğer enzimlerin aktivatörüdür. Eksikliği su-elektrolit dengesinin, sindirimle ilgili süreçlerin ve solunumun bozulmasına yol açar. Büyüme ve kilo verme süreçlerinin bozulmasından sorumlu olan bileşen olabilir. Aşırılık, nöromüsküler sistem kısmındaki bozukluklar olarak kendini gösterebilir.

Mikro elementler

Mikro elementler, makro elementlerin aksine bitki ve hayvan organizmalarında eser miktarlarda bulunan bileşiklerdir . Genellikle bitki kuru maddesinin maksimum %0,01’ini oluştururlar. Ancak tıpkı makro elementler gibi bunlar da vücudun düzgün çalışması için gereklidir. Vücuttaki dağılımları yaklaşık %0,02 demir (Fe), %0,04 magnezyum (Mg) ve daha da küçük miktarlarda manganez (Mn), bakır (Cu), çinko (Zn), iyot (I), flor (F), krom (Cr), manganez (Mn), molibden (Mo) ve selenyum (Se). İnsanlarda mikro elementlere olan talep günde 100 mg’dan fazla değildir. Bunlar enzimlerin, vücut sıvılarının ve doku yapıcıların, özellikle de kemik dokusunun bileşenleridir.

İnsan vücudunda anormal miktarlarda seçilmiş mikro elementlerin oluşumu, rolü ve etkileri

1. Florür öncelikle dişlerin ve kemiklerin mineral yapı taşı olan florohidroksiapatitin bir bileşenidir. Eksikliği esas olarak diş hastalıklarına yol açar – çürüme ve boşlukların oluşması ve yüksek sıcaklık hassasiyeti. Aynı zamanda makro elementlerin (fosfor ve kalsiyum) dengesini de olumsuz yönde etkiler. Ayrıca kemiklerin zayıflamasına ve osteoporoz gibi ilgili hastalıkların ortaya çıkmasına da neden olabilir. Aşırı miktarlarda florür toksiktir.
2. Demir hemoproteinlerin, sitokromların ve diğer birçok enzimin bir bileşenidir. Hemoglobinin bir bileşeni olarak vücutta oksijen taşıma süreçlerinde rol oynar . Ayrıca içindeki karbondioksitin bağlanması ve vücuttan atılmasından sorumludur. Eksikliğin sonuçları arasında solunum süreçlerinin bozulması, anemi, vücudun genel zayıflığı, baş ağrıları ve kardiyak aritmi sayılabilir. Aşırı durumlarda zihinsel ve fiziksel gelişimsel gecikmeye yol açar.
3. İyot, esas olarak tiroksin ve triiyodotironin hormonlarında bulunan bir biyolojik elementtir. Tiroid bezinin normal işleyişinden sorumludur ve eksikliği karakteristik bir semptom olan genişlemiş guatrın ortaya çıkmasına neden olur ve bu da yetersiz TSH üretimiyle sonuçlanır . Buna yavaşlamış bir metabolizma ve hızlı kilo alımı, sürekli halsizlik, uyuşukluk, üşüme hissi, zayıf bağışıklık ve kabızlık eşlik eder. Vücuttaki fazla iyot ise hipertiroidizme, bronşiyal mukus artışına ve cilt lezyonlarına yol açar. Aşırı durumlarda ağızda, boğazda ve midede yanma gibi semptomların yanı sıra mide-bağırsak bozuklukları, proteinüri ve ciddi kalp şikayetleri de görülür. İyot eksikliği olan kadınlarda aylık adet döngüsü ve üreme bozuklukları yaşanabilir. Yeterli iyot cinsel dürtüyü yoğunlaştırır ve gamet üretimini destekler.
4. Çinko, RNA polimeraz gibi enzimlerin ve protein ve karbonhidrat metabolizmasını düzenleyen enzimlerin aktif merkezinin bir bileşenidir. Proteinlerin, karbonhidratların, yağların ve alkollerin normal metabolizmasından sorumludur . Vücudu serbest radikallerden korumak için bir çeşit antioksidan bariyer sağlar. Sağlıklı saç, tırnak ve cildin korunmasına katkıda bulunur ve cildi bakteriyel sivilcelere karşı korur. Eksikliği gonadların işleyişine müdahale eder ve yara iyileşmesini tehlikeye atar. Bazen hamilelik bozukluklarına ve fetal gelişimin zayıf olmasına neden olur. Çocuklarda gelişimsel gecikmelere ve cinsel organların az gelişmesine neden olabilir. Fazlası karaciğerde birikir ve kolesterolün HDL fraksiyonunun azaltılmasına katkıda bulunabilir. Ayrıca mide bulantısı ve kabızlık da ortaya çıkabilir ve akut semptomlar arasında şiddetli mide ağrısı ve iştah azalması yer alır.