Что такое микроэлементы в биологии. Что такое микроэлементы. Макро и микроэлементы

Инструкция

В организме человека присутствуют биологически активные вещества – это неорганические природные элементы, которые разделяются на два вида: макро- и микроэлементы. Первые содержатся в теле человека в довольно больших количествах, от 25 граммов. Вторые присутствуют в гораздо меньших дозах, которые миллиграммами или микрограммами. Но они не менее важны для правильной жизнедеятельности: недостаток того или иного вещества может привести к нарушению работы органа или системы органов. Микроэлементы попадают в организм с пищей, при недостатке какого-либо вещества врачи назначают биологически активные добавки и витаминные комплексы в составе.

Самые известные микроэлементы, содержащиеся в организме человека, это медь, кремний, марганец, фтор, железо, цинк. Каждый из них участвует в определенных процессах. Железо – очень важный микроэлемент, он содержится в крови в составе гемоглобина и участвует в окислительных процессах, происходящих в клетках. При недостатке железа развивается анемия, которая сопровождается нарушением роста у детей, вызывает истощение. Железо находится в бобовых культурах, в грибах, мясе, в изделиях из муки грубого помола. Особенно много этого микроэлемента требуется женщинам, их потребность в железе на треть больше, чем .

Медь принимает участие в процессах биокатализа в организме, она также взаимодействует и отвечает за профилактику преждевременного старения. Содержится медь в морепродуктах, фасоли и горохе, в печени животных.

Очень важен для жизнедеятельности человека йод – в сутки требуется около 200 микрограммов. Йод влияет на работу щитовидной железы, при недостатке этого элемента может развиться базедова болезнь, также у детей с дефицитом йода наблюдается замедленное развитие нервной системы. Много йода находится в морепродуктах, сое, яйцах.

Цинк принимает участие во многих процессах: заживляет раны, обеспечивает стабильность клеточных мембран, включается в состав многих ферментов. При его недостатке нарушается аппетит, наблюдается замедленный рост у детей, возникают проблемы с чувством вкуса. Цинк содержится в злаках, мясных и молочных продуктах.

Кремний – наиболее распространенный элемент в мире – содержится и в теле человека. Пока ученые не выяснили, сколько человеку необходимо кремния в сутки, но было доказано, что этот микроэлемент находится во всех тканях в организме. Он обеспечивает их эластичность и прочность, если кремния недостаточно, то кожа теряет упругость, начинается зуд, снижается аппетит.

Микроэлементы являются активным веществом микроудобрений.

Показать все

Микроэлементы распространены в земной коре в концентрациях, не превышающих 0,1 %, а в живом веществе они обнаруживаются в количестве 10 -3 -10 -12 %. К группе микроэлементов относят металлы, неметаллы, галогены. Единственная их общая черта - низкое содержание в живых тканях.

Микроэлементы принимают самое активное участие во многих жизненных процессах, происходящих в растениях на молекулярном уровне. Путем воздействия на ферментную систему либо в непосредственной связи с биополимерами растений они стимулируют или ингибируют протекание физиологических процессов в тканях.

Для корректировки содержания микроэлементов в почве практикуют некорневые подкормки в течение вегетации, предпосевную обработку семян и посадочного материала, а также внесение в почву необходимых веществ в виде удобрений.

Физические и химические свойства

Микроэлементы различны по своим физическим и химическим свойствам. Среди них встречаются металлы ( , ), неметаллы (), галогены ().

Классификация микроэлементов

Химические элементы подразделяются на необходимые для растений и полезные им.

Необходимые

питательные элементы отвечают следующим требованиям:

без элемента не может завершиться жизненный цикл растения;
физиологические функции, выполняемые с участием конкретного элемента, не осуществляются при его замене на другой элемент;
элемент обязательно вовлекается в метаболизм растения.

Однако существует ряд условностей в использовании данного термина. Дело в том, что сложности с его применением возникают уже при сравнении необходимости того или иного элемента для жизни высших и низших растений и, тем более, животных и человека. Так, например, не доказана необходимость бора для некоторых грибов, спорна необходимость наличия кобальта для осуществления физиологических функций целого ряда растений. К бесспорно необходимым элементам относят , хлор, никель.

Полезные

- это питательные элементы, обладающие способностью стимулировать рост и развитие растений, но не в полной мере соответствующие трем требованиям, приведенным выше. К этой группе относятся и те элементы, которые необходимы только в определенных условиях и только для определенных видов растений. В настоящее время из микроэлементов полезными для растений считаются , селен, кремний, алюминий, и другие.

В настоящее время жизненно необходимыми для растений считаются только около десяти микроэлементов, еще несколько - необходимыми узкому кругу видов. Для остальных элементов известно, что они могут оказывать стимулирующее действие на растения, но их функции не установлены.

Некоторые физические и химические свойства микроэлементов , согласно данным:
Микроэлемент	Атомный номер	Атомная масса					Физическое состояние при нормальны условиях
		10,81		неметалл	3700	2075	порошок черного цвета
		50,94		металл	3400	1900	металл серебристого цвета
		126,90		галоген	113,6	185,5	черно-фиолетовые кристаллы
		54,94		металл	2095	1244	металл серебристого белого цвета
		59,93	VIII	металл	2960	1494	твердый, тягучий, блестящий металл
		63,54		металл	2600	1083	металл красного, в изломе розового цвета
		65,39		металл		419,5	голубовато-серебристый металл
		95,94		металл	4800	2620	светло-серый металл

Микроэлементы содержатся в небольших количествах практически повсеместно: в горных породах, почве, растениях и, естественно, в организме человека и животных.

Дерново-

подзолистая

1,5-6 ,6

0,08-0,38

0,1-47,9

0,05-5,0

20-67

0,12-20,0

40-7200

50,0-150

1,0-4,0

0,04-0 ,97

0,45-14,0

0,12-3,0

10-62

н.д.

0,5-4,4

н.д.

Чернозем

4-12

0,38-1,58

7-18

4,5-10,0

24-90

0,10-0,25

200-5600

1,0-75

0,7-8,6

0,02-0,33

2,6-13,0

1,10-2,2

37-125

н.д.

2,0-9,8

н.д.

Серозем

8,8-160,3

0,23-0,62

5-20

2,5-10,0

26-63

0,09-1,12

310-3800

1,5-125

0,7-2,0

0,03-0,15

н.д.

0,9-1,5

50-87

н.д.

1,3-38

н.д.

Каштановая

100-200

0,30-0,90

0,6-20

8,0-14,0

0,06-0,14

600-1270

1,5-75

0,2-2,0

0,09-0,62

0,1-6,0

н.д.

2,0-9,8

н.д.

Бурая

40,5

0,38-1,95

14-44,5

6,0-12,0

32,5-54,0

0,03-0,20

390-580

1,5-75

0,4-2,8

0,06-0,12

2,3-3,8

0,57-2,25

н.д.

0,3-5,3

н.д.

Роль в растении

Биохимические функции

Роль микроэлементов для растений многогранна. Они призваны улучшать обмен веществ, устранять функциональные нарушения, содействовать нормальному течению физиолого-биохимических процессов, влиять на процессы фотосинтеза и дыхания. Под действием микроэлементов возрастает устойчивость растений к бактериальным и грибковым заболеваниям, неблагоприятным факторам окружающей среды (засухе, повышению или понижению температуры, тяжелой зимовке и прочим).

Установлено, что микроэлементы входят в состав большого числа ферментов, играющих важную роль в жизни растений. Все биохимические реакции синтеза, распада, обмена органических веществ протекают только при участии ферментов.

,

в составе микроудобрений повышают активность ферментов пероксидазы и полифенолоксидазы как в семядолях, так и в корнях гороха, но не изменяют их активности в проростках. При этом, и у гороха, и у кукурузы пероксидазная окислительная система преобладает над полифенолоксидазной.

Роль в растении и главные функции некоторых необходимых питательные микроэлементов, согласно данным:
Микроэлемент	В какие компоненты входит	Процессы, в которых участвует
	Фосфоглюконаты	Метаболизм и перенос углеводов, Синтез флавоноидов, Синтез нуклеиновых кислот, Утилизация фосфата,образование полифенолов.
	Кофермент кобамид	Симбиотическая фиксация азота (возможно и у не клубеньковых растений), стимулирование окислительно-восстановительных реакций при синтезе хлорофилла и протеинов.
	Разнообразные оксиданты, пластоцианины, ценилоплазмин.	Окисление, фотосинтез, метаболизм протеинов и углеводов, Возможно, участвует в симбиотической фиксации азота и окислительно-восстановительных реакциях.
	Тирозин и его производные у покрытосеменных и водорослей
	Многие ферментные системы	Фотопродукция кислорода в хлоропластах и косвенное участие в восстановлении NO 3 -
	Нитратредуктаза, нитрогеназа, оксидазы и молибденоферридоксин	Фиксация азота, восстановление NO 3 - Окислительно-восстановительные реакции
	Порфины, гемопротеины	Метаболизм липидов, фотосинтез в зеленых водорослях и, возможно, участие в фиксации N 2
	Ангидразы, дегидрогеназы, протеиназы и пептидазы	Метаболизм углеводов и белков

Недостаток (дефицит) микроэлементов в растениях

При недостаточном поступлении какого-либо микроэлемента из числа необходимых питательных элементов рост растения отклоняется от нормы или прекращается вовсе, а дальнейшее развитие растения, в особенности его метаболические циклы, нарушаются.

При недостатке микроэлементов активность многих ферментов резко снижается. Например, установлено, что при недостатке меди резко падает активность ферментов, в состав которых входит медь, а именно, полифенолоксидазы и аскорбатоксидазы.

Симптомы недостаточности (дефицита) трудно свести к одному знаменателю, но, все же, они характерны для конкретных микроэлементов. Наиболее часто наблюдается хлороз.

Визуальная симптоматика очень важна для диагностики недостаточности, но нарушения метаболических процессов и, как следствие, потеря биомассы продукции могут наступать прежде, чем симптомы недостаточности будут заметны. Для улучшения методов диагностики дефицита микроэлементов ряд авторов предлагает биохимические индикаторы. К сожалению, широкое применение этого способа ограничено в связи с большой изменчивостью энзиматической активности и трудностью определения данного показателя.

Наиболее широко используются тесты - анализ почв и растений. Но и в этом случае неподвижные формы микроэлементов, находящиеся в старых частях растения, могут исказить данные. Однако анализ растительных тканей успешно используют для установления дефицита микроэлементов путем сравнения с содержанием этих соединений в тех же тканях нормальных растений, того же возраста и в тех же органах.

При устранении дефицита микроэлементов при помощи удобрений следует учитывать тот факт, что подобная процедура является эффективной, только если содержание элемента в почве либо его доступность достаточно низкие.

В любом случае, формирование дефицита микроэлементов в растениях является результатом сложного взаимодействия нескольких факторов. Многочисленные наблюдения доказали, что свойства и генезис почв - это главные причины, вызывающие дефицит микроэлементов в растении. Обычно недостаток микроэлементов связан с почвами высокой кислотности (светлыми песчанистыми) и щелочными (известковистыми) почвами с неблагоприятным водным режимом, а также с избытком фосфатов, азота, кальция, оксидов железа и марганца.

Симптомы недостатка микроэлементов питания у сельскохозяйственных культур, согласно данным:
Элемент	Симптомы	Чувствительные к ультуры
	Хлороз и покоричневение молодых листьев, Погибшие верхушечные почки, Нарушение развития цветов, Поражение сердцевины растений и корней, Мультипликация при делении клеток	Капуста и близкие виды, Сельдерей, Виноград, Фруктовые деревья (груши и яблони)
	Меланизм, Белые скрученные макушки, Ослабление образования метелок, Нарушение одревеснения	Злаки (овес), Подсолнечник,
	Пятна хлороза, Некроз молодых листьев, Ослабленный тургор	Злаки (овес), Фруктовые деревья (яблони, вишни, цитрусовые)
	Хлороз края листовой пластинки, Нарушение свертывания цветной капусты, Огненные края и деформация листьев, Разрушение зародышевых тканей.	Капуста, близкие виды,
	Межжилковый хлороз (у однодольных), Остановка роста, Розетчатость листьев у деревьев, Фиолетово-красные точки на листьях	Зерновые (кукуруза), Виноград, Фруктовые деревья (цитрусы).

Избыток микроэлементов в растениях

Метаболические нарушения в растениях вызывают не только недостаток, но и избыток элементов питания. Растения более устойчивы к повышенной, чем к пониженной концентрации микроэлементов.

Главные реакции, связанные с токсичным действием микроэлементов:

изменение проницаемости клеточных мембран;
реакции тиольных групп с катионами;
конкуренция с жизненно важными метаболитами;
большое сродство с фосфатными группами и активными центрами в АДФ и АТФ;
захват в молекулах позиций, занимаемых жизненно важными группами, такими, как фосфат и нитрат.

Оценка влияния токсичных концентраций элементов на растение достаточно сложна, поскольку зависит от множества факторов. К числу наиболее важных относят пропорции, в которых ионы и их соединения присутствуют в почвенном растворе.

Например, токсичность арсената и селената заметно понижается при избытке сульфата и фосфата. Металлоорганические соединения могут быть более токсичными, чем катионы того же элемента. Кислородные анионы элементов, как правило, более ядовиты, чем их простые катионы.

Наиболее токсичными для высших растений являются , никель , свинец , .

Видимые симптомы токсичности изменяются в зависимости от вида растения, но имеются и общие, неспецифические симптомы фитотоксичности: хлорозные и бурые точки на листовых пластинках и их краях, а также коричневые чахлые корни кораллоподобной конфигурации.

Симптомы токсичности микроэлементов у распространенных с/х культур, согласно данным:
Элемент	Симптомы	Чувствительные культуры
	Хлороз краев и концов листьев, Бурые точки на листья, Загнивание ростовых точек, Скручивание и отмирание старых листьев	Картофель, Помидоры, Подсолнечник,
	Белые края и кончики листьев, Уродливые кончики корней	Картофель, Помидоры, Подсолнечник,
	Темно-зеленые листья, Корни толстые, короткие или похожие на колючую проволоку, Угнетение образования побегов	Саженцы цитрусовых, Гладиолусы
	Хлороз и некротические поражения у старых листьев, Буровато-черные или красные некротические пятна, Накопление частиц оксида марганца в клетках эпидермиса, Засохшие кончики листьев, Чахлые корни	Картофель,
	Пожелтение или покоричневение листьев, Угнетение роста корней, Угнетение кущения		Хлороз и некроз концов листьев, Межжилковый хлороз молодых листьев, Задержка роста у растения в целом, Корни повреждены, похожи на колючую проволоку.

Содержание микроэлементов в различных соединениях

Микроудобрения - это удобрения, в которых действующим веществом является один (или несколько) микроэлементов. Они могут быть представлены как в виде минеральных форм, так и органоминеральными соединениями. Микроудобрения классифицируют по основному элементу, который они содержат (марганцевые, цинковые, медьсодержащие и прочее).

Микроэлементы могут входить и в состав макроудобрений в виде примесей. Определенное количество микроэлементов привносится в почву и в составе органических удобрений. На практике в качестве микроудобрений часто используют отходы различных производств, обогащенные микроэлементами.

Способы применения микроудобрений и удобрений, содержащих микроэлементы

Микроудобрения применяют для внесения в почву, некорневых подкормок и предпосадочной обработки семян. Дозы микроудобрений малы. Это требует высокой точности дозирования и равномерности внесения.

Внесение в почву

применяется для радикального повышения содержания микроэлементов в почве на протяжении всего вегетационного периода. При этом способе могут наблюдаться отрицательные эффекты:

образование трудно растворимых форм микроэлементов,
вымывание микроэлементов за пределы корнеобитаемого слоя.

Не рекомендуется вносить в почву дорогостоящие виды микроудобрений, особенно осенью. В данном случае лучше использовать различные макроудобрения, модифицированные микроэлементами, труднодоступные промышленные отходы и удобрения пролонгированного действия.

Любой живой организм полноценно функционирует только при условии достаточного обеспечения микро- и макроэлементами. Они поступают только извне, не синтезируются самостоятельно, но помогают усваиваемости других элементов. Кроме того, такие химические элементы обеспечивают бесперебойную работу всего организма и его восстановление в случае «неполадок». Что такое макро- и микроэлементы, зачем они нам нужны, а также список продуктов, содержащих тот или иной вариант, предлагает наша статья.

Потребность нашего организма в этих химических веществах, именуемыми «микроэлементы», минимальна. Именно поэтому произошло такое название, но польза этой группы далеко не на последнем месте. Микроэлементы - это химические соединения, которые содержаться в организме в ничтожно маленьких пропорциях (менее 0,001% от массы тела). Запасы их необходимо пополнять регулярно, ведь они требуются для ежедневной работы и нормального функционирования организма.

В каких продуктах содержатся необходимые микроэлементы:

Наименование	Дневная норма	Действие на организм	Какие продукты содержат
Железо	От 10 до 30 мг.	Участвует в процессах кроветворения и снабжения всех органов и тканей кислородом.	Свинина, индюшатина, печень, бобовые, орехи, растительные масла, белые грибы, гречневая крупа, яйца, капуста, морская рыба, творог, шиповник, яблоки, свекла, морковь, садовые и лесные ягоды, зелень.
Медь	Детям до 2 мг/сутки, взрослым около 3 мг, беременным и кормящим в среднем 4 – 5 мг.	Способствует формированию гемоглобина, играет важную роль при поддержании оптимального состава крови.	Печень, бобовые и зерновые культуры, сухофрукты, цитрусовые, яйца, молочные и кисломолочные продукты, ягоды.
Йод	Суточная норма составляет 2 – 4 мкг/кг веса человека.	Способствует нормальному синтезу гормонов щитовидной железы. Укрепляет иммунную систему, регулирует работу ЦНС и сердечно – сосудистых систем.	Морская и океаническая рыба, морепродукты, печень трески, морковь, капуста, спаржа, фасоль, зелень и листовые овощи, виноград, клубника, ананас.
Цинк	От 10 до 25 мг, превышение нормы до 150 мг приводит к токсическому воздействию на организм.	Стимуляция мозговой деятельности, половой активности, регенерационных процессов.	Морская рыба и морепродукты, бобовые, творог, яйца, морковь, свекла, грибы, молоко, инжир, мед, яблоки, лимоны, черная смородина и малина.
Хром	Потребление составляет от 100 до 200 мкг/сутки. Переизбыток приводит к легочным заболеваниям.	Укрепляет костную ткань, способствует интоксикации организма и снижает уровень холестерина в крови.	Мясо и субпродукты, бобовые и зерновой хлеб, кисломолочные продукты, картофель, молоко, лук, кукуруза, вишня, слива, топинамбур, черника и фундук.
Кобальт	Около 40 – 70 мкг.	Нормализация работы поджелудочной железы.	Кисломолочные продукты, яйца, рыба, кукуруза, печень и мясные субпродукты, орехи, масло сливочное, бобовые, клубника, земляника, какао и шоколад.
Селен	Оптимальная дозировка от 5 мкг до 1 мг. Переизбыток свыше 5 мг/сутки приводит к отравлению организма.	Нейтрализация токсинов и свободных радикалов. Профилактика вирусных заболеваний.	Оливковое масло, пивные дрожжи, бобовые и зерновые культуры, орехи, рыба, мясные субпродукты, маслины, чеснок, грибы, сметана.
Марганец	От 5 до 10 мг.	Стимулирование иммунной системы, формирование костной ткани, выведение токсинов.	Листовые овощи и зелень, морская рыба, бобовые и зерновые культуры, фрукты, садовые и лесные ягоды, пивные дрожжи, молочные продукты, орехи, яйца, семечки и шоколад.
Молибден	Детям до 10 лет - не более 20 – 150 мкг/сутки, взрослым - 75 – 300 мкг/сутки.	Обеспечение клеточного дыхания, регулировка обменных процессов и выведение из организма мочевой кислоты.	Бобовые и злаковые культуры, рис, кукуруза, капуста, чеснок, шиповник, морковь, подсолнечные семечки, фисташки.
Бор	От 0,2 до 3 мкг.	Укрепление скелета и костной ткани, нормализация гормонального обмена, работы эндокринной системы и липидно – жирового обмена.	Бобовые, все виды капусты, морепродукты, орехи, мясо, рыба, молоко, чернослив, яблоки и груши, сухофрукты, виноград, изюм и мед.
Фтор	От 0,5 до 4 мг/сутки.	Участвует в процессах формирования костной и зубной ткани.	Минеральная вода, печень трески, морская рыба, мясо, молоко, морепродукты, орехи, листовые овощи и зелень, яйца, тыква, фрукты и ягоды.
Бром	От 0,5 до 2 мг/сутки.	Регуляция деятельности нервной системы, повышение активности половой функции.	Молочные и хлебобулочные продукты, орехи, рыба, бобовые, сухофрукты.
Литий	Норма до 90 мкг/сутки, переизбыток и интоксикация происходит при превышении до 150 – 200 мкг/сутки.	Профилактика нервного возбуждения, нейтрализация действия алкоголя в организме.	Мясо и субпродукты, рыба, картофель, томаты, зелень.
Кремний	От 20 до 50 мкг.	Обеспечивает эластичность тканей, укрепляет кости и зубы, улучшает работу сердечно – сосудистой системы.	Злаки, картофель, топинамбур, морковь, свекла, болгарский перец, икра, рыба, грибы, молоко и кисломолочные продукты, минеральная вода, орехи, виноград, лесные ягоды, виноград, абрикосы, бананы, сухофрукты.
Никель	От 100 до 300 мкг/сутки.	Гормональная регуляция, снижение артериального давления.	Морская рыба, мясные субпродукты, молочные и хлебобулочные продукты, морковь, листовая зелень, грибы, ягоды и фрукты.
Ванадий	От 10 до 25 мкг.	Регуляция углеводного обмена, снижение холестерина, обеспечение организма энергией, нормализация работы поджелудочной железы.	Морепродукты, рыба, орехи, бобовые и зерновые культуры, зелень, вишня, земляника, грибы, мясо жирных сортов, печень и мясные субпродукты.

Всего наиболее важных для нашего организма микроэлементов насчитывается около тридцати. Они классифицируются на жизненно важные для нашего организма (их еще часто называют эссенциальными) и условно – эссенциальные, нехватка которых не приводит к серьезным нарушениям. К сожалению, большинство из нас испытывают постоянный или периодический дисбаланс микроэлементов, который может привести к ухудшению здоровья и самочувствия.

Макроэлементы

Химические вещества, потребность организма в которых выше, чем в микроэлементах, называют «макроэлементами». Что же такое макроэлементы? Обычно они представлены не в чистом виде, а в составе органических соединений. В организм они попадают с продуктами питания, а также водой. Суточная потребность также выше, чем в микроэлементах, поэтому нехватка того или иного макроэлемента приводит к заметному дисбалансу и ухудшению самочувствия человека.

Ценность и источники пополнения макроэлементов:

Наименование	Дневная норма	Действие на организм	Какие продукты содержат
Магний	Около 400 мг/сутки.	Отвечает за здоровье мышц, нервов и иммунной системы.	Злаки и бобовые культуры, орехи, молоко, творог, свежие овощи.
Кальций	Взрослым до 800 мг/сутки.	Участвует в процессах формирования костной ткани, нормализует деятельность сердечно – сосудистой системы.	Молочные и кисломолочные продукты, мясо, рыба и морепродукты.
Фосфор	Суточная доза до 1200 мг.	Необходим для мозговой деятельности, строительства костной и мышечной ткани.	Морская и океаническая рыба, мясные и хлебобулочные продукты, бобовые культуры, злаки, твердый сыр.
Натрий	Не более 800 мг/сутки. Переизбыток чреват отечностью и повышением уровня артериального давления.	Необходим для регуляции водного баланса в организме, влияет на уровень артериального давления, формирование костной и мышечной ткани.	Поваренная и морская соль. Многие продукты в чистом виде содержат натрий в минимальных количествах.
Калий	2500 – 5000 мг/сутки.	Обеспечивает сбалансированную работу внутренних систем, нормализует давление и обеспечивает передачу нервных импульсов.	Картофель, бобовые и злаковые культуры, яблоки и виноград.
Хлор	Примерно 2 г/сутки.	Участвует в формировании желудочного сока и плазмы крови.	Поваренная соль и хлебобулочные изделия.
Сера	До 1 г/сутки.	Входит в состав белков, нормализует их структуру и внутренний обмен между тканями организма.	Продукты животного происхождения: яйца, мясо и мясопродукты, рыба, молочные и кисломолочные продукты.

При недостаточном поступлении в организм необходимых микро- и макроэлементов, дефицит восполняют специальными поливитаминными комплексами. Выбор подходящего препарата лучше проводить вместе с врачом, на основании специальных анализов. Они покажут, в чем именно нуждается ваш организм. Также очень важно не допустить переизбыток элементов, ведь это может привести к куда более сложным последствиям. Например, при увеличении нормы потребления брома, селена или фосфора, происходит отравление организма и нарушается его нормальная работа.

Существование незаменимых макро- и микроэлементов открыли относительно недавно, но пользу для нашего организма сложно переоценить. Макро и микроэлементы участвуют в важных процессах функционирования, обеспечивают усваиваемость пищи. Нехватка того или иного элемента негативно отображается на общей работе систем организма, поэтому обязательно стоит уделить внимание максимальному разнообразию рациона питания и поступлению этих элементов извне.

Микроэлементами принято называть химические элементы, которые находятся во всех живых организмах, включая человека, в минимальных (следовых) количествах, то есть в тысячных и менее долях процентов. Иногда можно услышать название следовые элементы, но чаще встречается микроэлементы . Несмотря на незначительное количество содержания в организме человека, микроэлементы - жизненно важные составные части нашего здоровья.

Список всех микроэлементов (можно перейти на любой микроэлемент, кликнув по нему мышью):

Организм человека содержит более 70 минеральных веществ, микроэлементы участвуют во всех процессах жизнеобеспечения. Чтобы понять, насколько важны и эффективны микроэлементы, посмотрим на список основных функций следовых элементов:

Обеспечение нормального кислотно-щелочного баланса,
Участие в процессах кроветворения, секреции и костеобразования,
Поддержание осмотического давления на постоянном уровне,
Управление нервной проводимостью,
Налаживание внутриклеточного дыхания,
Влияние на иммунную систему,
Обеспечение полноценного сокращения мышц.

Становится понятно, что микроэлементы необходимы человеку, чтобы поддерживать физическое и умственное здоровье на должном уровне, поэтому, живя в постоянном стрессе и в условиях всё ухудшающейся экологии, необходимо уделять повышенное внимание поступлению в организм не только , но и минеральных веществ.

Интересный факт - волосы реагируют на нехватку микроэлементов быстрее всего, именно анализ состояния волос покажет самое точное количество и качество имеющихся в организме человека микроэлементов.

Основные минеральные вещества по количеству содержания делятся на макроэлементы (содержатся в организме в количестве 0,1% и выше), микроэлементы (содержание 0,001% и ниже) и ультрамикроэлементы (содержание менее 0,00001%). Это является традиционным способом классификации, но он не даёт полной картины биологической ценности или заменимости, поэтому часто микроэлементы классифицируют по другим признакам.

Например, существует разделение по заменимости микроэлементов:

Незаменимые (железо, кобальт, марганец и цинк),
Жизненно необходимые (алюминий, бор, бериллий, йод, молибден и никель),
Токсиканты (кадмий, рубидий, свинец),
Недостаточно изученные (висмут, золото, мышьяк, титан, хром).

Для определения ценности различных микроэлементов, имеется данная классификация, согласно которой микроэлементы делятся на следующие группы:

Незаменимые (железо, йод, кобальт, марганец и цинк),
Вероятно незаменимые (бром, молибден, селен, фтор),
Физиологически неактивные (бериллий, кадмий).

Все имеющиеся классификации не идеальны, потому что многие микроэлементы недостаточно изучены и в различных тканях организма ведут себя по-разному, иногда из незаменимых превращаясь в токсичные. Поэтому учёные-химики и медики постоянно находятся в писке новых критериев для классификации (роль в питании и метаболизме, например), чтобы получить наиболее подробную и понятную систему.

В организме человека прослеживается чёткая взаимосвязь и совместимость микроэлементов и витаминов, более того, процесс совместимости может играть как положительную роль, помогая усвоению витаминов или микроэлементов, так и отрицательную - разрушительно действуя на ту или иную сторону взаимосвязи. Многие витамины и микроэлементы не вступают в реакции, то есть воздействие их друг на друга нейтральное.

Положительная совместимость:

улучшает усвояемость железа,
увеличивает биодоступность магния,
Цинк заметно улучшает усвояемость ,
усиленно действует при наличии селена.

Несовместимость микроэлементов и витаминов:

препятствует всасыванию цинка,
Кальций, магний и цинк препятствуют усвоению железа,
Медь и железо обесценивают действие ,
Кальций теряет биодоступность в присутствии фосфора.

Зная эти особенности, можно скорректировать режим питания и быть внимательным, принимая лекарственные препараты. Как правило, в инструкциях к лекарствам указано, как они влияют на содержания минеральных веществ (например, цинк из организма вымывается при приёме аспирина).

Всасывание и выделение микроэлементов

Большинство микроэлементов хорошо растворяются в воде, поэтому проблем с их всасыванием, как правило, не замечено. Процесс всасывания происходит в зоне тонкого кишечника, особенно в двенадцатиперстной кишке. Выделение микроэлементов происходит традиционными путями - через выдыхаемый воздух, кал (железо, медь, ртуть, цинк и фосфор) и мочу (бром, калий, литий, марганец, натрий).

Дефицит микроэлементов

Дефицит микроэлементов может иметь пагубное влияние на организм человека, основные признаки нехватки микроэлементов:

Дисбактериоз,
Анемия,
Снижение иммунитета,
Задержка в развитии,
Тусклость и выпадение волос,
Плохое пищеварение,
Лишний вес вплоть до ожирения,
Развитие диабета,
Заболевания кожных покровов и костей,
Сердечно-сосудистые недуги,
Проблемы в половой сфере.

Дефицит микроэлементов возникает при скудном или несбалансированном питании, если человек проживает в экологически неблагоприятном регионе, где имеется питьевая вода ненадлежащего качества, при неконтролируемом приёме препаратов, влияющих на содержание микроэлементов.

Необходимость микроэлементов подтверждают исследования учёных, подтверждающие, что микроэлементы способны усиливать защитные механизмы иммунной системы, оказывая стимулирующее действие на основные функции организма. Некоторые из минералов (железо, йод, кобальт, медь и марганец) участвуют в образовании антител, разрушают бактериальные токсины.

Многообразие воздействия микроэлементов на организм человека доказывает необходимость данных минеральных веществ для полноценного функционирования и поддержания организма в здоровом состоянии в течении всей жизни.

Больше и микро- и макроэлементах смотрите в видеоролике «Роль химических элементов в организме человека»

Организм человека - сложный механизм, в котором все взаимосвязано. Особое место в этой системе занимают микроэлементы, недостаток которых может спровоцировать развитие серьезных проблем со здоровьем. Поэтому важно знать, что такое микроэлемент и какую роль он играет в организме. Рассмотрим подробнее источники и необходимое количество основных полезных веществ.

Каждый человек, которой интересуется здоровым образом жизни и правильным питанием, интересовался значением такого слова, как «микроэлемент». Эти вещества представляют собой группу химических элементов, состоящую из металлов и неметаллов. В организме их содержится очень мало - менее 0,001% на 1 кг массы тела. Несмотря на столь мизерные значения, такого количества вполне достаточно для поддержания работоспособности всех систем.

Микроэлементы наравне с витаминами необходимы организму ежедневно, ведь от этого зависит продуктивная работа всех систем и органов. участвуют в обменных процессах в качестве катализаторов и активаторов. Поэтому их запасы необходимо пополнять регулярно.

Польза микроэлементов для организма

Правильный баланс микроэлементов - залог хорошего самочувствия и работоспособности организма. Следует знать, что самостоятельно химические вещества системой не вырабатываются и поступают только извне. Они способны концентрироваться в различных органах, например, поджелудочная железа - место «обитания» цинка, а почки - кадмия. Такое явление называется избирательной концентрацией. В остальных системах, тканях и органах также присутствуют, но в меньшем количестве.

Что такое прежде всего основа для нормального роста организма. Тысячные доли химических веществ отвечают за формирование сердечно-сосудистой и центральной нервной системы еще в период внутриутробного развития.

Влияние на иммунитет

За нормальное функционирование иммунной системы отвечают эссенциальные микроэлементы. Их запасы особенно важно пополнять в летний сезон, употребляя овощи, фрукты, а также зимой, введя в рацион курагу, изюм, орехи.

Иммунотоксичные химические соединения имеют противоположное действие и негативно влияют на защитную систему. К сожалению, под их влияние ежедневно попадает каждый человек. Огромное количество вредных веществ, которые выбрасывают различные промышленные производства, находится в воздухе. В большей степени страдают лица, проживающие в крупных городах. Избыток вредных микроэлементов грозит серьезными проблемами со здоровьем.

Главные микроэлементы

В организме человек присутствует практически вся таблица Менделеева, но основными считаются только 22 химических элемента. Они выполняют различные функции и участвуют в обмене веществ. Ежедневно человеку необходимы многие микроэлементы, примеры которых приведены ниже. Это:

Железо.
Кальций.
Цинк.
Медь.
Марганец.
Молибден.
Фосфор.
Магний.
Селен.

Получить необходимые микроэлементы можно прежде всего из продуктов питания. В качестве дополнительного источника выступают медицинские препараты - комплексы витаминов и минералов.

К чему приводит нехватка микроэлементов?

Полезные микроэлементы должны поступать в организм постоянно. Это необходимо для нормальной работы внутренних органов и систем. Недостаточное поступление веществ может возникнуть на фоне плохого питания, большой кровопотери, неблагоприятной экологической ситуации. Нехватка химических соединений чревата развитием серьезных нарушений и патологий. К наиболее распространенным проблемам относится ухудшение состояния волос, ногтевых пластин, кожных покровов, лишний вес, сахарный диабет, заболевания сердечно-сосудистой системы и пищеварительного тракта, аллергия.

Дефицит микроэлементов отражается и на состоянии костной ткани, суставов, что подтверждает стремительное «омоложение» таких болезней, как артрит, остеохондроз, сколиоз. Специалисты утверждают, что частой причиной бесплодия, нарушений месячного цикла и проблем с потенцией является низкое содержание в организме определенных микроэлементов.

Симптомы нехватки микроэлементов

Заболевания, связанные с острой нехваткой полезных химических веществ, называют микроэлементозами. Если организм нуждается в каких-либо элементах, он непременно сообщит об этом. Человеку же, в свою очередь, важно своевременно разглядеть «сигналы» и принять меры для устранения дефицита. Прежде всего следует обратить внимание на состояние нервной системы. Постоянная усталость, сонливость, раздражительность, депрессии свидетельствуют о наличии проблемы.

К симптомам нехватки микроэлементов также относится:

Медленный рост волос.
Сухость и покровов.
Мышечная слабость.
Ломкость ногтей.
Разрушение зубов.
Сбои в сердечном ритме.
Развитие аутоиммунных патологий (красная волчанка).
Проблемы с памятью.
Нарушения в работе пищеварительной системы.

Перечисленные признаки являются лишь частью проявлений патологического состояния. Для того чтобы определить, какие именно микроэлементы для организма необходимы, понадобится пройти лабораторное исследование. Материалом для диагностики могут выступать волосы, ногти, кровь пациента. Такой анализ часто назначают для определения причин патологий гинекологического, урологического, сердечно-сосудистого и терапевтического характера.

Зачем организму йод?

Разобравшись с тем, что такое микроэлемент, необходимо уделить внимание наиболее важным для человеческого организма химическим веществам. Йод является одним из основных элементов, регулирующих работу всех органов и систем. Точнее, он необходим щитовидной железе, отвечающей за процессы обмена, нервную систему и выработку гормона тироксина.

Сниженный иммунитет и проблемы с лишним весом - основные признаки нехватки йода. Дефицит элемента может вызвать рост щитовидки (зобная болезнь), гипотиреоз, отсталость в умственном развитии.

Железо

За процессы кроветворения и снабжение клеток и тканей кислородом также отвечает определенный микроэлемент - железо. В организме его содержится около 0,005%. Несмотря на столь малое количество без этого элемента не сможет существовать ни один человек. Железо участвует в образовании эритроцитов и лимфоцитов, переносит кислород, формирует иммунитет. Металл входит в состав ферментов, которые препятствуют окислительным процессам в организме, необходим для передачи нервных импульсов, физического развития и роста.

Следует учитывать, что избыток железа также негативно влияет на организм. Развитие таких недугов, как диабет, атеросклероз, патологии печени и сердца, нарушение процесса пищеварения (запоры, диарея, приступы тошноты) может быть вызвано повышенным содержанием элемента. Вывести его из организма достаточно сложно, без помощи специалистов практически невозможно.

Дефицит железа чаще всего проявляется в виде анемии, пониженного уровня гемоглобина в крови. Также страдает кожа, появляется сухость, трещины на пятках, постоянное чувство усталости, головокружение.

Роль цинка

Этот химический элемент участвует практически во всех процессах, которые происходят в организме. Цинк необходим для иммунной системы, роста и правильного развития, влияет на выработку инсулина, участвует в функционировании половых желез у мужчин. Нехватка часто встречается у пожилых людей, которые потеряли вкусовую чувствительность и слабо чувствуют запахи. Для поддержания работоспособности организма в день необходимо получать не менее 12 мг цинка. Пополнить его запасы помогут овощи, фрукты, молочные продукты (особенно сыр), злаки, сушеные семена и орехи.

Марганец

Важным для человеческого организма является микроэлемент под названием марганец. Он необходим нервной системе, способствует передаче импульсов, укрепляет иммунную систему, регулирует процессы желудочно-кишечного тракта. Без этого химического элемента плохо усваиваются витамины, развиваются патологии глаз. Установлено, что марганец является отличной профилактикой диабета, а при наличии недуга значительно тормозит его дальнейшее развитие. Минерал необходим для переработки сахара, поэтому пациентам, страдающим от диабета, его необходимо употреблять в больших количествах.

Чем грозит дефицит магния?

Организм содержит приблизительно 20 г магния. Элемент участвует в процессах синтеза белка, необходим для работы мозга и поддержания правильного функционирования иммунной системы. Нехватку магния можно определить по частым судорогам. Ученые пришли к выводу, что еще один важный элемент - кальций - не может нормально усваиваться организмом без магния. Препараты для укрепления костной ткани не принесут никакой пользы, если система испытывает дефицит второго вещества.

Большинство людей, имеющих в анамнезе сердечно-сосудистые патологии и нарушения в работе нервной системы, страдают от нехватки магния.

Врачи рекомендуют в большей степени разнообразить ежедневный рацион злаками, в которых содержатся практически все необходимые микроэлементы. Примеры положительного влияния этих продуктов можно наблюдать невооруженным глазом: улучшается состояние кожи, нормализуется вес и работа органов пищеварения. Наибольшую пользу принесет употребление цельных злаков (бурый рис, пшено, гречневая крупа). Идеальным продуктом для завтрака считается овсянка, содержащая необходимое количество главных микроэлементов.

Для нормализации уровня микроэлементов нужно употреблять некоторые продукты. Это:

Грецкие орехи, миндаль, фундук.
Тыквенные семечки.
Авокадо, бананы, яблоки, цитрусовые фрукты.
Горох, кукуруза, фасоль.
Морская капуста.
Рыба и морепродукты.
Молочные продукты.
Говяжья и свиная печень, сердце, почки.

Правильное и сбалансированное питание является хорошей профилактикой развития микроэлементоза.

Возможно, будет полезно почитать: