Металлы в организме человека

Слайд 1

Слайд 2

ВВЕДЕНИЕ На грани химии, биологии и медицины возникла новая научная область – бионеорганическая химия. Бионеорганическая химия рассматривает роль металлов в возникновении и развитии различных процессов в здоровом и больном организме, создаёт новые эффективные препараты на основе металлоорганических соединений, активно участвует в борьбе за сохранение здоровья людей и продление человеческой жизни. Особенно чутко организм реагирует на изменение концентрации микроэлементов, т.е. элементов, присутствующих в организме в количестве меньше одного грамма на 70 кг массы человеческого тела. К таким элементам относятся медь, цинк, кобальт, железо, никель, молибден.

Слайд 3

Периодическая система элементов Д.И. Менделеева

Слайд 4

В организме человека присутствуют в основном ионы лёгких металлов Na +, K +, Mg 2+, Cu 2+, относящихся к s -элементам, и ионы Mn 2+, Fe 2+, Co 3+, Cu 2+, Zn 2+ относящиеся к d -элементам. И только содержащийся в организме тяжёлый d -элемент молибден (Мо) – нарушает общую биогеохимическую установку – построение биологических структур только из лёгких элементов. Все эти металлы встречаются в нашем организме в виде твёрдых соединений или в виде их водных растворов. Содержание металлов в компонентах крови здорового человека. s -элементы d -элементы Na K Mg Ca Mn* Fe Co* Cu * Zn * Кровь вся 85.2 44.5 1.57 – 2.18 8.59 0.71 14.8 138 Кровяные тельца 20.9 94.9 2.72 – 1.46 18.6 – 11.9 – Плазма (92%воды) 141 4.11 1.13 – 0.73 – – 18.3 47.2 Сыворотка 140 5.06 0.87 2.42 – 23.3 – 18.1 226

Слайд 5

МАГНИЙ Общее содержание магния в организме человека составляет примерно 21 г. Ежедневная потребность в магнии - 0,250-0,500 г. 1) входит в состав почти 300 ферментов; 2) комплексы магния с фосфолипидами снижают текучесть клеточных мембран; 3) участвует в поддержании нормальной температуры тела; 4) участвует в работе нервно-мышечного аппарата. Симптомы недостаточности Хроническая усталость, быстрая утомляемость, ощущения тяжести в теле, утренняя "разбитость" даже после длительного сна. Волосы, ногти, зубы . Дефицит магния может приводить к усиленному выпадению волос, ломкости ногтей, кариесу зубов. Нервная система. Раздражительность, тревожность, различные страхи, плаксивость, приступы тоски, депрессия. Нарушения сна, кошмары во сне, отсутствие ощущения свежести после пробуждения, ночные обильные поты.

Слайд 6

Магний элемент железных нервов Магний особенно необходим для костной ткани, около 60% его содержится в костях и зубах, причем из этого количества примерно треть может быть оперативно мобилизована для нужд организма. 20% магния находится в мышцах, 19% – в других энергоемких органах организма (мозг, сердце, печень, почки и др.) и 1% – во внеклеточной жидкости. По данным последних мировых научных исследований, кости сначала теряют магний. В первую очередь уходит магний, затем кальций. Отсюда ускоренное развитие остеопороза.

Слайд 7

ЦИНК Суточная потребность человека в цинке составляет 15-20 мг для взрослых и 4-6 мг для детей. Наибольшее количество цинка содержится в субпродуктах, в мясных продуктах, не шлифованном рисе, грибах, устрицах, других морских продуктах, дрожжах, яйцах, горчице, фисташках. Симптомы недостаточности При недостаточности цинка нарушается работа гуморального звена иммунитета, опосредованная витамином А. При тяжелом дефиците цинка может наблюдаться уменьшение лимфоидной ткани, которое проявляется атрофией тимуса, миндалин, лимфатических узлов, селезенки. Поскольку цинк входит в состав системы антиоксидантной защиты организма, то его дефицит неблагоприятно влияет на морфофункциональное состояние всех органов и систем, в том числе эндокринной, иммунной, нервной и репродуктивной. Токсическое действие: Язва желудка, панкреатическая летаргия, анемия, лихорадка, тошнота, рвота, дыхательная недостаточность, фиброз легких.

Слайд 8

Продукты содержащие цинк

Слайд 9

ЖЕЛЕЗО Средний пищевой рацион человека должен содержать не менее 20 мг железа. В больших количествах содержится: в свиной печени, говяжьих почках, сердце и печени, непросеянной муке, сырых моллюсках, сушенных персиках, яичных желтках, устрицах, орехах, бобах, спарже, овсяном толокне. Симптомы недостаточности Анемия, трещины в углах рта, воспаленный язык, ухудшение аппетита, хрупкость костей и ногтей, повышенная чувствительность к холоду, запоры, депрессия и спутанность сознания, головокружение, трепетание сердца при нагрузке, затрудненное глотание, остановка роста у детей.

Слайд 10

Молекула гемоглобина состоит из четырех субъединиц (на рисунке окрашены в разные цвета). Каждая из субъединиц имеет железосодержащую группу - гем (выделена красным цветом).

Слайд 11

ПУТИ ПОСТУПЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА В ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

Слайд 12

МЕДЬ Потребность в меди у взрослого человека составляет 2-6 мг в день. Потребность грудного младенца достигает 0,1 мг/ 1 кг массы тела. Небольшое содержание меди в молоке (0,12-0,5 мг/ 1 литр) недостаточно для грудного ребенка, поэтому важно раннее введение в рацион растительных соков, богатых медью . Медь способствует переносу железа в костный мозг и превращению его в органически связанную форму. Медь стимулирует созревание ретикулоцитов и превращение их в эритроциты. Всасывание меди происходит в верхних отделах кишечника, отсюда соединения меди поступаю в печень. По сосудам в составе крови. 90% меди содержащейся в плазме крови связано с церулоплазмином. 60% меди, содержащейся в эритроцитах, связано супероксиддисмутазой. Общее содержание меди в организме человека составляет примерно 100-150 мг. В хрусталике глаза медь составляет 0,4 мг на 100г свежего вещества. В крови - примерно 1 мг/ 1 литр. В эритроцитах - медь находится в соединении с белком стромы, а не в гемоглобине.

Слайд 13

ВЛИЯНИЕ НА ОРГАНИЗМ Клинические проявления и влияние на структуры организма При недостатке меди в организме наблюдаются: задержка роста, анемия, дерматозы, депигментация волос, частичное облысение, потеря аппетита, сильное исхудание, понижение уровня гемоглобина, атрофия сердечной мышцы. Избыток меди приводит к дефициту цинка и молибдена, а также марганца Симптомы недостаточности Очаговое выпадение волос, анемия, сыпь, эмфизема, утомляемость, высокий уровень холестерина, частые инфекции, уменьшение числа лимфоцитов, депрессия, инфаркт миокарда, остеопороз.

Слайд 14

ПРОДУКТЫ СОДЕРЖАЩИЕ МЕДЬ

Слайд 15

МОЛИБДЕН Суточная норма приема не установлена, но предполагается на уровне 75-250 мкг. Содержится в темно-зеленых листовых овощах, неочищенном зерне, бобовых. Содержится в крупах, злаках, бобовых, печени и почках животных. Способствует метаболизму углеводов и жиров, является важной частью фермента, отвечающего за утилизацию железа, в связи с чем помогает предупредить анемию. Является частичным аналогом меди в биологических системах. Транспортировка молибдена в организме человека осуществляется п о сосудам в составе крови . Молибден главным образом входит в состав ферментов, влияя на рост, принимает участие в обмене азота, оказывает влияние на обмен меди. Основным источником молибдена для человека являются: хлебопродукты, бобовые, печень, почки. Молибден хорошо всасывается в кишечнике, достигая максимальной концентрации в организме человека в печени, почках, пигментном слое сетчатки. Из организма выводится преимущественно с мочой. Нарушений, связанных с недостаточностью молибдена не описано. Имеются сведения, что избыточное поступление молибдена в организм человека с пищей приводит к подагре, хотя механизм до конца не выяснен. Молибден входит в состав комплекса поливитаминов с микроэлементами. 42 Mo 95.94 Molybdenum

Слайд 16

Симптомы недостаточности Есть сведения, что недостаток молибдена может привести в развитию подагры, а также, по мнению некоторых исследователей, к импотенции и раку. Продукты содержащие молибден

Слайд 17

НИКЕЛЬ Никель содержится в высших и низших растениях. Первые указания на нахождение никеля в растениях были сделаны В.И. Вернадским. Никель найден в организме наземных и морских животных, а также в организме насекомых. Относительно биологической роли никеля сведений еще очень мало. По своему влиянию на кроветворение никель близок к кобальту (кобальт является мощным стимулятором эритропоэза, стимулирует синтез гемоглобина, повышает усвоение доступного железа). Из органов человека наиболее богаты никелем печень, поджелудочная железа и гипофиз. Никель избирательно концентрируется в substancia nigra головного мозга.

Слайд 18

ИЗБЫТОК НИКЕЛЯ И ЕГО ПРОЯВЛЕНИЯ Токсическое действие никеля проявляется при вдыхании никелевой пыли. Отмечаются носовые кровотечения, полнокровие зева и бронхов. Развивается "никелевая экзема" и "никелевая чесотка". Особенно токсичен карбонил никеля Ni(CO)4. При невысоких его концентрациях наблюдаются головные боли, при высоких - тошнота, рвота, одышка, повышение температуры по типу "литейной лихорадки", через 12-18 часов болезненность в правом подреберье, уробилин в моче, нарастание сердечной слабости, синюшность кожных покровов. Смерть наступает на 10-14 день при явлениях, вызываемых удушающими газами. Случаи никелевой недостаточности в медицинской литературе не описаны

Слайд 19

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ, СОДЕРЖАНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ФРУКТАХ И ОВОЩАХ Содержание макроэлементов на 100 г : Железо: 2,3 мг Магний: 12 мг Сера: 6 мг Фосфор: 16 мг Хлор: 1 мг. Содержание микроэлементов на 100 г: Бор: 130 мкг Ванадий: 5 мкг Кобальт: 10 мкг Медь: 120 мкг Молибден: 5 мкг Никель: 17 мкг Цинк: 190 мкг. Содержание макроэлементов на 100 г: Железо: 2,2 мг Магний: 9 мг Сера: 5 мг Фосфор: 11 мг Хлор: 2 мг. Содержание микроэлементов на 100 г: Бор: 245 мкг Ванадий: 4 мкг Кобальт: 1 мкг Медь: 110 мкг Молибден: 6 мкг Никель: 17 мкг Цинк: 150 мкг. Содержание макроэлементов на 100 г : Железо: 0,9 мг Магний: 20 мг Сера: 12 мг Фосфор: 26 мг Хлор: 57 мг Содержание микроэлементов на 100 г: Бор: 115 мкг Кобальт: 6 мкг Медь: 110 мкг Молибден: 7 мкг Никель: 13 мкг Цинк: 200 мкг.

Слайд 20

ЛИТЕРАТУРА  1. Москва 1980г. “Химия и медицина”.  2. Журнал “Здоровье” год 1998 г.  3. Журнал “Здоровье” год 1996 г.  4. Журнал “Здоровье” год 1999 г.  5. “Химия” авт.Хомченко.  6. “Общая и неорганическая химия”. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И., 1993г.  7. “Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия 2003”  8. “Кирилл и Мефодий” (с изменениями и дополнениями), 1997, 1998, 2000, 2001, 2003 гг.  9. “Большая Российская энциклопедия”, 1996г. 10. Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http :// medicinform.net /