Потреби організму людини в поживних речовинах
РОЗДІЛ 10. Біохімія харчування людини
Необхідною передумовою життєдіяльності людини є харчування, яке забезпечує постійне надходження в організм з їжею поживних речовин, потрібних для нормального функціонування клітинних і позаклітинних структур.
Харчування в загальнобіологічному розумінні слова характеризує всю суму біохімічних процесів, пов'язаних з надходженням і перетворенням харчових речовин в організмі для забезпечення енергією і структурними речовинами будь-якої фізіологічної функції. Відтак продукти харчування - основне джерело пластичного матеріалу та енергії для забезпечення життєдіяльності організму.
Постійне надходження в організм з їжею поживних сполук є необхідною передумовою існування людини, яке забезпечує нормальний обмін речовин, ріст, розвиток, пристосування й активну її діяльність.
Потреби організму людини в поживних речовинах
Поживні сполуки, що входять до складу їжі людини, поділяють на макрокомпоненти (вуглеводи, жири, білки) та мікрокомпоненти (вітаміни та неорганічні елементи), які необхідні для життєдіяльності в незначній кількості (менше 1 г на добу). Важливе значення для організму людини має також вода.
Для дорослої людини при середньому фізичному навантаженні добовий раціон повинен становити 3 000 ккал. Із збільшенням енергозатрат зростає потреба у харчових продуктах. Так, у людей, які виконують особливо тяжку фізичну роботу (гірники, сталевари, землекопи тощо) добовий раціон повинен становити 3 900 – 4 300 ккал, тоді як у службовців, студентів – 2 600 – 2 800 ккал. Отже, індивідуальні енергетичні витрати людини – це сума витрат енергії на функціонування внутрішніх органів, перебіг обмінних процесів, підтримання температури тіла на постійному рівні і м’язову діяльність.
Тому, для поповнення організму енергією людина повинна харчуватися раціонально. Раціональне харчування (від лат. rationalis - розумний) – це фізіологічно повноцінне харчування здорових людей з урахуванням їх статі, віку, характеру праці, кліматичних умов існування. Воно сприяє збереженню здоров’я, опірності шкідливим факторам оточуючого середовища, високій фізичній і розумовій працездатності, активному довголіттю.
Всі харчові продукти в залежності від калорійності можна розділити на 5 основних груп: 1-а – дуже висока калорійність (450 – 900 ккал/100 г їстівної частки): масло вершкове, рослинне, горіхи, шоколад, халва, тістечка з кремом, свинина жирна; 2-а – висока калорійність (200 – 400 ккал/100 г їстівної частки): вершки, сметана, сир домашній жирний, сир твердий, свинина м’ясна, ікра, крупи, макаронні вироби, цукор, мед; 3-я – помірна калорійність (100 – 199 ккал/100 г їстівної частки): баранина, яловичина, м’ясо кроля, кури, яйця, ставрида, скумбрія; 4-а – низька калорійність (30 – 99 ккал/100 г їстівної частки): молоко, кефір, картопля, буряк, морква, фрукти, ягоди, хек, судак, камбала; 5-а – дуже низька калорійність (менше 30 ккал/100 г їстівної частки): кабачки, капуста, огірки, перець солодкий, журавлина, гриби свіжі.
Набір продуктів при кожному вживанні їжі повинен передбачати оптимальне співвідношення всіх необхідних поживних речовин, здорова доросла людина під час сніданку та обіду повинна отримувати понад ⅔ загальної кількості калорій добового раціону, а під час вечері – менше ⅓. Згідно рекомендацій Національної академії наук США співвідношення поживних речовин у добовому раціоні повинно бути наступним: вуглеводи – 58 %, (крохмаль 48 %, цукор – 10 %), жири – 30 % , білки – 12 % .
Високий відсоток вуглеводів у добовому раціоні (у деяких країнах – до 90 % калорійності) відповідає умовам харчування приблизно 80 % населення землі. У харчовому раціоні населення високо розвинутих країн на вуглеводи припадає приблизно 45 % добової калорійності, тоді як більшу частину раціону займають білки м'яса та молока. Однак характер харчування людей значною мірою залежить від соціальних умов, економічного стану, етнонаціональних і релігійних чинників.
Необхідною умовою раціонального харчування є також збалансованість надходження в організм у складі їжі вітамінів та мінеральних елементів, а також води. Вітаміни – абсолютно незамінні компоненти їжі, оскільки використовуються для синтезу коферментів, входять до складу клітинних мембран, нуклеотидів тощо. Головним джерелом мінеральних елементів виступають небіологічні компоненти їжі, тобто розчинені у питній воді мінеральні речовини. Частково вони надходять в організм з харчовими продуктами тваринного та рослинного походження. Мінеральні речовини використовуються як пластичний матеріал (наприклад, кальцій, фосфор тощо) і як кофактори ферментів.
Вода належить до незамінних компонентів їжі, вона надходить в організм з продуктами харчування, проте невелика її кількість утворюється у тканинах під час метаболізму білків, ліпідів і вуглеводів.
Процес засвоєння поживних речовин відрізняється від розпаду ендогенних білків, вуглеводів, ліпідів організму. Поживні речовини, які надходять з продуктами харчування, проходять наступні обов'язкові етапи метаболізму: травлення, всмоктування, транспорт з травного тракту до інших органів і тканин, проникнення всередину клітини (етап транспорту через клітинну мембрану) і перетворення ферментативними системами клітини.
10.1.1. Вуглеводиє головним джерелом енергії в харчуванні людини (1 г вуглеводів – 4,1 ккал). Добова потреба організму людини у вуглеводах становить в середньому 450 – 500 г, що відповідає приблизно 65 – 75 % потреб у добовій калорійності продуктів харчування і прямо пропорційна фізичній активності людини. В організмі людини і тварин вміст вуглеводів становить біля 2 % сухої маси, що значно менше від вмісту білків (45 %) і ліпідів (15 %).
Важливе значення має і структурна роль вуглеводів: у вигляді глікозаміногліканів вони входять до складу міжклітинного матриксу, вони використовуються для синтезу нуклеїнових кислот і входять до складу коферментів, глюкуроніди беруть участь у процесах детоксикації ендогенних отрут і ксенобіотиків.
Джерелом вуглеводів організму служать вуглеводи їжі - головним чином крохмаль, а також сахароза та лактоза, целюлоза. У проміжку між вживанням їжі організм використовує глікоген як легкомобілізований резерв. У вигляді глікогену організм запасає біля 500 г вуглеводів, що відповідає приблизно 2 000 калорій.
Збалансованість окремих видів вуглеводів у добовому раціоні є важливим фактором раціонального харчування, вони повинні розподілятися наступним чином: крохмаль – 75 %, сахароза – 20 %, пектинові речовини – 3 %, клітковина – 2 %.
В умовах раціонального харчування приблизно 75 % вуглеводів, які надходять в організм, окиснюються до кінцевих продуктів – СО2 та води, що становить головне джерело утворення АТФ, 20 – 25 % перетворюється на жири і 2 – 5 % депонується у вигляді глікогену. Надмірне споживання вуглеводів призводить до перетворення їх у триацилгліцероли та холестерин. Із кожних 100 г надлишкових вуглеводів синтезується приблизно 30 г жирів.
Перевищення потреб у простих вуглеводах, зокрема сахарози (буряковий, тростинний цукор), є одним з факторів ризику розвитку атеросклерозу, гіпертонічної хвороби, цукрового діабету, ожиріння.
10.1.2. Ліпіди (жири).Біологічно важливими ліпідами для організму людини є жирні кислоти, нейтральні жири (тригліцероли), фосфоліпіди й стерини. Нейтральні жири є другим після вуглеводів джерелом енергії для людини (1 г ліпідів – 9,3 ккал). Жири надходять в організм, здебільшого, з продуктами тваринного походження. Потреба у харчових жирах становить в середньому 60 - 90 г/добу, що забезпечує приблизно 25 – 35 % потреб у добовій калорійності для людини.
У добовому раціоні при харчуванні тваринною та рослинною їжею нейтральні жири становлять понад 90 % із загальної кількості ліпідів, що містяться у продуктах харчування, у складі тваринних жирів в організм надходить близько 0,5 г холестерину. Крім тваринних жирів, людина повинна одержувати 20 – 25 г рослинних жирів, у тому числі 2 – 6 г незамінних жирних кислот (лінолевої та ліноленоваї), які служать попередниками у синтезі біологічно активних ейкозаноїдів. Незамінні жирні кислоти містяться у жирах рослинного походження, а також у рибі, птиці. Вживання жирів із високим вмістом поліненасичених жирних кислот є важливою передумовою профілактики атеросклерозу, ішемічної хвороби серця, інсульту, інфаркту.
10.1.3. Білки.Білки становлять 18 – 20 % від загальної маси людини, тобто в організмі масою 70 кг міститься 12 – 15 кг білка. На відміну від вуглеводів і жирів, ці органічні сполуки не відкладаються про запас, проте відіграють надзвичайно важливі функції - пластичну, каталітичну, регуляторну, захисну, енергетичну (1 г – 4,1 ккал) тощо.
Організм може тривалий час обходитися без жирів і вуглеводів, але виключення із раціону білків навіть на короткий час призводить до значних порушень, а іноді – до незворотних патологічних змін.
Повноцінність білків. Під час еволюції людина втратила здатність синтезувати майже половину з двадцяти амінокислот, які входять до складу білків, тому за біологічним значенням їх поділяють на замінні - ті, що легко синтезуються в організмі, та незамінні (лізин, лейцин, ізолейцин, валін, треонін, трептофан, метіонін, фенілаланін) – ті, що не можуть синтезуватися в організмі і повинні надходити з продуктами харчування. Гістидин і аргінін у дорослих синтезуються в достатній кількості, однак дітям для нормального росту організму необхідне додаткове надходження цих амінокислот з продуктами харчування, тому їх називають частково незамінними.
Отже, біологічна цінність білківвизначається їх амінокислотним складом і ступенем засвоєння, тобто ефективністю розщеплення в травному тракті та рівнем всмоктування. Тому біологічна цінність білка тим вища, чим більше приближений його амінокислотний склад до середнього амінокислотного складу організму людини.
Біологічно цінними білками вважають ті білки, що містять усі незамінні амінокислоти – це білки курячих яєць (13 %), м’яса (18 – 22 %), риби (17 – 22 %), молока (3 – 3,5%), сиру (20 – 36%). Рослинні білки належать до неповноцінних, оскільки не містять повного набору незамінних амінокислот, крім того, зерна злакових захищені оболонкою з целюлози і не можуть бути повністю перетравлені. Серед рослинних продуктів лише соя, горох і квасоля містять велику кількість білка (26 – 35%), тоді як картопля, капуста, морква та яблука - лише 0,3 – 2,0 %. Проте, при певному комбінуванні рослинних білків можна забезпечити організм збалансованою сумішшю амінокислот. Так, білки бобових збагачені лізином, але містять мало триптофану, тоді як білки кукурудзи навпаки – містять мало лізину, але достатню кількість триптофану.
Потреби білка для людини повинні враховувати характер трудової діяльності, вік, кліматичні умови, фізіологічний стан організму, наявність захворювання. Доросла людина при середньому фізичному навантаженні повинна отримувати 100 – 120 г білка на добу. При тяжкій фізичній роботі ця кількість повинна збільшуватися до 130 – 150 г на добу.
Азотний баланс. За добу в організмі людини оновлюється приблизно 400 г білка: розпадається до амінокислот і синтезується. Частина амінокислот, утворених при розпаді білків, використовується для біосинтезу нових білків із поповненням енергії у вигляді АТФ, або перетворюється на непептидні речовини (аміни, гем, тироксин, холін, таурин тощо). Це означає, що для поповнення втрачених під час метаболізму амінокислот, організм повинен постійно одержувати білки з продуктами харчування.
Оскільки на частку білків і вільних амінокислот припадає понад 95 % всього азоту в організмі, то за азотним балансом, тобто різницею між кількістю азоту, що надходить в організм з їжею, і кількістю азоту, що виводиться з організму, можна оцінити загальний білковий обмін.
Види азотного балансу:
1. Азотна рівновага – кількість азоту, що надходить, дорівнює кількості азоту, що виділяється. Такий стан характерний для дорослої здорової людини. Азотна рівновага може встановлюватися при значних коливаннях вмісту білка в їжі. Мінімальна кількість білка, при якій буде встановлюватися азотна рівновага, становить 30 – 50 г, а оптимальна – 80 – 100 г.
2. Позитивний азотний баланс – кількість азоту, що надходить, перевищує кількість азоту, що виділяється з організму. Такий стан характерний для організму, що росте, для жінок у період вагітності, після виснажливих захворювань і введення анаболічних стероїдів.
3. Негативний азотний баланс – кількість азоту, що поступає, менша за кількість азоту, що виводиться з організму. Такий стан характерний для людей похилого віку, спостерігається під час виснажливих захворювань, повного чи білкового голодування. Виключення білка з харчового раціону спричинює щоденну втрату 4 грам азоту, тобто, 25 грам білка. За умов повного голодування щоденно екскретується 20 грам азоту, тобто розкладається близько 125 грам білка. Білкове голодування призводить до порушення фізичної та психічної активності, зниження вмісту білків плазми крові, що спричинює порушення колоїдно-осмотичної рівноваги, набряки, зниження синтезу білків м'язів, недокрів'я, ослаблення діяльності серця, порушення імунітету. Тривале голодування, як і повне голодування, неодмінно призводить до смерті.
10.1.4. Біохімічна роль мікроелементів. Мікроелементози. У людини та вищих тварин виявлено приблизно 70 хімічних елементів, які поступають в організм разом з водою та їжею. З них 47 присутні постійно, тому вони називаються біогенними хімічними елементами.
У 1891 році В. І. Вернадський встановив, що кількісний і якісний склад хімічних елементів у живих організмах значною мірою залежить від їх наявності у навколишньому середовищі. Він заснував нову галузь науки – біогеохімію, яка вивчає роль мінеральних речовин у життєдіяльності організмів і вплив організмів на зміну складу ґрунту й води. У залежності від кількісного вмісту всі біогенні хімічні елементи В. І. Вернадський поділив на макро-, мікро- і ультрамікроелементи. До макроелементів належать елементи, вміст яких в організмі становить ~10-2 % і вище – це Na, К, Са, Р, Cl, S, Mg тощо. До мікроелементів відносять елементи, вміст яких в організмі становить ~10-3- 10-5 %, це – I, Br, F, Fe, Сu, Al, Mn, Co, Zn, Sr, Li, Se, Mo тощо. Елементи, вміст яких в організмі становить ~10-5 % і менше, називаються ультрамікроелементами. До цієї групи належать Au, Cr, Si, Ni, Ti, U, Ra тощо.
Біохімічна роль мікроелементів обумовлена, в основному, їх взаємозв'язком з ферментами, гормонами та вітамінами, саме цим визначається їх участь у метаболізмі. Надходження хімічних елементів в організм забезпечують продукти харчування та споживана вода. Елементи з подібною будовою атомів мають багато спільного і в біологічній дії. Кількість мінеральних речовин, що надходять в організм людини з їжею, має дорівнювати кількості, яка виводиться з організму.
Йод. Джерелами йоду для людини є морські продукти, водорості, цибуля, йодована сіль. В організмі людини міститься приблизно 25 мг йоду, 15 мг з яких – у щитоподібній залозі. При нестачі йоду в воді та в їжі послаблюється функція цього органа - залозиста тканина замінюється на сполучну, внаслідок чого розвивається зоб. Чим вище над рівнем моря розміщений населений пункт, тим менший вміст йоду в ґрунті та воді. За таких умов зростає і відсоток захворюваності на зоб. Уникнути цього можна введенням профілактичних доз препаратів йоду.
Йод підвищує активність лейкоцитів, сприяє оздоровленню волосся, шкіри, зубів і нігтів, правильному росту. Якщо секреція йодвмісних гормонів недостатня, порушується основний обмін речовин в організмі, знижується кровообіг і загальний тонус організму. Щоденна норма споживання йоду – 1 мкг на 1 кг маси тіла, для вагітних і матерів-годувальниць вона збільшується в 1,5 – 2 рази.
Бром.Цей мікроелемент надходить в організм людини разом з рослинною їжею (наприклад, картоплею), а також у складі кухонної солі. Біологічне значення та механізм дії брому на нервову систему вперше дослідив І. П. Павлов. Високим вмістом брому характеризується гіпофіз (0,15 – 0,3 г/л), тоді як в інших тканинах і органах тварин його дуже мало (0,01 – 0,07 г/л). Солі брому послаблюють дію адреналіну, ацетилхоліну, чинять заспокійливий вплив на нервову систему (тому їх застосовують з лікувальною метою). Бром регулює функції статевих залоз і бере участь у біосинтезі статевих гормонів (особливо тестостерону).
Фтор. В організм людини цей мікроелемент надходить з водою, в багатьох органах і тканинах міститься у вигляді органічних і неорганіних сполук. Зокрема, кальцієва сіль фтору входить до складу кісткової (0,3 % від усіх солей) і зубної тканин, зменшує їх розчинність і посилює міцність. Фтор пригнічує ріст бактерій у ротовій порожнині. У незначній кількості він міститься в сперматозоїдах, у клітинах кровотворних органів. Тривале передозування фтору сприяє розвитку не лише флюорозу зубів, для якого характерна крапчастість емалі, а й флюорозу скелета, для якого характерні остеопороз (крихкість) і/або остеомаляція (розм’якшення) кісток, кальциноз сухожиль і зв'язок, утворення кісткових шпор тощо.
Марганець.Цей мікроелемент надходить в організм з продуктами, що містять пшеничні висівки, вівсяні пластівці, соєву муку. Його багато в чаї, рослинних соках, горосі, буряку. Характерною особливістю цього елемента в організмі людини є зв'язок з багатьма ферментами. Він необхідний для дії аргінази (розщеплює аргінін на сечовину і орнітин), а відповідно, для синтезу сечовини і пептидаз. Марганцю належить важлива роль у формуванні кісткової тканини, оскільки він активує дію лужної фосфатази – каталізатора обміну фосфорно-кальцієвих солей. Марганець входить до складу піруваткарбоксилази, супероксиддисмутази мітохондрій тощо.
Він підсилює дію інсуліну, сприяє підвищенню вмісту гемоглобіну в крові. Відтак він має велике значення для росту організму, бере участь у білковому та енергетичному обміні, впливає на засвоєння кальцію, фосфору, сприяє обміну вуглеводів в організмі тощо.
Цинку великій кількості міститься в грибах, цибулі, картоплі, коров’ячому молоці. Він є одним із незамінних мікроелементів, входить до складу активного центра карбоангідрази (каталізує розщеплення вугільної кислоти на Н2О і СО2), фосфатази (розщеплює органічні сполуки фосфорної кислоти) і альдолази (розщеплює фруктозофосфат), алькогольдегідрогенази, карбоангідрази, лужної фосфатази, ДНК- і РНК-полімераз, карбоксипептидази, цитохромів дихального ланцюга мітохондрій і цитохрому Р-450 тощо. Цинк входить до складу ключового антиоксидантного фермента – супероксиддисмутази та індукує біосинтез захисних білків клітини – металотіонеїнів. Будучи інгібітором 5-альфа-редуктази, цинк регулює рівень метаболіта тестостерону – дигідротестостерону, надлишок якого обумовлює гіперплазію передміхурової залози. У жіночому організмі цей елемент входить до складу рецепторів для естрогенів. Регулюючи в такий спосіб всі естроген залежні процеси.
Цинк активує деякі гормони – тиреотропний, гонадотропний, вазопресин, статеві гормони, посилює дію інсуліну. У хворих на цукровий діабет кількість цинку в підшлунковій залозі приблизно вдвічі нижча, ніж у здорових людей.
Цинк відіграє суттєву роль в обміні вітамінів: він сприяє депонуванню тіаміну і є одним з регуляторів перетворення b-каротину на вітамін А. Іони Zn2+ разом з іонами Cu2+ і Со2+ посилюють імунітет, зокрема, процеси фагоцитозу.
Є дані, що цинк утворює комплексну сполуку – гістамін-цинк-гепарин в опасистих клітинах і пригнічує дію гістамінази, яка розщеплює гістамін. При дефіциті цинку кількість гістаміну і гепарину в цих клітинах знижується в 3 – 4 рази.
Цей елемент сприяє росту й регенерації клітин, бере участь у процесах, що відповідають за нюх і смак, запобігає випаданню волосся й облисінню, бере участь у кровотворенні тощо.
Нестача цинку в організмі викликає гальмування росту і низку порушень функцій організму. Допускають, що збільшення вмісту цинку в навколишньому середовищі є однією з причин акселерації людини за останні роки.
Мідьсеред “металів життя” займає одне з провідних місць. Виступаючи активатором або складовою частиною активного центра ферментів, мідь бере участь у багатьох життєвоважливих процесах організму: в еритропоезі (бере участь в утворенні строми еритроцитів), у синтезі гему (сприяє включенню заліза в протопорфірин), стимулює всмоктування заліза в травному тракті та його мобілізацію з тканин; впливає на обмін вуглеводів, сприяє депонуванню глюкози в печінці і зниженню рівня цукру в крові; зменшує вміст фосфатів у крові, посилює дію інсуліну, гіпофізарних гормонів, бере участь в імунних процесах організму. Мідь у вільному стані проявляє окисну дію, подібну до каталази та пероксидази. Іони міді інгібують амілазу, ліпазу, АТФазу.
Вона входить до складу білка печінки гемокупреїну та білка крові церулоплазміну (містить біля 90 % від усієї міді сироватки крові). Мідь бере участь у формуванні структури білків сполучної тканини – еластину та колагену, необхідна для формування та зміцнення кісток, передавання нервових імпульсів. Вона має протизапальні властивості, бере участь в окисно-відновних процесах, реакціях клітинного дихання.
Залізонадходить в організм людини в складі свинної та яловичої печінки, яєць, горіхів, бобових, грибів. Середній харчовий раціон повинен містити не менше 30 мг цього елемента. Основна його роль зводиться до участі в синтезі гемоглобіну, крім того залізо входить до складу цитохромів, протоплазми всіх клітин. У кістковому мозку вміст заліза перевищує в 5 разів його добову потребу. Кожного дня в процесі розпаду гемоглобіну вивільняється приблизно 25 мг заліза і стільки ж використовується при синтезі гемоглобіну в клітинах кровотворних тканин.
У міоглобіні знаходиться 3 – 5 % усього заліза, що міститься в організмі, а на залізовмісні ферменти припадає 0,1 – 0,2 %.
У тонкій кишці залізо всмоктується в формі двовалентного заліза. У клітинах слизової оболонки воно сполучається з білком апоферитином з утворенням феритину, який являє собою порожнисту сферу, всередині якої може міститися до 4 500 іонів тривалентного заліза. Тяжкі ланцюги феритину окиснюють Fe2+ у Fe3+. Залізо у вигляді гідроксидфосфату знаходиться в центрі сфери і вивільняється назовні через канали, які пронизують білкову оболонку сфери. Оскільки поступлення феритину в кров пропорційне його вмісту в тканинах, то концентрація феритину в крові – важлива діагностична ознака запасів заліза в організмі при залізодефіцитній анемії. Транспорт заліза в органи здійснюється в формі комплексу з білком плазми крові трансферином (рис.10.1).
У цьому комплексі залізо тривалентне. надлишок заліза може відкладатися в тканинах у вигляді гемосидерину. Останній погано розчиняється в воді і містить до 37 % заліза.
Накопичення гранул гемосидерину в печінці, підшлунковій залозі та селезінці призводить до ураження цих органів і виникнення гемохроматозу: накопичення гемосидерину в підшлунковій залозі спричинює виникнення цукрового діабету, у гепатоцитах – цироз печінки, а в міокардіоцитах – серцеву недостатність.
Кобальт широко розповсюджений у природі. Найбільше його міститься в бобових і зернових культурах, овочах, молоці, яловичині та свинині. Фізіологічно активним він може бути лише в формі ціанокобаламіну (вітаміну В12). у складі різних каталітичних систем він сприяє формуванню вуглець-вуглецевих зв’язків, необхідний для процесів кровотворення, оскільки стимулює синтез гемоглобіну, регенерацію еритроцитів, посилює процеси обміну нуклеїнових кислот.
Молібден міститься у темно-зелених листових овочах, бобових, неочищеному зерні. В організмі людини він сприяє метаболізму вуглеводів і жирів, єскладовою частиною ферментів альдегідоксидази, сульфітоксидази, ксантиндегідрогенази й ксантиноксидази. Він необхідний для процесів кровотворення, запобігає анемії. Підвищення вмісту молібденув організмі призводить до надлишкового утворення ксантиноксидази, що підвищує інтенсивність утворення та накопичення сечової кислоти в тканинах, а також у синовіальних оболонках суглобів, що є причиною розвитку "ендемічної молібденової" подагри.
Літій чинить суттєвий вплив на обмінні процеси в нервовій системі. Він, зокрема, знижує поглинання кисню корою головного мозку і дещо збільшує – підкірковими зонами. На відміну від солей цезію та рубідію, солі літію мають тривалу, але помірну гіпотензивну дію. Розчинні в воді солі літію гальмують збудження, патологічну, емоційну нестабільність і агресивність при психічних розладах. Вміст літію в воді корелює з жорсткістю води: чим вона жорсткіша, тим більше в ній літію. Епідеміологічні дослідження атеросклерозу демонструють, що це захворювання знаходиться в зворотній залежності від концентрації літію в воді.
Селен надходить в організм людини з цибулею, помідорами, зародками пшениці, рибою (особливо тунцем) і є необхідним елементом для життєдіяльності організму, оскільки знижує ризик судинних захворювань, підвищує опірність організму до онкологічних захворювань, поліпшує кровопостачання шкіри. Він входить до складу активного центру глутатіонпероксидази, може формувати комплекси з вітаміном Е і β-каротином, що робить його важливим компонентом антиоксидантної системи; у складі йодтиронін-5-дейодинази селен контролює утворення трийодтироніну. У великій кількості міститься в білках м’язової тканини, особливо міокарду.
Він бере участь у збереженні еластичності тканин, запобігає появі лупи. Попри те чинить антимутагенний, антитератогенний, радіопротекторний ефекти, стимулює антитоксичний захист, нормалізує обмін нуклеїнових кислот і білків, нормалізує обмін ейкозаноїдів, регулює функції щитоподібної та підшлункової залоз. Майже половина його запасу в організмі міститься в яєчках і сім'яних канатиках. Дефіцит селенулегко визначають за появою рожевих плям на руках і обличчі. Приймання колоїдних форм селену дає змогу усунути ці плями, що свідчить про нормалізацію обміну селену в організмі.
Хром(тривалентний) у достатній кількості міститься в яйцях, телячій печінці, пивних дріжджах, кукурудзяному маслі (шестивалентний хром володіє токсичним впливом). разом з інсуліном він бере участь у метаболізмі глюкози, сприяє росту, запобігає діабету та гіпертонії. У разі нестачі хрому він може бути компенсований хелатною формою цинку.
Мікроелементози людини.В організмі людини досить легко можуть виникати стани, пов'язані як із надлишковим накопиченням мікроелементів, так і з їх дефіцитом - мікроелементози (МЕ). Найчастіше причинами порушення мінерального статусу в організмі дорослих і дітей є нераціональне харчування (одноманітне чи неякісне), неякісна питна вода, хронічні захворювання внутрішніх органів (у тому числі кровотечі), лікування ксенобіотиками, харчові добавки, тривале фізичне та емоційне напруження, спадковість (схильність до порушення обміну мікроелементів), побутові забруднення (тютюновий дим, який містить кадмій, фарби для волосся, що містять нікель, дезодоранти – алюміній, зубні пломби – ртуть і кадмій тощо).
Тривалий дисбаланс мікроелементів призводить до серйозних порушень функцій організму: послаблення імунітету, змін з боку ендокринної та нервової систем, розвитку запальних і онкологічних захворювань тощо (табл.10.1).
Таблиця 10.1.Мікроелементози (МЕ) людини
| Елемент | Типовий синдром при дефіциті |
| Кобальт | Сповільнення росту скелету, злоякісна анемія |
| Кадмій | Захворювання нирок з подальшим розвитком ниркової недостатності |
| Магній | М'язові судоми, апатія, свербіж, порушення серцевого ритму, захворювання травного тракту |
| Залізо | Порушення еритропоезу, анемія, порушення імунної системи, порушення росту, виснаження |
| Цинк | Ушкодження шкіри, сповільнення росту, сповільнення статевого дозрівання, порушення загоєння ран, відсутність апетиту, порушення смаку |
| Мідь | Порушення діяльності печінки, вторинна анемія |
| Марганець | Безплідність, погіршення росту скелета |
| Молібден | Сповільнення клітинного росту, схильність до карієсу, порушення обміну сірковмісних амінокислот, порушення функцій ЦНС |
| Миш’як | Схильність до алергії, хронічна анемія |
| Нікель | Депресія, дерматит |
| Хром | Діабетоподібні стани, атеросклероз |
| Сіліцій | Порушення росту скелета |
| Фтор | Порушення росту, порушення процесу мінералізації кісток і зубів |
| Йод | Базедова хвороба, сповільнення розвитку ЦНС, імунодефіцит, ризик розвитку пухлин щитоподібної залози |
| Селен | Анемія, кардіоміопатія, порушення росту та формування кісткової тканини, поява рожевих плям на руках і обличчі, виникнення відчуття тривоги та втоми |
| Свинець | Астено-невротичний синдром, анемія, артеріальна гіпертензія, захворювання травного тракту, злоякісні утвори |
| Стронцій | Крихкість кісток (стронцієвий рахіт) |
У деяких біогеохімічних районах спостерігається надлишок чи недостатній уміст певних мікроелементів у воді та ґрунті, внаслідок чого порушується збалансоване мінеральне харчування організму, що призводить до виникнення захворюваності населення на цій території. Захворювання, спричинені надлишком або нестачею мікроелементів у певній місцевості, називають ендемічними (наприклад, ендемічний зоб, флюороз).
для усунення дисбалансу чи ліквідації дефіциту мікроелементів використовують оліготерапію – поповнення організму тими мікроелементами, яких бракує в сучасному раціоні харчування, і які потрібні організму (заліза закисного лактат, коамід, міді сульфат тощо).