Введение

Микроэлементами называются элементы, содержание которых в организме мало, но они участвуют в биохимических процессах и необходимы живым организмам. Рекомендуемая суточная доза потребления микроэлементов для человека составляет менее 200 мг. В последнее время стал использоваться заимствованный из европейских языков термин микронутриент.

Поддержание постоянства внутренней среды (гомеостаза) организма предусматривает в первую очередь поддержание качественного и количественного содержания минеральных веществ в тканях органов на физиологическом уровне.

К микроэлементам, жизненно необходимым для человека, относят медь, цинк, марганец, кобальт, молибден, хром, никель, олово, ванадий, йод, фтор, селен, кремний. Хотя потребность в этих веществах и содержание их в организме очень невелики, исчисляются в тысячных долях грамма (что послужило основанием для их обозначения «следовыми» элементами), однако роль их в организме очень велика, так как они принимают участие в построении многих ферментных систем организма и влияют на их активность, участвуя в процессах синтеза белка, иммунологических реакциях, в кроветворении. Избыток или дефицит микроэлементов в пище приводит к развитию тяжелых заболеваний [1].

 

 

Хром

Биологическая роль

В 1973 г канадский доктор Эдвард Конецко сообщил о том, что хром, принимаемый по 1 мг через день, цинк (50 мг ежедневно) и циствин (5 мг ежедневно) способны предупредить и даже лечить катаракту. Однако хром и цинк должны сочетаться с аминокислотами, так как только таким образом они могут переходить в усвояемую форму. Это означает, что микроэлементы усваиваются только в органических соединениях. Поэтому все эти источники надо искать в натуральных продуктах, а не в лекарственных препаратах.

Хром – один из биогенных элементов, постоянно входит в состав тканей растений и животных. У животных хром участвует в обмене липидов, белков (входит в состав фермента трипсина), углеводов. Хром необходим нашему организму в определенных дозах, но если его слишком много, он опасен.

Шестивалентный хром транспортируется в клетки человеческого организма с помощью сульфатного транспортного механизма благодаря своей близости к сульфатам и хроматам по структуре и заряду. Трёхвалентный хром, более часто встречающийся, не транспортируется в клетки. Усваивается только в составе органических соединений.

Хром занимает центральное место в метаболизме сахара.

Лучшим средством для диетологического лечения многих болезней, связанных с обменом сахара является хром. При регулярном приеме этот микроэлемент оказывает значительное лечебное воздействие на целый спектр нарушений здоровья, которые вызывает или отягощает резистентность к инсулину, включая ожирение, гипогликемию (неустойчивый уровень сахара в крови), инсульт, гипертонию, болезнь Крона и колит, язвы, гастрит, рассеянный склероз, болезнь Миньера, мигрени, предменструальный синдром, эпилепсию и множество психических расстройств.

Направления, по которым действует хром в организме человека:

1. Уменьшает тягу к сахару, позволяет легче придерживаться низкоуглеводного режима питания;

2. Даже без соблюдения диеты может увеличивать общую костно-мышечную массу тела; ускоряет обмен веществ и сжигает лишний жир;

3. Помогает предотвратить потерю мышечной ткани при намеренном ограничении калорийности рациона питания;

4. Поддерживает структурную целостность РНК, ДНК, защищает от разрушения, являясь их компонентом;

5. Участвует в жировом обмене, координирует содержание холестерина в крови. Также он вовлечен в процесс регуляции работы сердца, кровеносных сосудов. Способствует поддержанию оптимального давления крови;

6. Содействует выведению токсических веществ, радионуклидов;

Терапевтическая ценность хрома в других областях не так твердо установлена, как в случаях диабета, сердечно-сосудистых заболеваний и гипертонии, однако она может распространяться и на многие другие заболевания. Например, он может облегчать хронические головные боли и помогать лечению угревой сыпи, которая, по-видимому, отчасти обусловлена нарушением обмена инсулина. Хром укрепляет кости, повышая уровень дегидроэпиандростерона (ДГЭА), и потому он может входить в программу лечения остеопороза. И хотя мы не можем утверждать, что хром предотвращает глаукому, он может (вместе с витамином С) сдерживать рост внутриглазного давления.

Важнейшая биологическая роль микроэлемента хрома состоит в регуляции углеводного обмена и уровня глюкозы крови, поскольку хром является компонентом низкомолекулярного органического комплекса – «фактора толерантности к глюкозе». Он нормализует проницаемость клеточных мембран для глюкозы, процессы использования ее клетками и депонирования, и в этом плане функционирует совместно с инсулином. Предполагают, что они образуют комплекс, регулирующий уровень глюкозы в крови. Хром увеличивает чувствительность клеточных рецепторов тканей к инсулину, облегчая их взаимодействие и уменьшая потребность организма в инсулине. Он способен усиливать действие инсулина во всех метаболических процессах, регулируемых этим гормоном. Поэтому хром необходим больным сахарным диабетом, поскольку уровень его в крови у таких больных понижен. Более того, высокий дефицит этого микроэлемента может стать причиной диабетоподного состояния [2].

Норма потребления

Среднесуточная норма хрома в питании – 50 мкг, максимально допустимое количество – 250 мкг. Для многих людей адекватный уровень потребления хрома составляет 25-35 мкг.

Воздействие стрессовых ситуаций, повышенное потребление простых углеводов, напряженная физическая работа, травматические повреждения, инфекции повышают норму хрома, которая составляет в таких случаях 150 – 200 мкг.

Недостаток в организме

Симптомы недостатка хрома:

1. Головные боли, слабость, утомляемость, тревога, бессонница;

2. Невралгия, снижение чувствительности конечностей;

3. Раскоординация работы мышц, появление дрожи в конечностях;

4. Увеличение содержания холестерина и триглицеридов в крови – увеличение вероятности развития атеросклероза;

5. Изменения веса – потеря массы тела, ожирение;

6. Синдром нарушения толерантности к глюкозе, в особенности у людей пожилого и среднего возраста;

7. Изменения содержания глюкозы в крови: увеличения уровня сахара (гипергликемия), снижение количества сахара (гипогликемия), повышение вероятности развития сахарного диабета;

8. Расстройства репродуктивной системы у мужчин;

Избыток в организме

Токсическая доза в день шестивалентного хрома –  5 мг, трехвалентного – 200 мг, летальной считается более 3,0 г.

Трехвалентный хром только при потреблении чрезвычайно высоких доз начинает проявлять токсикологическое действие, но в большей степени как желудочный раздражитель.

Шестивалентный хром представляет собой канцероген I класса опасности. После длительного контакта в течение 15 – 20 лет с повышенным содержанием хроматов возникают опухоли легких.

Тяжелое воздействие оказывает шестивалентный хром:

·         изменяя иммунологическую реакцию организма;

·         ингибируя действие ферментов;

·         поражая печень;                

·         нарушая процессы биологического окисления – цикла трикарбоновых кислот;

·         вызывая пневмосклероз, заболевания сердца, гастриты, язвы желудка и двенадцатиперстной кишки, поражения кожи (язвы, дерматиты), изъявления слизистой носа, хромовый гепатоз;

Симптомы избытка хрома:

1. Болезни воспалительного характера со склонностью к процессу изъязвления слизистых оболочек;

2. Аллергические болезни: бронхиальная астма, астматический бронхит, дерматиты, экземы;

3. Неврастения;

4. Повышение вероятности развития онкологических заболеваний;

Содержание в продуктах питания

В продуктах питания содержание хрома невысокое.

Основные источники микроэлемента:

·         овощи, бобовые, ягоды и фрукты;

·         продукты из цельного зерна (в том числе отруби);

·         лекарственные растения: мелисса, гинкго билоба, сушеница топяная;

·         мясо, говяжья печень, куриные яйца;

·         молочные продукты (сыр);

·         рыба, креветки, крабы;

·         пивные дрожжи.

·         Усваивается хром в среднем отделе тонкой кишки [3].

Марганец

Биологическое значение

У человека марганец находится во всех органах и тканях. Наиболее богаты марганцем трубчатые кости и печень (на 100 г свежего вещества в трубчатых костях марганца содержится 0,3 мг, в печени – 0,205-0,170 мг).

В организм человека марганец поступает с пищей, как растительной, так и животной. Очень богаты марганцем растительные соки.

Марганец в организме человека выполняет следующие функции:

1. Принимает участие в продуцировании и обмене нейромедиаторов в ЦНС, способствует ее формированию;

2. Усиливает действие инсулин;

3. Борется со свободными радикалами, поддерживает устойчивость структуры клеточных мембран;

4. Способствует нормальному функционированию мышечной ткани;

5. Принимает участие в синтезе гормона щитовидной железы – тироксина;

6. Особенно важен марганец во время роста организма, так как он обеспечивает формирование нормальной структуры костей, развитие соединительной ткани, хрящей;

7. Вовлечен в регуляцию уровня сахара в крови, повышая поглощение клеткой глюкозы;

8. Принимает участие в синтезе жирных кислот, способствует снижению уровня липидов в организме, усиливает процесс утилизации жиров. При нормальном уровне марганца организм более полно использует жиры;

9. Препятствует жировой дегенерации печени, содействует отложению гликогена в печени, синтезу холестерина и поддержанию его определенного уровня в крови;

10. Участвует в координации обмена витаминов группы В, E, С, холина, меди;

11. Способствует обеспечению полноценной репродуктивной функции, поддерживая работу женских половых гормонов;

12. Принимает участие в ферментативной деятельности, содействуя нормализации энергетического баланса;

13. Поддерживает факторы свертывания крови;

14. Улучшает работу иммунной системы: требуется для синтеза интерферона;

Норма потребления

Норма марганца в питании – 1-2 мг, максимально допустимое количество потребления – 11 мг. С продуктами питания с учетом усвояемости должно поступать 5-10 мг. Рекомендуется также принимать с цинком.

Избыточный прием фосфора, железа, кальция, меди снижает усвоение марганца.

Недостаток в организме

Дефицит марганца является одним из распространенных. Как правило, недостаток марганца обусловлен повышенной психоэмоциональной нагрузкой в результате интенсивного расходования микроэлемента на обеспечение главных нейрохимических процессов в ЦНС. Вероятность появления недостатка марганца повышается у людей, злоупотребляющих алкоголем.

Дефицит марганца вызывает следующие симптомы:

1. Утомляемость, упадок сил, депрессивные состояния;

2. Ухудшение мышления, способности быстро принимать решения, ухудшение памяти;

3. Нарушение сократительной способности мышц, спазмы и судороги, боли в мышцах, двигательные нарушения;

4. Вероятность развития остеопороза (прием кальция ухудшает усвоение марганца и увеличивает дефицит), ревматоидного артрита, эпилепсии, рассеяного склероза;

5. Нарушения пигментации кожи, витилиго, мелкая чешуйчатая сыпь;

6. Медленный рост волос и ногтей;

7. Развитие бесплодия;

8. Нарушение гормональной функции яичников, наступление раннего климакса, ускоренный процесс старения;

9. Расстройства иммунной системы, возникновение аллергических реакций;

10. Повышение вероятности развития онкологических заболеваний;

11. Замедленное развитие у детей.

Избыток в организме

Токсической дозой для человека считается 40 мг марганца в день, летальная – не установлена.

Не было выявлено фактов отравления человека марганцем из пищевых продуктов, зафиксированы случаи острой интоксикации марганцевой пылью на производстве. Развиваются тяжелые нарушения психики, в том числе галлюцинации – "марганцевое безумие", гипермоторика, гиперраздражитеность. Появлению симптомов при хроническом отравлении предшествует несколько лет.

Симптомы избытка марганца:

1. Упадок сил, повышенная утомляемость, вялость, снижение памяти, депрессивные состояния.

2. Двигательные нарушения: расстройства мышечного тонуса, походки, атрофия мышц, скованность и замедленность движений, парестезии.

3. Энцефалопатия, паркинсонизм.

4. Интерстициальные заболевания лёгких, манганокониоз [4].

Содержание в продуктах питания

Марганец в продуктах питания:

·         пшеничные и рисовые отруби, ржаной хлеб, гречка, рис, овес, проросшее зерно;

·         соя, горох, картофель,  свекла, помидоры, морковь, шпинат, петрушка;

·         черника, черная смородина, ананасы, сливы;

·         лекарственные растения: лапчатка, эвкалипт, багульник, вахта трехлистная;

·         арахис, фундук;

·         чай, кофе.

Заключение

О биологической важности элемента не достаточно судить только по его содержанию в тканях. Недостаточность ряда микроэлементов способна нарушить баланс практически всех обменных процессов в организме. Биологическая активность вещества может сохраняться и в очень низких концентрациях, в то время, как в повышенных относительно нормы даже незаменимые микроэлементы проявляют токсическое действие.

Правильно сбалансированное питание, то есть поступление в организм человека всех необходимых для него веществ в достаточном количестве, в том числе и микроэлементов, является необходимым условием здоровья человека. Большинство важнейших микроэлементов находятся в продуктах растительного происхождения и в хлебопродуктах. Важное значение имеет наличие запасов микроэлементов в различных органах и системах организма (так называемых депо).

Список литературы

Интернет-документы

1.     Медь, цинк, марганец, хром, йод, фтор – Режим доступа. – URL: http://www.medical-enc.ru/15/pitanie/med-zink-marganec-hrom-yod-ftor.shtml

2.     Микроэлемент Хром. Как влияет хром на организм человека – Режим доступа. – URL: http://www.inmoment.ru/beauty/health-body/chrome.html

3.     Хром в организме человека – Режим доступа. – URL: http://properdiet.ru/mineralnye_veshhestva/70-hrom-v-organizme-cheloveka

4.     Марганец в организме человека – Режим доступа. – URL: http://properdiet.ru/mineralnye_veshhestva/60-marganec-v-organizme-cheloveka