Анализы на содержание микроэлементов и витаминов: показания к назначению, норма и причины отклонений

Ванадий

Ванадий – это достаточно мало изученный элемент, основная задача которого заключается в обеспечении налаженной работы сердечно-сосудистой, нервной, а также мышечной систем.

Польза ванадия

• Участие в образовании костной ткани.
• Регуляция углеводного обмена.
• Обеспечение организма энергией.
• Нормализация работы поджелудочной железы.
• Уменьшение выработки холестерина, что препятствует развитию атеросклероза.
• Повышение устойчивости зубов к кариесу.
• Уменьшение отечности.
• Стимулирование деятельности иммунной системы.
• Замедление процессов старения.

Ванадий присутствует в продуктах питания в небольших дозах, которых вполне хватает для восполнения его запасов, поэтому дефицит данного элемента в организме встречается крайне редко.

Чаще дефицита встречается передозировка ванадием, попадающим в организм при вдыхании воздуха, загрязненного токсическими веществами и вредными парами. Передозировка ванадием приводит к поражению системы кровообращения, органов дыхания и нервной системы.

Важно! Витамин С, хром, а также железистое железо усиливают токсическое воздействие ванадия

Микроэлементы

Термин «микроэлементы» получил особое распространение в медицинской, биологической и сельскохозяйственной научной литературе в середине XX века. В частности, для агрономов стало очевидным, что даже достаточное количество «макроэлементов» в удобрениях (троица NPK — азот, фосфор, калий) не обеспечивает нормального развития растений.

Содержание микроэлементов в организме мало, но они участвуют в биохимических процессах и необходимы живым организмам. Поддержание их содержания в тканях на физиологическом уровне необходимо для поддержания постоянства внутренней среды (гомеостаза) организма.

Основные микроэлементы

Необходимыми для жизнедеятельности растений, животных и человека считаются более 30 микроэлементов. Среди них (в алфавитном порядке):

• Бром (Br)
• Бор (B)
• Кобальт (Co)
• Кремний (Si)
• Марганец (Mn)
• Медь (Cu)
• Молибден (Mo)
• Никель (Ni)
• Селен (Se)
• Фтор (F)
• Хром (Cr)
• Цинк (Zn)

Чем меньше концентрация элемента в организме, тем труднее установить его биологическую роль, идентифицировать соединения, в образовании которых он принимает участие. К числу несомненно важных относят бор, ванадий, кремний и др.

✅ Фосфор (P)

Фосфор — элемент, необходимый для нормального функционирования организма. Соединения фосфора и его производные присутствуют практически в каждой клетке тела и принимают участие во всех физиологических химических реакциях.

Функции фосфора в организме:

• входит в состав нуклеиновых кислот, участвующих в процессах роста и деления клеток, хранения и использования генетической информации;
• в составе костей скелета содержится примерно 85% от всего фосфора, находящегося в организме;
• обеспечивает нормальную и здоровую структуру десен и зубов;
• существенно влияет на правильную работу почек и сердца;
• принимает участие в процессах накопления и освобождения энергии в клетках;
• задействован в передаче нервных импульсов;
• способствует обмену жиров и крахмалов.

Состояние при дефиците фосфора:

• Слабость, сонливость, головные боли, причем эти симптомы присутствуют постоянно и не зависят от внешних факторов (продолжительности сна, отдыха и количества нагрузок).
• Дрожь в мышцах, ослабление мышечного тонуса, снижение физической активности. Без фосфора мышцы слабеют, и человек с трудом выполняет обычные для себя виды работ.
• Снижение или потеря аппетита.
• Чувство тревоги, страха, раздражения.
• Изменение кожной чувствительности. Может развиться онемение кожи верхних и нижних конечностей, или наоборот, кожные покровы становятся слишком чувствительными, любое прикосновение, холодные или теплые предметы могут вызывать неприятные ощущение или даже боль.
• Нарушения в работе сердечно-сосудистой и мочевыделительной системы.
• Патологии костно-суставной системы. Самый характерный признак нехватки фосфора. Болезненность в области суставов, костей, деформация суставов, дегенеративно-дистрофические заболевания и частые переломы могут возникать не только из-за недостатка кальция, но и из-за дефицита фосфора.
• Гематологические нарушения. Недостаток фосфора вызывает развитие анемии, тромбоцитопении и снижение продукции лейкоцитов.

В каких продуктах искать?

Яйца, молочные продукты, мясо, рыба, миндаль, кешью, бобовые, грибы, какао, чеснок, икра.

Роль микроэлементов в изучении нефтеобразования

Изучение микроэлементов интересно с точки зрения происхождения нефти, так как содержание некоторых элементов характерно в том числе для растений и животных, что может объяснять родственность с ними нефтей.

Однако, согласно обзору докторов химических наук М. А. Лурье и Ф. К. Шмидта, биогенная теория генезиса нефти не полностью объясняет то, как в нефть попали металлические компоненты. Согласно органической теории, никель и ванадий появились в нефтях в процессе многоступенчатого замещения меди в её комплексах и железа и магния в гемах и производных хлорофилла. Однако хлорофилл, как и гемоглобин, в нефти никогда не был найден, а порфирины могут быть абиогенного происхождения: они входят в состав метеоритов и синтезируются в соответствующих условиях, а также присутствуют в мантийных ксенолитах.

Отмечается также зависимость между содержанием в нефти серы и содержанием ванадия и никеля (чем больше сернистых соединений, тем больше V- и Ni-компонентов). Это даёт основание считать, что эти компоненты являются «первичными» и попали в нефть на стадии донных илов.

Классификация

Классифицировать все макронутриенты можно по такому признаку, как биогенность (органогенность). Этот научный термин на простом и понятном языке отождествляется со словом «содержание».

Наиболее значимыми веществами (имеющими наибольший удельный вес) в клетках живого организма являются 4 газа:

1. кислород;
2. углерод;
3. водород;
4. азот.

Если совокупность всех вышеперечисленных веществ принять за единицу, то примерные концентрации их в организме человека составят пропорцию 64:18:10:8 соответственно.

К прочим макроэлементам, входящим в состав абсолютно всех живых клеток, относятся:

• магний;
• натрий;
• хлор;
• фосфор;
• сера;
• кальций;
• калий.

Из перечисленных выше больше всего ученым удалось выявить в клетках ионов кальция и фосфора, а меньше всего обнаружено магния. Вес абсолютно всех макроэлементов в организме человека выражается в граммах, тогда как вес микро- и ультрамикроэлементов считается в миллиграммах и микрограммах.

Все макро- и микроэлементы в организме здорового человека находятся в сбалансированном количестве, а любое отклонение от нормальных значений в большую или меньшую сторону оказывает неблагоприятное влияние на здоровье человека.

Классификация микроэлементов

Классифицировать микроэлементы можно по нескольким признакам, среди которых выделяют:

• жизненно необходимые вещества;
• токсические;
• незаменимые;
• частично восполняемые.

Также ученые выделяют в отдельные группы малоизученные микроэлементы и вещества, не принимающие участия в процессах жизнеобеспечения.

К жизненно необходимым веществам относят микронутриенты, удельный вес которых в клетках максимальный. Вес таких веществ исчисляется в микрограммах. К названной группе относят:

• фтор (F);
• медь (Cu);
• селен(Se);
• бром (Br);
• молибден (Mo).

Частично восполняемыми принято называть вещества, действие которых заменяют комбинации других макро- и микроэлементов.

К незаменимым веществам в клетках людей и всех остальных живых организмов причисляют:

• цинк (Zn);
• марганец (Mn);
• железо (Fe);
• йод (I).

Относительно недавно группа ученых внесла корректировки в классификацию микронутриентов. Научные исследования показали, что часто именно незаменимые вещества быстрее всего превращаются в токсичные. Это связано прежде всего с большим количеством данных минералов в клетках и влиянием внешней среды. К токсичным микронутриентам относят также кадмий, свинец, олово, стронций и прочие вещества, содержащиеся в таблице Менделеева. Все подобные вещества в природе и в организме человека встречаются в микродозах. Попасть в кровь и в клетки ядовитые микронутриенты могут из лекарственных препаратов и вакцин, а также при нарушении технологии производства на заводах черной металлургии.

Еще одним способом классифицировать и упорядочить микроэлементы, необходимые человеку и живым существам, является деление по критерию возможного возникновения дефицита. Таким образом к:

• эссенциальным (дефицит которых может возникнуть без достаточного восполнения потребностей) относят железо, медь, марганец, цинк, кобальт, хром, молибден, йод и селен;
• условно эссенциальным причисляют все прочие микронутриенты.

Также в свете последних открытий в биоинженерии ученые выявили, что ни один из известных микроэлементов не накапливается в организме, как это делают биогенные вещества (кислород, водород и все без исключения макронутриенты), при условии правильного функционирования систем выведения отходов из организма.

Полный список и основные характеристики свойств

Полный список и основные характеристики свойств макроэлементов представлен в таблице ниже.

Многие характеристики макроэлементов по сей день остаются неизученными. Новые данные исследователи получают каждый день, благодаря чему удается выяснить работу веществ в клетках живых организмов более детально.

Литий

Интересный факт! В ходе наблюдений и исследований было выявлено, что в регионах, где литий присутствует в питьевой воде, психические нарушения возникают намного реже, а сами люди ведут себя более спокойно и уравновешенно. Уже с 1971 года данный элемент начали применять в качестве эффективного психотропного средства при лечении депрессии, ипохондрии, агрессивности, а также наркомании.

Польза лития

• Снижение нервной возбудимости.
• Регулирование жирового и углеводного обменов.
• Предупреждение развития аллергии.
• Поддержание работы иммунной системы.
• Нейтрализация воздействия алкоголя, солей тяжелых металлов, а также радиации.

Дефицит лития может наблюдаться у хронических алкоголиков, при иммунодефицитах, а также при определенных онкологических заболеваниях.

Избыток этого микроэлемента чаще всего спровоцирован неправильным или длительным приемом препаратов с литием.

Симптомы избытка лития:

• жажда;
• увеличение выделения мочи;
• тремор рук;
• слабость;
• нарушение;
• координации движений;
• рвота;
• понос.

Тяжелые случаи отравления могут сопровождаться судорогами, потерей памяти и ориентации.

Дефицит лития восполняется введением в рацион минеральной воды, а также продуктов, содержащих литий.

При избытке этого элемента проводится симптоматическое лечение (справедливости ради отметим, что тяжелые случаи отравления литием встречаются крайне редко).

В каких продуктах содержится литий?

Важно! В организм взрослого человека в сутки поступает порядка 100 мкг лития, при этом ученые до сих пор не пришли к общему мнению относительно оптимальной суточной дозы данного элемента. При этом определена токсическая доза лития, составляющая 90 – 200 мг, причем из продуктов питания либо воды такое количество лития получить просто невозможно

Пищевые источники лития:

• минеральная вода;
• соль (и морская, и каменная);
• картофель;
• томаты;
• мясо;
• рыба;
• морские водоросли;
• молочные продукты;
• яйца;
• редис;
• салат;
• персик;
• капуста квашеная.

Марганец – функции, нормы, причины повышения, снижения содержания в организме

Применение марганца в медицинской практике₄Где содержится марганец в организме? Нормы потребления. Какие продукты содержат марганец?Биологическая роль марганцаПричины низкого содержания марганца в организме

1. малое поступление марганца с продуктами питания
2. злоупотребление продуктами, содержащими консерванты – фосфаты (например, газированные напитки с красителями)
3. переизбыток в организме кальция, меди и железа, которые усиливают процессы выделения марганца из организма
4. различные психо-эмоциональные перегрузки
5. отравление токсичными элементами – цезием, ванадием (особенно у работников химической отрасли, металлургии)
6. у женщин в периоды гормональной перестройки – период менопаузы и перименопаузы

Проявления дефицита марганца

• задержка умственного и физического развития детей
• снижение памяти и познавательных способностей мозга
• нарушения функций костно-мышечной системы (судороги и спазмы мышц, растяжение связок, остеопороз)
• изменения кожи и придатков (витилиго, нарушения окраски кожи, сыпи, медленный рост ногтей и волос)
• эндокринные нарушения (ожирение, снижение концентрации антиатерогенных фракций холестерина, снижение толерантности к глюкозе)
• овариальная дисфункция, преждевременный климакс и раннее старение
• нарушения иммунитета

Причины переизбытка марганца в организмеПроявления избытка марганца в организме

• нарушения высшей нервной деятельности (памяти, процессов мышления и т.д.)
• утомляемость, слабость, апатия, вялость, сонливость, депрессия
• нарушения нервно-мышечной передачи – парестезии, замедленность, скованность движений, нарушения походки, скованность движений
• паркинсонизм, различные энцефалопатии
• развитие заболеваний легких при вдыхании пыли и паров (манганокониоз)

В чем определяют содержание марганца. Метод определения

Йод

Основная функция йода – обеспечение синтеза гормона щитовидной железы под названием «тироксин». Кроме того, йод активно участвует в создании фагоцитов, представляющих собой своеобразные «патрульные» клетки, уничтожающие мусор и всевозможные чужеродные тела непосредственно в клетках.

Польза йода

• Нормализация работы эндокринной системы путем регулирования функций щитовидной железы, а также гипофиза.
• Обеспечение обменных процессов.
• Способствование нормальному физическому и умственному развитию (особенно у детей).
• Предупреждение накопления радиоактивного йода, что обеспечивает надежную защиту от воздействия радиации.
• Укрепление иммунитета.
• Нормализация работы нервной системы.
• Регулирование работы сердечно-сосудистой, половой, а также костно-мышечной систем.
• Стабилизация гормонального фона.

Важно! Йод в чистом виде, попадающий в организм, почти не усваивается, при этом значительные его дозы могут спровоцировать тяжелое отравление: так, смертельная доза чистого йода для человека составляет порядка 3 г (получить такую дозу с продуктами питания, обогащенными йодом, невозможно). Избыток йода чреват следующими последствиями:

Избыток йода чреват следующими последствиями:

• развитием гипертиреоза, одним из проявлений которого является Базедова болезнь с зобом;
• повышенной раздражительностью;
• тахикардией;
• мышечной слабостью;
• потливостью;
• резкой потерей веса;
• склонностью к диарее.

Дефицит йода приводит к таким нарушениям:

• заболеваниям нервной системы;
• задержке роста и развитию слабоумия у детей;
• болезням щитовидной железы;
• увеличению риска развития раковых заболеваний;
• повышению холестерина;
• врожденным порокам развития;
• невынашиванию беременности у женщин и стерильности у мужчин;
• снижению частоты сердечных сокращений.

Йод попадает в организм человека с продуктами питания, водой и воздухом, поэтому люди, постоянно проживающие у моря, редко испытывают йододефицит, особенно если включают в рацион йодосодержащие продукты.

В каких продуктах содержится йод?

Суточная норма йода равна 2 – 4 мкг на один килограмм массы тела.

Золотое правило! Чем меньше йода присутствует в окружающей среде, тем больше необходимо вводить в рацион продуктов, богатых этим микроэлементом.

Йодосодержащие продукты:

• морская соль;
• овощи зеленого цвета;
• пищевая йодированная соль;
• океаническая и морская рыба;
• морепродукты, включая морские водоросли и морскую капусту;
• лук;
• чеснок;
• ананасы;
• яйца;
• печень трески;
• восточные пряности (особенно имбирь, перец, кориандр, а также тмин, гвоздика и куркума);
• репа;
• спаржа;
• морковь;
• капуста разных сортов;
• картофель;
• помидоры;
• фасоль;
• овсяные хлопья;
• виноград;
• клубника;
• свекла.

Примечания

1. Надиров Н. К., Котова А. В., Камьянов В. Ф. и др. Металлы в нефтях. — Алма-Ата: Наука, 1984. — С. 142. — 448 с.
2. Давыдова С. Л., Тагасов В. И. Нефть и нефтепродукты в окружающей среде. — М.: Изд-во РУДН, 2004. — 163 с.
3. Проскуряков В. А., Драбкин А. Е. Химия нефти и газа. — Санкт-Петербург: Химия, 1995. — С. 295—299. — 448 с. — ISBN 5-7245-1023-5.
4. ↑ Батуева И. Ю., Гайле A. A., Поконова Ю. В. и др. Химия нефти. — Л.: Химия, 1984. — С. 283—298. — 360 с.
5. Камьянов В. Ф., Аксенов В. С., Титов В. И. Гетероатомные компоненты нефти. — Новосибирск: Наука, 1983. — С. 175. — 239 с.
6. Карцев А. А. Основы геохимии нефти и газа. — М.: Недра, 1969. — С. 89—97. — 272 с.
7. ↑
8. Сыркин А. М., Мовсумзаде Э. М. Основы химии нефти и газа. — Уфа: Из-во УГНТУ, 2002. — С. 88—89. — 109 с. — ISBN 5–7831–0495–7.
9. Добрянский А. Ф. Химия нефти. — Л.: Гостоптехиздат, 1961. — С. 182—184. — 224 с.

Признаки и симптомы недостатка или избытка

Признаки и симптомы недостатка или избытка макроэлементов в человеческом организме перечислены в таблице.

Для усвоения макроэлементов организм должен получать сбалансированное питание. В регионах со сложной экологической обстановкой и загрязненным воздухом всем людям необходимо корректировать в рационе количество йода, фтора и употреблять больше витаминов. Забота о своем здоровье даст необходимый результат только тогда, когда питание будет сбалансированным на протяжении длительного времени.

Цинк

Данный микроэлемент является составляющей крови, а также мышечной ткани. Он выполняет роль катализатора химических реакций, направленных на поддержание в организме необходимого кислотного уровня. Кроме того, цинк входит в состав инсулина, регулирующего концентрацию сахара в крови.

Польза цинка

• Регулирование гормональных функций, а именно стимулирование функций размножения и повышение сексуальной активности.
• Стимулирование и восстановление иммунитета.
• Стимулирование мозговой деятельности.
• Обеспечение осуществления нормального вкусового восприятия и устранение потери вкуса.
• Стимулирование гормона роста.
• Активизирование процесса костеобразования.
• Ускорение заживления как внутренних, так и наружных ран.
• Стимулирование образования кровяных клеток.
• Нормализация работы нервной системы.
• Нормализация жирового обмена путем повышения интенсивности распада жиров, что предупреждает развитие жировой дистрофии печени.
• Регенерация кожного покрова.

Дефицит цинка приводит к таким нарушениям:

• задержке роста и отставанию в развитии;
• перевозбуждению нервной системы;
• быстрому утомлению;
• ухудшению качества кожи;
• выпадению волос;
• бесплодию;
• преждевременным родам;
• недоразвитости половых органов;
• ухудшению зрения.

Важно! Одной из причин недостаточности цинка является чрезмерное потребление зерновых, обогащенных фитиновой кислотой, которая препятствует всасыванию этого элемента в кишечнике. Однако страшен не только дефицит, а избыток цинка, провоцирующий задержку роста и нарушение минерализации костей

Но избыток этого микроэлемента – явление редкое, поскольку токсичность цинка наблюдается при дозировках, превышающих 150 мг в сутки, тогда как суточная потребность в цинке составляет лишь 10 – 25 мг

Однако страшен не только дефицит, а избыток цинка, провоцирующий задержку роста и нарушение минерализации костей. Но избыток этого микроэлемента – явление редкое, поскольку токсичность цинка наблюдается при дозировках, превышающих 150 мг в сутки, тогда как суточная потребность в цинке составляет лишь 10 – 25 мг.

В каких продуктах содержится цинк?

Продукты, содержащие цинк:

• яблоки;
• лимоны;
• инжир;
• мед;
• финики;
• зеленые овощи;
• малина;
• пивные дрожжи;
• говяжья печень;

• семечки;
• отруби;
• крупы;
• бобовые;
• растительные масла;
• морская рыба и морепродукты;
• черника;
• грибы;
• молоко;
• какао;
• шоколад;
• картофель;
• творог;
• морковь;
• яйца;
• свекла;
• черная смородина;
• мясо и субпродукты.