МЕТАЛИ В ЛЮДСЬКОМУ ОРГАНІЗМІ

 

Для життєдіяльності живих істот потрібна енергія їжі, яка в клітинах живого організму перетворюється в енергію клітинного палива – АТФ. Енергія їжі – це перетворена енергія Сонця; всі ми – діти Космосу.

    У клітинах рослин міститься хлорофіл, який має здатність переробляти сонячну енергію, використовуючи її при створенні основних поживних речовин. процес утворення органічних речовин з неорганічних в зелених рослинах з допомогою сонячної енергії називається фотосинтезом.

     При фотосинтезі рослини використовують для створення органічних речовин вуглекислий газ, повітря, воду. У фотосинтезі беруть участь мінеральні речовини: фосфор, калій, азот, кальцій. магній, сірка, залізо, марганець. Ці елементи необхідні для забезпечення  процесу утворення сполук хлорофілу з білками рослин. Магній і азот безпосередньо використовуються  в біосинтезі хлорофілу, вони є в складі його молекул. При опроміненні сонячним світлом молекули хлорофілу один з електронів його молекули переходить в стан збудження, одержавши запас енергії. частину своєї енергії він віддає на утворення молекули АТФ, частину – на утворення необхідних рослинній клітині поживних речовин. Віддавши енергію, електрон повертається до свого нормального енергетичного рівня. а передана енергія вже використовується рослинною клітиною для синтезу крохмалу і інших речовин; для дихання клітини, на забезпечення життя всієї рослини. У процесі фотосинтезу рослини поглинають вуглекислий газ, які утворюють живі організми. Рослини і живі організми доповнюють один одного . Рослини, як і живі істоти, використовують кисень для дихання, але зелена рослина продукує в 20 разів більше поживних речовин і кисню, ніж рослинному організму потрібно для життедіяльності. Підраховано, що запас кисню на землі вичерпався б за 2000 років, якби рослини не поповнювали його. Завдяки хлорофільним рослинам щороку засвоюється до 200 мільярдів тон вуглекислого газу  і виробляється до 145 мільярдів тон кисню.

   У процесі фотосинтезу відбувається утворення великої кількості органічних речовин з вуглекислоти та води – щорічно до 100 мільярдів тонн органічних сполук.

    Людина живемв атмосфері азоту, але не може засвоювати його – азот і вуглець можуть потрапити в організм людини тільки з їжею.  А рослини беруть азот із землі, в якій ростуть. Вони засвоюють азот з грунту, утворюючи високопоживні речовини – білки.

     Попри це рослинні організми утворюють вітаміни, необхідні для життєдіяльності організму, речовини,  які слугують каталізаторами життєвоважливих процесів в організмі людини.

      У моркві, абрикосах, обліписі, горобині, грецьких горіхах, траві череди міститься вітамін А, недостача якого впливає на зір людини. Вітамін К, який сприяє звертанню крові, міститься в траві деревію, листях кропиви, в кукурудзяних приймочках.

       Рослини- джерело поживних, вітамінних, тонізуючих і інших речовин для живої істоти. Рослини є ланкою в ланцюзі: сонячне проміння – хлорофіл – фотосинтез – енергія – життя. Без фотосинтезу не було б життя, без фотосинтезу не було б хлорофілу, а хлорофілу не було б без магнію.

      Магній за поширенням на землі посідає 8 місце. Його на планеті дуже багато, особливо в морській воді. Він посідає в ній третє місце після натрію і хлору. Міститься в персиках, абрикосах, помідорах, капусті. Багата на магній і картопля.

       У людському організмі є до 20 грамів магнію. Він входить до складу великої групи ферментів. Які переносять енергію АТФ; магній відіграє важливу роль у синтезі білків. При нестачі магнію в організмі людини виникає інфаркт міокарда. Помічено. Що при перевтомі в крові хворого концентрація   магнію менша від норми. Від концентрації магнію в крові залежить рівень подразливості людини, її нервовий стан. Для формування скелету магній не менш важливий, аніж кальцій. Молекула хлорофілу подібна до молекули гемоглобіну крові людини тим, що в них міститься залізо. Заліза в організмі людини  міститься від 2 до 5 грамів залежно від віку, статі і ваги тіла людини. Дві третини всієї кількості заліза містяться в крові. Завдяки вмісту заліза гемоглобін крові має здатність приєднувати до себе кисень, повітря, транспортувати його, легко віддавати, заміщати кисень вуглекислим газом.

Кров, що тече по венах і насичена вуглекислотою, має вишнево-червоне забарвлення, а артеріальна кров має ясний червоний колір завдяки вмісту кисню. В організм людини залізо потрапляє разом з їжею. Воно міститься в продуктах  тваринного походження і в рослинній їжі. Найбільш багаті сполуками заліза баранина, свинина, яловичина, печінка; трохи менше заліза в яйцях, курячому мэясі. З мэясної їжі організмом людини засвоюється до 20% заліза, з рослинної- до 6%.

Засвоєне при перетравленні їжі в кишечнику залізо потрапляє в кров, де утворює комплекс з білками крові. Білок переносить залізо в кістковий мозок, де залізо переходить від транспортного білка в білок еритроцитів, утворюючи гемоглобін. Еритроцити живуть близько 4 місяців, потім руйнуються. Білкова частина еритроциту переробляється на амінокислоти і засвоюється клітинами організму, а частина, яка містить залізо, переходить в жовчні пігменти печінки. Невелика частина заліза потрапляє  селезінку, частина- в печінку, де залізо утворює запасний фонд. Залізо, відкладене про запас, зв’язується  білками організму і в зв’язується білками організму і в звэязаному білковому комплексі може зберігатися досить довго, поки в ньому не виникне потреба. Наприклад, при кровотечах залізо терміново використовується для синтезу гемоглобіну. Такі комплексні сполуки заліза з білком знайдено в грибах, квітах, у нижчих тварин. Залізо міститься і в інших клітинах тіла людини. Воно відіграє роль каталізатора в процесі дихання клітин, каталізує процес розпадання перекису водню, який утворився як побічний продукт при окисних реакціях.

Фермент, що розкладає перекис водню, знаходиться в слині, печінці, нирках, лейкоцитах, соці підшлункової залози. Його містять корінь хріну та інжирного дерева. В даному випадку залізо, що входить в склад ферменту, відіграє захисну функцію.

При нестачі заліза в організмі виникає залізодефіцитна анемія. Преперети заліза, як загальнозміцнюючий посередник, використовували ще в стародавньому Китаї, Єгипті, Греції. В кінці минулого століття німецький вчений Густав Бунге заявив, що залізо слід купувати не в аптеці, а на базарі, і в першу чергу яйця, шпинат. Він мав на увазі, що треба “підгодовувати” здоровий організм тими сполуками заліза, які містяться в їжі.

Ще одним металом, який входить до складу каталізаторів окисних процесів в живому організмі є мідь. Відомо понад 50 білків та ферментів, у яких знайдено мідь. Мідь і залізо в живих оргаізмах тісно поєднані. Мідь слугує прискорювачем в окисних реакціях клітин, міди сприяє утворенню гемоглобіну, накопиченню заліза про запас. При дефіциті заліза в організмі збільшується кількість міді. Це явище помітили у донорів, у людей при великих кровотечах.  Мідь, як і залізо, міститься  в усіх органах, але найбільше металу в печінці й головному мозку. Встановлено, що в правій і лівій півкулях вміст міді різний- у людини ліва півкуля активніша, тому в ній більше біологічно активних металів. Найбільше міді міститься в тих центрах мозку, які зв’язані з рухом тіла. При порушеннях функції мозку (шизофренії, епілепсії) помічено зниження вмісту міді в мозковій тканині. Мідь виконує й інші біологічні функції в організмі людини, зв’язані з дією вітамінів групм В, аскорбінової кислоти. Дефіцит міді у нормальних здорових людей не спостерігається навіть в районах з низьким вмістом солей міді в навколишньому середовищі. Потреба організму в міді менша, ніж в сполуках заліза. Мідь потрапляє в організм з їжею (горіхи, печінка, гриби, устриці) і з питною водою. Необхідна мідь і рослинам, вона впливає на процес утворення хлорофілу і запобігає його руйнуванню. В організмах нижчих тварин мідь також відіграє важливу роль. Італійський учений Б. Бізіо в 1834 році визначив, що блакитний колір лімфи у безхребетних тварин залежить від вмісту в ній міді. Як і залізо в крові вищих тварин і людини, мідь в організмі безхребетних знаходиться в комплексі з білком. Тому у кальмарів, раків, равликів і павуків мідь виконує таку ж функцію, що й залізо в гемоглобіні вищих живих істот. Ще в 1913 році учень академіка Вернадського біохімік і геолог Я. Самойлов висловив думку, що в процесі розвитку живого організму кров могла змінюватися- мідь поступово замінила залізо; гемоглобін крові має в 5 разів вищу здатність переносити кисень, ніж білок, який містить мідь. Не витримавши конкуренції з залізом як транспортувальником кисню в крові вищих тварин, мідь все ж залишалася важливим компонентом в процесі кровоутворення, беручи участь в формуванні гемоглобіну.

Важливим біометалом є марганець. Він бере участь в обміні речовин в рослинних клітинах нарівні з іонами магнію. Марганець може й змінювати магній в деяких біохімічних процесах. Відсутність марганцю в раціоні харчування тварин може привести до їх загибелі. В організмі людини марганець входить до складу двох ферментів і активізує дію багатьох ферментів. Він стимулює синтез холестерину і жирних кислот; сприяє кращому засвоєнню заліза і міді, активізуючи процес кровоутворення, сприяє утворенню інсуліну в підшлунковій залозі, бере участь у синтезі життєво-необхідного віттаміну С.

Не менш важливі елементи хром і нікель. Нестача нікелю спостерігається при різних формах анемії. Солі нікелю стимулюють синтез амінокислот. При недостачі хрому спостерігається уповільнення росту тварин, порушення вуглеводного обміну, виникнення діабету, захворювання очей.

Про значення в житті рослин молібдену всідчить те, що він входить до складу ферменту, який каталізує перетворення вільного азоту в форми, які легко засвоюються. У тварин і людей у малих дозах стимулює утворення гемоглобіну, у великих- затримує цей процес. Баланс молібдену дуже важливий для людини. При надлишку металу нирки не встигають вивести з організму основну кислоту і вона відкладається у вигляді солей в органах і тканинах. Виникає деформація суглобів, людина втрачає рухливість. Найбільша кількість молібдену у людини знаходиться в шкірі і печінці. В молекулі В₁₂ знаходиться трьохвалентний кобальт. У тварин В₁₂  синтезується за допомогою  мікроорганізмів, які містяться в шлунково-кишковому тракті. У людей мікроорганізми виробляють незначну кількість вітаміну В₁₂ і основна його кількість надходить з їжею. При недостачі В₁₂ спостерігаються порушення у відновленні крові, виникає злоякісна анемія. Цинк входить до складу багатьох ферментів. Він впливає на роботу щлунку- сприяє утворенню соляної кислоти, на роботу слинних залоз і підшлункової залози, сприяючи виділенню лужних секретів. Цинк сприяє виділенню з організму вуглекислого газу, що виділяється при диханні тканин, бере участь в обміні білків та фосфорного обміну. Цинк необхідний для формування скелету. Робота ендокринних залоз залежить від наявності цинку- він входить до складу молекули гормону підшлункової залози- інсуліну. Порушення обміну цинку в організмі призводить до лейкемії, цирозу печінки, атеросклерозу. Недостача цинку в їжі призводить до затримки росту. У віддалених районах Африки живуть племена карликів, у яких  спостерігається дефіцит цинку. Добова потреба в цинку 12 міліграмів, всього ж цинку в організмі людини не більше 2 грамів. У немовлят в організмі цинку дуже мало, тоді як в оррганізмі людей похилого віку цинку найбільша кількість.

Необхідним компонентом нашої їжі є сіль харчова- хлорид натрію. Її шанували з давніх давен. В стародавньому Римі сіллю розплачувались з легіонерами замість грошей. Іон хлору необхідний людині для утворення соляної кислоти в шлунково-кишковому тракті. А іон натрію разом з іоном калію бере участь в генеруванні біохімічних струмів, що дають енергію для постачання поживних речовин в клітини через бар’єр, який утворює клітинна оболонка. Іони натрію і калію маючи різний потенціал, створюють умови для проходження нервових імпульсів. Наявністю рівноваги між іонами натрію і калію забезпечується нормальна робота серця, судин, реакція крові, нормальний тиск крові в артеріях, нормальна ровідність нервових імпульсів. Помічено, що при вживанні  деяких ліків з організму виводяться іони натрію і калію. Таким хворим призначають солі калію і вживання їжі, багатої на іони калію (курагу, картоплю, ізюм, черешні, бобові рослини тощо). Іони натрію потрапляють в організм з продуктами тваринництва. Помічено, що люди, які вживають рослинну їжу, потребують більше солі, ніж люди, котрі харчуються тваринною їжею. Для нормальної здорової людини потреба солі становить 10-15 грамів на добу.  Існує баланс вмісту іонів калію і натрію.

Французький вчений Бунге навів статистичні дані, що селянин, котрий з рослинною їжею вживає калій, вживає солі більше, ніж мешканець міста, який вживає переважно бідну на калій тваринну їжу.

Калій і натрій можна назвати металами-близнюками – порушення балансу між ними приводить до захворювання серцево-судинної системи (ішемічної хвороби серця, інфаркту міокарда, гіпертонії), порушення в роботі нирок. У природі обидва метали дуже поширені. Вони зустрічаються і в грунті, і в морськів воді. Для рослин солі калію є необхідним компонентом родючого грунту.

За своєю біологічною властивістю кальцій не має собі рівних не тільки серед металів, але й серед інших хімічних елементів. Кальцій міститься в усіх тканинах і рідинах організму людини, тварин і рослин. Іони кальцію потрібні практично в усіх процесах, які відбуваються в клітинах, активізують дію багатьох ферментів, сприяють згортанню крові, регулюють проникливість клітинних мембран, стимулюють передачу нервових імпульсів, виступають основними ланками механізму м’язового скорочення. В організмі людини міститься до 1 кг кальцію. Основна маса кальцію сконцентрована в скелеті, при необхідності організм може вилучити з кісткової тканини в три рази більше кальцію, ніж його міститься в міжклітинній рідині. Кальцій в організм людини надходить з питною водою і їжею. Обмін кальцію регулюють біологічно активні речовини- вітамін D₂ і гормони щитовидної і прищитовидних залоз. При недостачі вітаміну D₂ наступає сповільнення надходження кальцію в кісткову тканину. У дітей це призводить до рахіту, у дорослих – до розм’якшення кісток. Гормон щитовидної залози знижує рівень кальцію в крові, гормон прищитовидних залоз сприяє виходу кальцію з кісток в кров. При недостачі іонів порушується робота м’язів, зокрема й серцевого м’яза, що приводить до порушення роботи серцево-судинної системи. Помічено, що в людей, які вживають питну м’яку воду з низьким вмістом солей кальцію, частіше розвиваються  захворювання серця і судин. Найважливіші функції живих організмів- спадковість, рух, відчуття, явище імунітету, енергетика людини і природа захворювань, за словами академіка Енгельгардта, залежать від наявності в організмі металів- мікроелементів. Десять перерахованих вище металів називають металами життя, кількість їх (крім кальцію) в організмі мала, але їх присутність необхідна. Природа створила людину з елементів, які зустрічаються в земній корі, у водах світового океану й у Космосі.