Какие химические элементы входят в состав витаминов

Какие химические элементы входят в состав витаминов thumbnail

Биологически значимые элементы (в противоположность биологически инертным элементам) — химические элементы, необходимые живым организмам для обеспечения нормальной жизнедеятельности.

Элементы, обеспечивающие жизнедеятельность организма, классифицируют по разным признакам — содержанию в организме, степени необходимости, биологической роли, тканевой специфичности и др[1]. По содержанию в теле человека и других млекопитающих элементы делят на

  • макроэлементы (сотые доли процента и более);
  • микроэлементы (от стотысячных до тысячных долей процента);
  • ультрамикроэлементы (миллионные доли процента и менее)[1][2][3][4].

Некоторые авторы проводят границы между этими типами по другим значениям концентрации[5][6]. Иногда ультрамикроэлементы не отделяют от микроэлементов[5].

Макроэлементы[править | править код]

Эти элементы слагают основу плоти живых организмов.

Органогенные элементы[править | править код]

Львиную долю массы клетки составляют 4 элемента[7] (указано их содержание в теле человека)[8]:

  • Кислород — 65 %;
  • Углерод — 18 %;
  • Водород — 10 %;
  • Азот — 3 %.

Эти макроэлементы называют органогенными элементами[комм. 1] или макронутриентами (англ. macronutrient)[комм. 2]. Преимущественно из них построены белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты и многие другие органические вещества. Иногда эти четыре элемента обозначают акронимом CHNO, состоящим из их обозначений в таблице Менделеева.

Другие макроэлементы[править | править код]

Ниже перечислены другие макроэлементы[1] и их содержание в теле человека[8].

  • Калий — 0,35 %
  • Кальций — 2 %
  • Магний — 0,05 %
  • Натрий — 0,15 %
  • Сера — 0,25 %
  • Фосфор — 1,1 %
  • Хлор — 0,15 %

Микроэлементы[править | править код]

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[править | править код]

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

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.

Биогенные элементы[править | править код]

Биогенными называют все элементы, постоянно присутствующие в живых организмах и играющие какую-либо биологическую роль, в первую очередь O, C, H, Ca, N, K, P, Mg, S, Cl, Na, Fe[12].

Совместимость[править | править код]

При усвоении организмом витаминов, микроэлементов и макроэлементов возможен антагонизм (отрицательное взаимодействие) или синергизм (положительное взаимодействие) между разными компонентами.

Недостаток минеральных веществ в организме[править | править код]

Основные причины, вызывающие недостаток минеральных веществ:

  • Неправильное или однообразное питание, некачественная питьевая вода.
  • Геологические особенности различных регионов Земли — эндемические (неблагоприятные) районы (см. Эндемические заболевания).
  • Большая потеря минеральных веществ по причине кровотечений, болезнь Крона, язвенный колит.
  • Употребление алкоголя и некоторых лекарственных средств, связывающих микроэлементы или вызывающих их потерю организмом.

Использование термина «минерал» по отношению к биологически значимым элементам[править | править код]

Микро- и макроэлементы попадают в организм главным образом с пищей. Для их обозначения в английском языке существует термин dietary mineral.

В конце XX века российские производители некоторых лекарственных препаратов и биологически активных добавок стали использовать для обозначения макро- и микроэлементов термин «минерал». С научной точки зрения такое употребление этого термина является неправильным, так как он означает только геологическое природное тело с кристаллической структурой. Тем не менее производители т. н. «биологических добавок» стали называть свою продукцию витаминно-минеральными комплексами, имея в виду минеральные добавки к витаминам.

См. также[править | править код]

  • Химический состав клетки
  • Рекомендуемая суточная норма потребления
  • Незаменимые пищевые вещества
  • Биофортификация

Примечания[править | править код]

Комментарии

  1. ↑ Иногда органогенными элементами (органогенами) называют только C, H, N, O[9], иногда — ещё и P и S[1], а иногда — все элементы, играющие какую-либо роль в жизни организмов[10].
  2. ↑ Иногда макронутриентами называют белки, жиры и углеводы[11].

Источники

  1. 1 2 3 4 Скальный А. В., Рудаков И. А. Биоэлементы в медицине. — Оникс 21 век, Мир, 2004. — С. 18—23. — 272 с. — ISBN 5-329-00930-8.
  2. ↑ Макроэлементы // Словарь ботанических терминов / И.А. Дудка. — Киев: Наукова Думка, 1984.
  3. ↑ Микроэлемент // Словарь ботанических терминов / И.А. Дудка. — Киев: Наукова Думка, 1984.
  4. ↑ Ультрамикроэлементы // Словарь ботанических терминов / И.А. Дудка. — Киев: Наукова Думка, 1984.
  5. 1 2 Авцын А. П., Жаворонков А. А., Риш М. А., Строчкова Л. С. Микроэлементозы человека. — М.: Медицина, 1991. — С. 16—17. — 496 с. — ISBN 5-225-02128-X.
  6. Кидин В.В., Торшин С.П. Агрохимия. Учебник. — Проспект, 2015. — 619 с. — ISBN 9785392187676.
  7. Билич Г. Л., Крыжановский В. А. Биология. Полный курс: В 4 т. — издание 5-е, дополненное и переработанное. — Оникс, 2009. — С. 20. — 864 с. — ISBN 978-5-488-02311-6.
  8. 1 2 Starr C., McMillan B. 2.1. Atoms and Elements // Human Biology. — 11 ed. — Cengage Learning, 2014. — P. 16. — 608 p. — ISBN 9781305445949.
  9. ↑ Органогенные элементы // Большая медицинская энциклопедия / гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Советская энциклопедия, 1969—1978.
  10. Дедю И. И. Органогены // Экологический энциклопедический словарь. — Кишинев, 1989.
  11. ↑ Методические рекомендации 2.3.1.2432-08. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации.
  12. ↑ Биогенные элементы // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.

Литература[править | править код]

  • Ultratrace minerals. Authors: Nielsen, Forrest H. USDA, ARS Source: Modern nutrition in health and disease / editors, Maurice E. Shils … et al.. Baltimore: Williams & Wilkins, c 1999., p. 283—303. Issue Date: 1999.
  • Авцын А. П., Жаворонков А. А., Риш М. А., Строчкова Л. С. Микроэлементозы человека. — М.: Медицина, 1991. — С. 16. — 496 с. — ISBN 5-225-02128-X.
  • Скальный А. В., Рудаков И. А. Биоэлементы в медицине. — Оникс 21 век, Мир, 2004. — С. 18—19. — 272 с. — ISBN 5-329-00930-8.

Источник

Предыдущая глава | Оглавление | Следующая глава

Эти вещества не имеют энергетической ценности, но являются необходимыми для нормального функционирования организма.

1. Витамины — пищевые вещества, необходимые для поддержания жизненных функций, которые должен получать организм в готовом виде с продуктами питания.

С момента выделения первого витамина в 1912 г. уже выделено и синтезировано около 30 витаминов и витаминоподобных веществ, являющихся по строению низкомолекулярными соединениями различной химической природы.

Организм человека не синтезирует витамины или синтезирует их в незначительном количестве, а поэтому должен получать их с пищей. Суточная потребность — от нескольких микрограммов до нескольких миллиграммов (см. табл. 1).

В отличие от других незаменимых факторов питания, витамины не являются источником энергии или пластическим материалом, но, входя в состав ферментов, принимают участие в обмене веществ.

Как их недостаток (гиповитаминоз), так и избыток (гипервитаминоз) может вызвать нарушение обмена веществ.

Рассмотрим классификацию основных витаминов:

а) жирорастворимые витамины:

— витамин Л (ретинол) — необходим для роста и дифференцировки тканей, процессов репродукции, поддержания иммунного статуса. Поступает в организм только с животной пищей, а также в виде провитамина А — каротина, который содержится в растительной пище;

витамин D (кальциферолы) — основным свойством является контроль и участие в обмене кальция в организме, регуляция содержания фосфора в организме.

Поступает в организм человека с продуктами питания, преимущественно животного происхождения, а также образуется в коже под воздействием солнечных лучей;

витамин Е (токоферолы) — является противо-окислительным средством (антиокеидантом). играет важную роль в деятельности организма: участвует в биосинтезе тема и белков, лролифЗ»

рации клеток, в тканевом дыхании и других важнейших процессах клеточного метаболизма;

витамин К (филлохиноны) — его биологическая роль обусловлена участием в процессах свертывания крови. Он необходим для синтеза в печени функционально активных форм протромбина и других белков, участвующих в свертывании крови;

б) водорастворимые витамины:

— витамин С (аскорбиновая кислота) — важнейший водорастворимый витамин: участвует во многих биохимических реакциях, происходящих в организме, способствует нормальному процессу регенерации и заживления тканей, поддерживает устойчивость к различным видам стресса и обеспечивает нормализацию иммунологического и гематологического статуса.

Поступает в организм человека только с продуктами преимущественно растительного происхождения;

витамин В 1 (тиамин) — активно влияет на различные функции организма, обмен веществ и нервно-рефлекторную регуляцию в построении коферментов ряда важнейших для организма ферментов.

Поступает в организм преимущественно с пищей растительного происхождения;

витамин В 2 (рибофлавин) — флавиновые ферменты занимают одно из центральных мест в процессах энергетического обмена, участвуют в синтезе коферментных форм пиридоксина и фолацина. Кроме того, рибофлавин входит в состав зритель-

ного пурпура, защищающего сетчатку глаз от вредных воздействий ультрафиолетовых лучей. Поступает преимущественно с продуктами животного происхождения,

витамин В 3 (витамин РР, никотиновая кислота, ииацин)-— один из основных представителей витаминов группы В. Биологическая роль связана с участием в окислительно-восстановительных реакциях, в обеспечении нормального роста, благоприятного влияния на липидный обмен и снижении содержания холестерина в крови у больных атеросклерозом.

Кроме поступления с продуктами питания, витамин В;, может синтезироваться в организме человека из аминокислоты триптофана, но при высоком уровне содержания животного белка в пищевом рационе;

витамин В 5 (пантотеновая кислота) — участвует в углеводном и жировом обмене, в синтезе аце-тилхолина, содержится в значительном количестве в коре надпочечников, стимулирует образование кортикостероидных гормонов, оказывает влияние на образование и функцию эпителиальной ткани, обладает противовоспалительной активностью.

Не только поступает с продуктами питания, но и вырабатывается в организме человека в значительном количестве кишечной палочкой;

витамин В в (пиридоксин) — имеет первостепенное значение для поддержания процессов роста, кроветворения и нормализации функционирования центральной нервной системы.

Поступает в организм человека с продуктами животного и растительного происхождения. витамин В с (витамин В 9 , фолиевая кислота, фолацин) — играет важную роль в обмене аминокислот, в пуриновом и пиримидиновом обмене, что определяет значение витамина для нормального процесса роста, развития и пролифирации тканей, в частности, в процессе кроветворения и эмбриогенеза.

Поступает в организм с продуктами животного и растительного происхождения; витамин В 12 (цианокобаламин) — участвует в построении ряда ферментативных систем, в биосинтезе нуклеиновых кислот, оказывает влияние на обмен веществ и процесс кроветворения, активизируя свертывающую систему крови.

Поступает в организм человека только с пищей животного происхождения. Его синтез в организме не обеспечивает полностью жизнедеятельность организма;

витамин Н (биотип) — имеет большое значение для процессов обмена в коже, оказывает регулирующее влияние на нервную систему, участвует в жировом обмене;

в) витаминоподобные соединения:

— витамин В 4 (холин),

— витамин B s (мионозит, инозит, мезоинозит),

— витамин В 13 (ортоновая кислота),

— витамин В 15 (пангамовая кислота),

витамин Вт (карнитин),

— витамин Р (биофлавопоиды),

— липоевая кислота (тиоетовая кислота),

парааминобеизойная кислота,

— витамин U ( S -метилметионип),

При полноценном рациональном питании витаминной недостаточности не наблюдается.

Основные причины витаминной недостаточности могут быть следующие:

1. Алиментарная — за счет низкого содержания витаминов в рационе.

2. Угнетение нормальной кишечной микрофлорой, продуцирующей ряд витаминов, вызванное заболеваниями желудочно-кишечного тракта или нерациональным лечением медикаментами.

3. Нарушение усвоения витаминов вследствие заболевания желудка, кишечника, печени.

4. Повышенная потребность в витаминах, в том числе нри интенсивной психической и физической нагрузке.

При активном занятии бодибилдингом обязательно необходимо дополнительное количество витаминов. В этом случае лучше принимать сбалансированные комплексы поливитаминов.

2. Химические вещества. Физиологическое значение минеральных веществ разнообразно: участие б пластических процессах, построении тканей (особенно костной), участие в поддержании кислотно-щелочного равновесия и нормального состава крови, в нормализации водно-солевого обмена, в предупреждении эндемических заболеваний (например, эндемический зоб, флюороз).

В организме человека можно найти большую часть периодической таблицы Д И. Менделеева. Содержа-

ние одних химических элементов (макроэлементов) исчисляется граммами, а концентрация других (микроэлементов) составляет в тканях 1:100 000 и ниже. Несмотря на незначительную концентрацию, ряд микроэлементов признан абсолютно необходимым для важнейших процессов жизнедеятельности,

а) Макроэлементы:

— кальций — содержание в организме человека составляет до 20 г на кг массы тела, около 99% содержится в костной и хрящевой тканях человека в виде различных соединений.

Наряду с пластическими и структурными формами, он играет значительную роль в осуществлении многих физиологических и биохимических процессов, необходим для нормальной возбудимости нервной системы и сократимости мышц, является активатором ряда ферментов и гормонов и важнейшим компонентом свертывающей системы крови;

фосфор — составляет около 1% от общей массы тела. В неорганической форме входит вместе с кальцием в состав основного минерального компонента костной ткани. Большая роль органических соединений фосфора в ферментативных процессах и энергетическом обеспечении процессов жизнедеятельности;

магний — содержание в организме человека составляет около 25 г. Его физиологическая роль обусловлена участием в углеводно-фосфорном и энергетическом обмене, а также в других ферментативных процессах;

калий — содержание в организме человека составляет 160—250 г, что зависит от возраста, пола и конституции человека. Он относится к основным (около 98% калия находится внутри клеток) внутриклеточным катионам. Как и натрий, он играет большую роль в образовании буферных систем, предотвращающих сдвиги реакции среды и обеспечивающих их постоянство.

Для нормального обмена веществ в пищевом рационе должно выдерживаться соотношение между калием и натрием 1:2;

натрий — общее содержание в организме взрослого человека (масса тела 65 кг) эквивалентно 256 г хлорида натрия.

В противоположность калию, натрий преимущественно (около 50%) находится во внеклеточных жидкостях, 40% — в костях и хрящах и менее 10% — внутри клеток.

Натрий играет важную роль в процессе внутриклеточного и межклеточного обмена, участвует вместе с калием в возникновении нервного импульса, играет роль в механизме кратковременной памяти, влияет на состояние мышечной и сердечно-сосудистой систем.

Поступает в организм с продуктами питания и в виде поваренной соли. Ее содержание в дневном рационе является одним из самых спорных вопросов. Среднее количество соли в дневном рационе 10—12 г, хотя некоторые ученые высказывают мнение, что это количество завышено.

б) Микроэлементы

Остановимся на наиболее важных и лучше изученных микроэлементах:

железо — содержание в организме взрослого человека около 4 г. Является незаменимой частью гемоглобина и миогемоглобина, принимает участие в дыхании, кроветворении, иммунобиологических и окислительно-восстановительных реакциях;

медь ~ в организме взрослого человека содержится около 75—150 мг с преимущественной концентрацией в печени, мозге, сердце и почках. Медь участвует в построении ряда ферментов и белков, в метаболизме железа, в кроветворении, иммунных реакциях и тканевом дыхании, способствует росту и развитию человека;

цинк — в организме взрослого человека содержится 2—3 г с преимущественной концентрацией в костях и коже. Он необходим для нормальной жизнедеятельности человека, участвуя в процессах кроветворения, в деятельности желез внутренней секреции, нормализации жирового обмена, повышая ишенсивность распада жиров;

марганец — в организме взрослого человека содержится около 12—20 мг, с преимущественной концентрацией в головном мозге, печени, почках, поджелудочной железе. Он влияет на иммунитет, на развитие скелета, участвует в обменных реакциях, в кроветворении и тканевом дыхании, в регуляции углеводного и липидного обмена, поддерживает репродуктивные функции;

хром — содержание в организме взрослого человека составляет 6—12 мг, с преимущественной концентрацией в коже, костях и мышцах. Является активатором ряда ферментов, участвует в регуляции углеводного и литтидного обменов;

йод — содержание в организме взрослого человека 20—50 мг с преимущественной концентрацией в щитовидной железе. Йод является пока единственным из известных микроэлементов, который участвует в построении гормона щитовидной железы;

фтор — неравномерно распределен в организме человека с максимальной концентрацией в зубах и костях. Кроме участия в костеобразовании и процессе формирования дентина, фтор стимулирует кроветворную систему и иммунитет, участвует в развитии скелета, стимулирует репара-тивные процессы при переломах костей.

Потребности человеческого организма в химических элементах, как и потребность в витаминах, при больших психических и физических нагрузках возрастает. Поэтому целесообразно пополнять запасы не только комплексами поливитаминов, а комплексами поливитаминов с минералами.

Вот наиболее известные комплексы, употребляемые спортсменами.

Ван э Дэй Максимум ( пр во Германия )

Содержание 1 таблетки:

Витамины:

витамин А — 5000 ME,

витамин В 12 — 6 мкг,

витамин В, — 1,5 мг,

витамин В 2 — 1,7 мг,

витамин В 5 — 10 мг,

витамин В 6 — 2 мг, витамин

Вс — 0,4 мг,

Макроэлементы: калий — 37,5 мг,

кальций — 130 мг,

Микроэлементы: йод — 150 мкг,

железо — 18 мг, марганец — 2,5 мкг,

витамин С — 60 мг,

витамин Д — 400 ME,

витамин Е — 30 ME,

витамин Н — 30 мкг,

витамин РР — 20 мг.

магний — 100 мг,

фосфор — 100 мг.

молибден — 10 мкг,

селен — 10 мкг,

хром — 10 мкг,

медь — 2 мг,

цинк — 15 мг.

Показания:

профилактика и лечение гиповитаминозов и дефицита минеральных веществ,

— состояния, сопровождающиеся повышенной потребностью в витаминах и минеральных веществах, в том числе период интенсивных физических и психических нагрузок.

Противопоказания:

повышенная чувствительность к компонентам препарата.

Режим дозирования: 1 табл. в сутки. Дозу не превы-

Глутамевит (пр-во Россия)

Состав таблетки:

Витамин А — 3300 ME,

витамин Вс — 50 мг,

витамин В1 — 2 мг,

витамин С — 100 мг,

витамин В 2 — 20 мг,

витамин Е — 20 ME,

витамин В^ — 10 мг,

витамин Р — 20 мг,

витамин В ь — 3 мг,

витамин РР — 20 мг.

Ма кр оэл ементы:

калий — 2,5 мг,

кальций — 40 мг,

Микроэлементы:

железо — 10 мг,

медь — 2 мг.

В состав входит глутаминовая кислота 0,25 г.

Показания:

недостаточное поступление в организм витаминов и минералов;

— тяжелый физический труд; период восстановления после тяжелых физических нагрузок.

Противопоказания:

повышенная чувствительность к одному из компонентов препарата.

Дозирование: по 1—3 таблетки 2 раза в день через 15—30 мин после завтрака и обеда.

Курс лечения — 2— 4 недели.

Центрум ( пр во США )

Состав 1 таблетки:

витамин А — 5000 ME,

витамин В1 — 1,5 мг,

витамин В 2 — 1,7 мг,

витамин В 5— 10 мг, витамин

B 6 — 2 мг,

витамин Вс — 0,4 мг,

витамин В 12 — 60 мг.

витамин С — 60 мг,

витамин Д — 400 ME,

витамин Е — 30 ME,

витамин Н — 30 мкг,

витамин К — 25 мкг, витамин РР — 20 мг,

магний — 100 мг,

фосфор — 125 мг.

никель — 5 мкг,

олово — 10 мкг,

селен — 25 мкг,

хлор — 36,3 мг,

хром — 25 мкг,

цинк — 15 мг,

Макроэлементы:

калий — 40 мг,

кальций — 162 мг,

Микроэлементы:

ванадий — 10 мкг,

железо — 18 мг,

йод — 150 мкг,

кремний — 10 мкг,

марганец — 2,5 мг,

медь — 2 мг,

молибден — 10 мкг.

Показания:

—профилактика гиповитаминоза и дефицита макро- и микроэлементов у взрослых;

— состояния, сопровождающиеся повышенной потребностью в витаминах, а также макро- и микроэлементах.

Противопоказания:

—повышенная чувствительность к компонентам препарата.

Дозирование: по 1 табл. в сутки. Курс — 30 дней.

В качестве примера приведены три комплекса, но они могут быть заменены другими по усмотрению атлета. Однако нужно помнить, что при интенсивном физическом напряжении повышается потребность организма не только в белках, но и в витаминах и макро- и микроэлементах.

Предыдущая глава | Оглавление | Следующая глава

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Источник