«Адам организміндегі химиялық элементтердің мөлшері, атқаратын қызметі»

Соңғы жылдары халықтың салауатты өмір сүруіне көп көңіл бөлінуде. Табиғаттағы өзгерістер және қоршаған ортаның әсері жайлы зерттеу жұмыстары жүргізілуде.  Топырақ, ауа, су - тіршілік  көзі екендігі белгілі.  Элементтердің ағза мен қоршаған ортада әркелкі таралуы олардың сіңірілуіне, табиғи қосылыстардың судағы ерігіштігіне байланысты. Суармалы жерлерден жылына 6 млн.т. тұздар шайылып, жер беті-не  таралып отырады. Бұл көрсеткіш жылдар  өткен сайын  12 млн.тоннаға дейін артатындығы жайлы ғылыми болжамдар бар.

Кремнийдің, алюминийдің табиғи қосылыстары суда ерімейді, сондықтан олар тірі ағзаларға сіңірілмейді. Тірі жүйелер негізін, ағзаның 97,4%-ын  құрайтын элементтер - органогендер: көміртек, сутек, оттек, азот, күкірт, фосфор (көміртек негізгі органоген). Оттек пен сутекті көміртектің органикалық  қосылыстарының тотығу және тотықсыздандыру қасиеттерін реттеуші ретінде қарастыруға болады. Қалған үш органоген – азот, фосфор, күкірт ферменттердің белсенді ортасын түзушілер. Элементтерді тірі ағзалардағы орташа мөлшеріне қарай үш топқа бөледі

Кремнийдің, алюминийдің табиғи қосылыстары суда ерімейді, сондықтан олар тірі ағзаларға сіңірілмейді. Тірі жүйелер негізін, ағзаның 97,4%-ын  құрайтын элементтер - органогендер: көміртек, сутек, оттек, азот, күкірт, фосфор (көміртек негізгі органоген). Оттек пен сутекті көміртектің органикалық  қосылыстарының тотығу және тотықсыздындыру қасиетте-рін реттеуші ретінде қарастыруға болады. Қалған үш органоген – азот, фосфор, күкірт ферменттердің белсенді ортасын түзушілер. Элементтерді тірі ағзалардағы орташа мөлшеріне қарай үш топқа бөледі :

1.Макроэлементтер (оттек, сутек, көміртек, азот, фосфор, күкірт, кальциий, магний, натрий және хлор);  ағзадағы мөлшері 10% - дан жоғары болады.

2. Микроэлементтердің (йод, мыс, мышьяк, фтор, бром, стронций, барий, кобальт) ағзадағы мөлшері 10%-15%.

3. Ультрамикроэлементтер - сынап, алтын, уран, торий, радий және т.б. Олардың ағзадағы мөлшері 15% - дан төмен.

Әр түрлі жасушалар мен ағзалардың түзілуі мен өмір сүруі үшін  қажетті элементтер биогенді элементтер болып табылады.Тіршілік үшін маңыздылығына қарай химиялық элементтерді үш топқа бөледі:

1.Тіршілікке қажетті элементтер. Олар адам ағзасында үнемі болады және ферменттер, гормондар, дәрумендер құрамына кіреді : H, O, Ca, N, K, P, Na, S, Mg, Cl, C, I, Mn, Cu, Co, Fe, Zn, Mo, V. Олардың жетіспеушілігі адамның қалыпты өмір сүруін бұзады.

2.Қосымша элементтер. Бұл элементтер жануар мен адам ағзасында болады: Ga, Sb, Sr, Br, F, B, Be, Li, Si, Sn, Cs, Al, Ba, Cl, As, Rb, Pb, Ra, Bi, Cd, Cr, Ni, Ti, Ag, Th, Hg, V, Se. Олардың биологиялық маңызы осы уақытқа дейін толық  зерттелмеген.

3.Өте аз элементтер. Адам және жануар ағзаларынан табылған, мөлшері және биологиялық маңызы белгісіз.

Адамның ағзалары химиялық элементтерді әр түрлі концентрлейді, яғни микро-және макроэлементтер мүшелер мен ұлпаларда әркелкі таралады. Микроэлементтердің көпшілігі бауырда, сүйек және бұлшық ет ұлпаларында жиналады. Бұл ұлпалар көптеген микроэлементтердің негізгі қоры. Элементтер кейбір мүшелерге тән болып табылады және онда концентрациясы жоғары болады. Мысалы, мырыш – қарын асты безінде, йод – қалқанша безінде, фтор – тіс кіреукесінде, алюминий, мышьяк, ванадий – шашта, кадмий, сынап, молибден – бүйректе , қалайы – ішек ұлпаларында, стронций – қуық безінде, сүйек ұлпасында, барий – көздің пигментті қабатында, бром, марганец, хром – гипофизде және тағы басқаларда жиналады.

Ағзада микроэлементтер байланысқан және бос ионды  түрінде де кездеседі. Кремний, алюминий, мыс және титан бас миы ұлпаларында нәруыздармен комплекс түрінде, ал марганец ион түрінде кездеседі. Сутек және оттек – макроэлементтері су молекуласын түзетіні белгілі, ал, ересек адам ағзасының шамамен 65%-ы су болып келеді. Су-маңызды еріткіш және ол адамның мүшелерінде, ұлпаларында және биологиялық сұйық-тықтарда әркелкі таралған, асқазан сұйығының, сілекейдің, қан плазма-сының, лимфаның 99,5% - дан 90% - ға дейінгі аралығын құрайды. Ендеше су ресурстарының құрамын зерттеу, үнемі бақылау және мемлекет тарапынан қорғау іс-шараларын жүргізудің тіршілік үшін маңызы бар деуге болады.

Макроэлементтер – көміртек, сутек, оттек, азот, күкірт, фосфор - нәруыздың, нуклеин қышқылдарының және ағзаның басқа да биоло-гиялық   белсенді қосылыстарының құрамына кіреді. Нәруыздардың құрамында көміртек 51 - 55%, оттек 22 - 24%, азот 15 - 20%, сутек 6,5 - 7%, күкірт 0,3 - 2,5%, фосфор шамамен 0,5%. Көміртек, сутек және оттек көмірсулардың және липидтердің (майлар), ал, фосфор, фосфолипидтердің құрамында фосфатты топтар түрінде болады. Көп мөлшерде липидтер бас миында, бауырда, сүтте, және қан сұйықтығында концентрленеді. Сүйек ұлпасындағы фосфордың негізгі мөлшері - 600 г. Ол адам ағзасындағы барлық фосфордың 85%- ын құрайды. Фосфор тістің қатты ұлпаларында концентрленеді ал табиғатта  кальций, хлор, фтор элементтерімен қосылыстар түрінде, фторапатиттер құрамында кездесетіндігі белгілі. Кальций де негізінен сүйек және тіс ұлпаларында концентрленеді. Натрий және хлор жасуша аралық, ал калий және магний жасуша ішіндегі сұйықтықтарда кездеседі. Натрий және калий фторид  түрінде сүйек және тіс ұлпаларында болады. Магний фосфат түрінде тістің қатты ұлпаларында болады.

Тірі ағзаға қажетті тіршілік металдары деп аталатын металдардың жалпы сипаты  бойынша шамамен салмағы 70 кг адам ағзасында тіршілік металдарының мөлшері төмендегідей болады : кальций – 1700 г, калий – 250г, натрий – 250 г, магний – 42 г, темір – 5 г, мырыш – 3 г, мыс – 0,2 г, марганец, молибден, кобальт – барлығы шамамен 0,1 г. Ересек адамның денесінде 3 килограммға дейін  минералды тұздар бар, бұл мөлшердің 5/6 бөлігі сүйек ұлпаларына тиесілі. Кейбір макроэлементтер (магний, кальций) және көптеген микроэлементтер  ағзада биолиганд – амин-қышқылдармен, нәруыздармен, нуклеин қышқылдарымен, гормондар-мен, дәрумендермен және тағы басқалармен комплекс түрінде кездеседі. Мысалы, темір  ионы комплекс түзуші ретінде- гемоглобин, кобальт-В 12 дәруменінің, магний- хлорофилл құрамына кіреді. Сонымен қатар, ағзада биологиялық маңызы жоғары басқа да элементтердің көпте-ген  биокомплекстері бар.

Химиялық элементтердің ағзадағы мөлшерінің өзгеруіне әр түрлі аурулар әсер етеді. Мысалы, рахитпен ауырғанда фосфорлы – кальцийлі алмасу бұзылады да ағзадағы кальцийдің мөлшері төмендейді. Нефритпен ауырғанда электролитті алмасудың бұзылуының әсерінен ағзадағы кальцийдің, натрийдің, хлордың мөлшері азаяды да магний мен калий көбейеді.  Ағзадағы макро- және микроэлементтердің мөлшерін гормондар реттеп отырады.  Химиялық элементтердің адам ағзасындағы биологиялық орны әр түрлі болып келеді. Макроэлементтер - ұлпаның құрылысын, осмос қысымының тұрақтылығын, иондық және қышқыл– негіздік құрамын реттеушілер. Микроэлементтер қан жасалу, тотығу – тотықсыз-дану, тамырлар мен ұлпалардың өткізгіштігіне белсенді әсер етушілер. Макро - және микроэлементтер – кальций, фосфор, фтор, йод, алюминий және кремний, сүйек және тіс ұлпаларының түзілуін қамтамасыз етушілер. Микроэлементер ферменттер, гормондар, дәрумендер, биологиялық белсенді заттар құрамына комплекс түзушілер немесе активаторлар түрінде  кіреді де зат алмасу, көбею, ұлпаның тыныс алу, улы заттарды залалсыздандыру үрдістеріне қатысады. Кейбір элементтердің мөлшері адам ағзасында жасы ұлғайған сайын өзгеріп отырады. Мысалы, кадмийдің бүйректегі және молибденнің бауырдағы мөлшері қартайғанда жоғары-лайды. Жас ұлғайған сайын кейбір мырыш, ванадий және хром сияқтымикроэлементтердің мөлшерлері кемиді. Әр түрлі микроэлементтердің жетіспеушілігіне немесе артуына байланысты көптеген аурулар белгілі. Фтордың жетіспеушілігінен тіс жегісі, йодтың жетіспеушілігінен зоб, молибденнің артық мөлшерінен  подагра пайда болады. Адам ағзасын-дағы биогенді элементтер концентрациясы өмір сүрудің тепе-теңдігін сақтайды   (химиялық гомеостаз). Бұл баланс элементтің жетіспеушілігіне немесе артық болуына байланысты бұзылады және әр түрлі аурулар туады.

Микроэлементтердің негізгі физиологиялық – биохимиялық қасиеттері бойынша Қазақстанда  П.Р.Загриценко, Ж.Қалекенов, Қ.Кенжеев,  Ж.Мамутов және    К.Сағатов, ал Ресейде Я.В.Пейве, М.Я.Школьник, П.А.Власюк, О.К.Кедров - Зихман сияқты ғалымдар зертеу жұмыстарын жүргізген.

№2. Өсімдік ашық күні 5г жуық көмірқышқыл газын өзінің жапырақ беткейінің әрбір шаршы метріне сіңіреді. Оның жапырақ беткейі 1,8 м² болса, күнбағыс бір күнде жуықтап алғанда, неше грамм көміртегін жинайды?