Какие элементы содержатся в человеке

Эта статья — о человеческом теле в целом. О системах органов человеческого тела см. Нормальная анатомия человека.

Человеческое тело — физическая структура человека, человеческий организм. Тело человека образовано клетками различных типов, характерным образом организующихся в ткани, которые формируют органы, заполняют пространство между ними или покрывают снаружи. Тело взрослого человека образуют около тридцати триллионов клеток. Клетки окружены межклеточным веществом, обеспечивающим их механическую поддержку и осуществляющим транспорт химических веществ.

В теле человека различают голову, шею, туловище, верхние и нижние конечности.

Анатомия, морфология и эмбриология[править | править код]

Нормальная анатомия человека[править | править код]

Система органов человека — совокупность органов человека, объединённых пространственно, имеющих общий план строения, общее происхождение и выполняющих единые функции.

В организме человека выделяют костную, мышечную, нервную, сердечно-сосудистую, дыхательную, пищеварительную, выделительную, репродуктивную, эндокринную, иммунную и покровную системы.

Масса органов человека[править | править код]

Следующие средние показатели указаны для человека возрастом 20 — 30 лет, с длиной тела 170 см, массой 70 кг и площадью тела 1,8 кв. м.

Если полная масса тела равна 70 кг, то отдельные органы будут весить:

• Мышцы: 30 кг = 43 % массы тела
• Скелет без костного мозга: 7 кг = 10 %
• Кожа и подкожная клетчатка: 6,1 кг = 8,7 %
• Кровь: 5,4 кг = 7,7 %
• Пищеварительный тракт: 2,0 кг = 2,9 %
• Печень: 1,7 кг = 2,4 %
• Красный костный мозг: 1,5 кг = 2,1 %
• Головной мозг: 1,3 кг = 1,8 %
• Оба лёгких: 1,0 кг = 1,4 %
• Сердце: 0,3 кг = 0,43 %
• Обе почки: 0,3 кг = 0,43 %
• Щитовидная железа: 0,02 кг = 0,03 %
• Селезёнка: 0,18 кг = 0,26 %

Телосложение[править | править код]

Средняя длина тела взрослого мужчины (в развитых странах), составляет около 1,7—1,8 м, длина тела взрослой женщины примерно 1,6—1,7 м. Эта величина определяется генетической предрасположенностью, характером питания, физической активностью и факторами внешней среды. С момента рождения особенности питания, физическая активность и другие факторы обеспечивают определённую коррекцию фенотипа.

Ткани человеческого тела[править | править код]

Эмбриологически все ткани человеческого тела происходят из трёх зародышевых листков — энтодермы, мезодермы и эктодермы. В организме человека, как и животных, различают четыре группы тканей — эпителиальную, соединительную, нервную и мышечную.

Эпителиальная ткань — слой клеток, выстилающий поверхность и полости тела, формирующий большинство желёз организма, внутренний слой желудочно-кишечного тракта, дыхательной системы, мочеполовых путей, кровеносных сосудов и т. д. Различают однослойный и многослойный эпителий (имеющие несколько морфологических типов), а также переходный эпителий.

Соединительная ткань выполняет опорную, защитную и трофическую функции. Состоит из внеклеточного матрикса и клеток соединительной ткани. Различают костную и хрящевую (гиалиновую, эластическую и волокнистую) ткани, кровь и лимфу, собственно соединительную ткань (рыхлая волокнистая, плотная волокнистая, ретикулярная), жировую ткань.

Нервная ткань — ткань эктодермального происхождения, представляет собой систему специализированных структур, образующих основу нервной системы и создающих условия для реализации её функций. Нервная ткань осуществляет связь организма с окружающей средой, восприятие и преобразование раздражителей в нервный импульс и передачу его к эффектору. Нервная ткань состоит из нейронов, выполняющих основную функцию, и нейроглии, обеспечивающей специфическое микроокружение для нейронов.

Мышечная ткань — ткань, обладающая свойствами возбудимости, проводимости и сократимости, способствуя изменению положения в пространстве частей тела, а также формы и объёма органов. Различают скелетную, сердечную (поперечно-полосатые) и гладкую мышечную ткань.

Биологически значимые элементы[править | править код]

Тело человека состоит в среднем на 60 % из воды, на 34 % из органических веществ, на 6 % — из неорганических (для разного возраста приводимые отношения меняются). Основными химическими элементами, формирующими органические вещества, являются углерод (~18 %), кислород (~65 %), водород (~10 %) и азот (~3 %), помимо этого, в состав органических веществ входят фосфор (~1 %) и сера (~0,25 %). В состав неорганических веществ тела человека входят 22 обязательных химических элемента — кальций, фосфор, кислород, натрий, магний, сера, бор, хлор, калий, ванадий, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк, молибден, хром, кремний, йод, фтор, селен.

Данные химические элементы разделяют на макроэлементы (массовая доля элемента в организме превышает 10−2%), микроэлементы (10−3—10−5%) и ультрамикроэлементы (ниже 10−5%)[1].

Физиология[править | править код]

См. также[править | править код]

• Анатомия животных

Примечания[править | править код]

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 %
• Алюминий — 0,01%
• Железо — 0,2%
• Йод — 0,01%

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

Источники

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.