BIOPIERWIASTKI

Rola fizjologiczna i znaczenie

• BIOPIERWIASTKI - metale i niemetale występujące w organizmie człowieka i zwierząt, odgrywające istotną rolę w jego funkcjach

• Składniki mineralne - 4 % masy naszego ciała (70 kg - ok. 2.8 kg)

• Makroelementy - w % lub ‰ (wapń, sód, potas)

• Mikroelementy - ppm czyli 1/milion ilości śladowe (żelazo, miedź, jod)

Rola fizjologiczna i znaczenie

• Niedobór odbija się w sposób bardzo istotny na funkcjach życiowych organizmu

• Przyczyna niedoboru może być zmniejszenie dostawy z pożywieniem, upośledzenie wchłaniania, natomiast rzadziej zwiększenie wydalania

BOR

• Występuje głównie w pokarmach roslinnych

• Odgrywa rolę we wzroście i rozwoju roślin

• ? - istotna rola w budowie kośćca

• Działa korzystnie w zapaleniach kości

• uzupełnienie diety borem wzmaga rozrost mięśni

• ? - w celu hamowania osteoporozy - zaleca się 3 mg dziennie

CHROM

• Wchodzi w skład układów enzymatycznych

• Podawanie dzieciom niedożywionym - zwiększa ich zdolność do rozkładu glukozy -działanie insulinopodobne

• Zawarty jest w ziarnach zbóż (nie łuskanych), w produktach mięsnych i serach

• Przyczyna niedoboru - zmniejszona dostawa z pożywieniem

• Utrata przy długotrwałym wysiłku fizycznym

• Utrata w trakcie starzenia

• Zastosowanie:

• 200 mg dziennie - ułatwia wykorzystanie glukozy

• obniża stężenie cholesterolu

• podwyższa stężenie HDL

CYNK

• Niezbędny do aktywności wielu enzymów

• Jest czynnikiem warunkującym budowę białka i kwasów nukleinowych

• Podział nowych komórek zależy od obecności cynku

• Wzmaga odporność komórkową

• Współdziała z niektórymi hormonami: np. insuliną czy gonadotropiną

• Dzienne zapotrzebowanie = 12-15 mg

Przyczyny niedoboru:

• Niskie spożycie mięsa

• U chorych odżywianych pozajelitowo

• U wegetarian

• U ludzi w podeszłym wieku

• U sportowców

• W wyniku intensywnych potów

Następstwa niedoboru:

• Zahamowanie wzrostu u dzieci

• Upośledzenie łaknienia

• Niedoczynność gruczołów płciowych

• Przytłumienie procesów intelektualnych

• Upośledzenie gojenia się ran

• Zaburzenia smaku, węchu i widzenia

• Zwiększona podatność na zakażenia

Zastosowanie:

• „zabezpieczenie zdrowia” - dorośli 15-30 mg, dzieci - 10 mg

• Najlepiej podawać cynk w preparatach złożonych (kojarzenie z miedzią i selenem)

MAGNEZ

• Składnik zielonego barwnika roślin - chlorofilu (Mg u roślin = Fe u zwierząt)

• Odgrywa bardzo istotną rolę w procesach fizjologicznych (kofaktor fosfataz)

• Bierze udział w procesach odpornościowych

• Bierze udział w procesach odtruwania

• Hamuje reakcje stresowe i alergiczne

• działa przeciwzapalnie

• Uczestniczy w czynności wielu narządów i układów np. mięśni prążkowanych

• Odpowiednie stężenie Mg warunkuje właściwą pobudliwość ruchową

• Nadmierne stężenie Mg - porażenie mięśni

• Nadmiar Mg - skurcze tężyczkowe

• Niski poziom Mg sprzyja powstawaniu zawałów mięśnia sercowego

• Czynnikiem warunkującym powstawanie hipomagnezemii jest jakość wody - „woda miękka” zawierająca zbyt mało soli mineralnych zwiększa śmiertelność z powodu zawałów

Zastosowanie:

• Profilaktyka chorób serca i uzupełnienie farmakoterapii nadciśnienia, choroby niedokrwiennej serca

• Profilaktyka kamicy nerkowej (szczawianowej)

• Leczenie drgawek typu rzucawki porodowej i profilaktyka wcześniejszego porodu

• Leczenie napięć przedmiesiączkowych

• Profilaktyka mi leczenie skurczów mięśni prążkowanych

Przeciwwskazania:

• Niewydolność nerek

• Znaczny stopień upośledzenia przewodnictwa przedsionkowo-komorowego

• Leczniczo - 0.5 g dziennie

• Profilaktycznie -0.25-0.35 g

UWAGA !!!

Podając Mg dożylnie ZAWSZE trzeba mieć przygotowaną strzykawkę z chlorkiem wapnia !!

MIEDŹ

• Wchodzi w skład 12 białek miedziozależnych

• Bierze udział w procesach oddychania komórkowego

• Bierze udział w procesach odtruwania

• Bez Cu organizm nie może syntetyzować np. kalogenu, elastyny, mealniny, naradrenaliny

• Podstawowym białkiem zawierającym Cu jest - ceruloplazmina - najpotężniejszy przeciwutleniacz

• Cu wchodzi również w skład dysmutazy nadtlenkowej (działanie p/zapalne)

Przyczyny niedoboru:

• Przewlekłe biegunki u dzieci karmionych samym mlekiem

• Zespół złego wchłaniania (celiaklia)

• Żywienie pozajelitowe

• Dieta zawierająca nadmiar fruktozy

• Zn:Cu 10:1 - nadmiar cynku powoduje niedobory miedzi

• Długotrwałe zażywanie środków zobojętniających kwas solny

• Długotrwałe podawanie megadwek witaminy C

• Przyczyny dziedziczne - uniemożliwiające przyswojenie miedzi pokarmowej

Następstwa niedoboru:

• Upośledzenie umysłowe

• Zmiana zabarwienia i struktury włosów (stalowo-szare, pokręcone)

• Często hipercholesterolemia

• Zmniejszenie stężenia HDL, wzrost LDL

• Niedokrwistość

• osteoporoza

Zatrucia miedzią:

• Miedz nie związana z białkami jest toksyczna - naczynia miedziane „-”

• Objawem zatrucia są biegunki, wymioty

• Większe dawki - gramowe - mogą wywołać niedokrwistość hemolityczną, bezmocz

• Zwyrodnienie wątrobowo-soczewkowe (choroba Wilsona) dziedziczna - niezdolnośc do kompleksowania jonów miedzi z pożywienia - zatrucie jonami Cu - początkowo stłuszczenie wątroby, uszkodzenie gałki ocznej w której odkłada się miedź

Leczenie zatruć miedzią:

• Podawanie penicylaminy

• EDTA - wersenianu disodowego

• TETA - dichlorowodorku trietylenotetraaminowego

• Preparaty cynku

• Preparaty siarczku potasowego

• Zastosowanie w profilaktyce kontrowersyjne - ze względu na brak możliwości obliczenie ilości białek miedziozależnych

• Naturalnym źródłem są produkty mięsne, owoce oraz mleko

MOLIBDEN

• Mało w powłoce kuli ziemskiej natomiast znaczne ilości w żywych organizmach

• Warunkuje aktywność wielu enzymów

• Jest odtruwaczem niebezpiecznych związków

• Ma właściwości przeciwutleniacza

• Przyczynia się do hamowania nowotworów

• Wzbogacanie gleby molibdenem - zmniejszenie wytwarzania nitrozoamin (związków rakotwórczych)

• Bezpieczna dawka - 75-250 µg

• Dawki większe niż 0.5 mg powodują np. nadmierna wydalanie z mocze miedzi

• Molibden znajduje się w produktach pochodzenia zwierzęcego, ziarnach zbóż, jarzynach, mleku,

POTAS

• Główny nieorganiczny składnik komórki

• Odgrywa rolę w:

• skurczu mięśni

• przewodnictwie nerwowym

• czynności mięśnia sercowego

• aktywności wielu enzymów

• wytwarzaniu energii

• syntezie białek i kwasów nukleinowych

• Zawartość potasu we krwi regulowana jest hormonalnie

• Organizm broni się przede wszystkim przed nadmiarem potasu

• Hiperkalemia uruchamia wydzielanie aldosteronu, który wzmaga wydzielanie potasu przez nerki z moczem a zatrzymuje sód

• Hiper- i hipokalema wywołują zaburzeia ogólnoustrojowe

• W dużych ilościach potas znajduje się w pokarmach pochodzenia roślinnego (rośliny strączkowe) i zwierzęcego (mięso, ryby)

• Przyczyny utraty potasu:

• Znaczny wysiłek (z potem)

• Stosowanie diuretyków (z moczem)

• Wymioty, biegunki, nadużywanie leków przeczyszczających (przewód pokarmowy)

Hipokalemia < 3 mmol/l -osłabienie, porażenie mięśni prążkowanych (w tym mięsni oddechowych) , niedrożność porażenne jelit, niewydolność wydzielnicza nerek, niemiarowość akcji serca

• W stanach ostrych podajemy - 10 % roztwór chlorku potasu

• W stanach przewlekłych - asparginian potasowo-magnezowy

Hiperkalemia - > 5.3 mmol/l

• Zbyt duża dostawa potasu

• Upośledzenie wydalania w wyniku niewydolności nerek

• Nadmierne uwalnianie się potasu z komórek po ich masywnym rozpadzie (zespół zmiażdżeniowy)

Objawy:

• Zaburzenia czynności mięśni prążkowanych (z porażeniem)

• Zaburzenie czynności ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego (apatia, splątania)

• Zwolnienie akcji serca

Leczenie hiperkalemii:

• Usunięcie przyczyny

• Dożylnie 10 % roztwór glukozy w postaci ciągłego wlewu + podskórnie insulina

• Lub podanie wapnia (antagonisty potasu) w postaci glukonianu wapniowego

• Hiperkalemia znacznego stopnia może być wskazaniem do dializy otrzewnowej lub hemodializy

Zastosowanie:

-Profilaktyka nadciśnienia

• Zwiększenie wydolności sportowców

• Profilaktyka zagrażającym udarom mózgu

Potas znajduje się w :

• Pokarmach pochodzenia roślinnego: bananach, pomarańczach, ziemniakach (zwłaszcza przetartych)

SELEN

• Jako selenocysteina wchodzi w skład peroksydazy glutaminowej - czynnika neutralizującego wolne rodniki tlenowe, odgrywające istotną rolę zarówno w procesie starzenia się jak i w powstaniu niektórych chorób wieku starczego

• Współdziała z witaminą E (stabilizacja błon komórkowych)

• Wykazuje działanie hepatoprotekcyjne

• Warunkuje właściwy stan i czynność mięśnia sercowego

Niedobór selenu prowadzi do:

• Choroby niedokrwiennej serca

• Zaburzenia krążenia mózgowego

• Zmian zwyrodnieniowych stawów

• Zmian zwyrodnieniowych tkanki płucnej

Działa:

• Immunostymulująco (wzmaga wytwarzanie przeciwciał)

• Ma właściwości fagocytarne

• korzystnie w stanach niedokrwienia mięśnia sercowego

• Antyalergicznie

• Zmniejsza prawdopodobieństwo zawału

• Ma właściwości detoksykacyjne w stosunku do rtęci, kadmu

• przeciwzapalnie

Źródła selenu:

• brokuły, grzyby, seler, kabaczki, czosnek, ryby, mięso