Увеличение потребления кремния повышает экскрецию у людей с мочой до довольно четких пределов.

Суточная потребность в кремнии

Суточная потребность в кремнии находится в диапазоне от 5 до 20 мг. Некоторые ученые полагают, что оптимальная интенсивность поступления кремния составляет 50-100 мг/день.

Дефицит кремния может развиваться при недостаточном поступлении этого элемента в организм (5 мг/день и менее).

Пищевые источники кремния

Потребление кремния очень изменяется в зависимости от количества и доли в рационе продуктов животного (кремний-низких) и растительного (кремний-высоких) происхождения и от количества очищенных и обработанных пищевых продуктов в рационе. Обычная диета поставляет 21–46 мг кремния в день.

Самые богатые источники кремния – неочищенное зерно с высоким содержанием волокон, продукты из хлебных злаков и корнеплоды овощей. Много кремния в топинамбуре, водорослях, отрубях, лесных ягодах, зелени.

Токсичность кремния

Кремний – по существу не яд в случае перорального приема. Соединения кремния относительно не токсичны. Так, антацид магний трисиликат использовался в течение десятков лет без вредных эффектов.

Порог токсичности для кремния составляет 500 мг/день.

Очень опасно вдыхание высокодисперсных частиц как силикатов, так и диоксида кремния, образующихся, например, при взрывных работах, при долблении пород в шахтах, при работе пескоструйных аппаратов и т. д. Микрочастицы SiO2, попавшие в лёгкие, кристаллизуются в них, а возникающие кристаллики разрушают лёгочную ткань и вызывают тяжёлую болезнь — силикоз. Чтобы не допустить попадания в лёгкие опасной пыли, следует использовать для защиты органов дыхания респиратор.

Хром - твердый, голубовато-серебристый металл, не окисляющийся на воздухе. Природным источником хрома являются минералы (хромиты).

Биологическая роль хрома

Хром относится к числу элементов, жизненно необходимых человеку и животным. Естественным источником хрома для человека являются растения.

В организме человека содержится около 6 мг хрома. В тканях органов содержание хрома в десятки раз выше, чем в крови. Наибольшее количество хрома присутствует в печени (0,2 мкг/кг) и почках (0,6 мкг/кг), кишечнике, щитовидной железе, хрящевой и костной ткани, в легких (в случае поступления соединений хрома с воздухом). В легких оседает до 70% поступившего хрома. С возрастом наблюдается снижение хрома количества в организме.

Хром – незаменимый нутриент, который оказывает потенциальное действие на инсулин и, таким образом, влияет на метаболизм углеводов, липидов и белка. До сих пор не идентифицирован химический характер взаимосвязи между хромом и функцией инсулина. Биологически активная форма хрома, иногда называемого фактором толерантности глюкозы, может быть комплексом хрома, никотиновой кислоты и, возможно, аминокислот глицина, цистеина и глютаминовой кислоты. Предполагается, что хром обладает биохимической функцией, которая оказывает влияние на способность рецептора инсулина к взаимодействию с гормоном. Это играет большую роль у лиц пожилого возраста и больных сахарным диабетом.

Синдром нарушения толерантности к глюкозе сопутствует сахарному диабету и проявляется в виде гипергликемии и глюкозурии на фоне дефицита хрома. Наблюдается снижение поглощения глюкозы хрусталиком глаза, утилизации глюкозы для липогенеза, повышение выработки CO 2 и снижение синтеза гликогена из глюкозы. Все эти нарушения купируются введением хрома и инсулина. Имеются данные, свидетельствующие о том, что хром потенцирует действие инсулина в периферических клетках.

Хром способен влиять на гомеостаз сывороточного холестерина и предупреждать тенденцию к его росту с увеличением возраста. При дефиците хрома у животных нарушается способность включения аминокислот глицина, серина, метионина и α-амино-изомасляной кислоты в сердечную мышцу. На обмен других аминокислот хром не оказывает эффекта.

При беременности наблюдается существенное снижение концентрации хрома в волосах и моче. Уровень хрома также понижен у недоношенных детей и при задержке развития. Снижение содержания хрома и усиление его экскреции с мочой отмечено при повышенных физических нагрузках у спортсменов.

Хром в организме присутствует в виде двух форм: трехвалентного и шестивалентного. Трехвалентный хром играет очень важную физиологическую роль - участвует в регуляции обмена жиров и углеводов, снижает уровень холестерина в крови. Шестивалентный катион гораздо токсичнее трехвалентного. Соединения Cr 6+, наряду с общетоксикологическим действием, способны вызывать мутагенный и канцерогенный эффекты.

Основные функции хрома в организме:

Хром входит в состав низкомолекулярного органического комплекса - фактора толерантности к глюкозе, обеспечивающего поддержание нормального уровня глюкозы в крови.

Хром вместе с инсулином действует как регулятор уровня сахара в крови, обеспечивает нормальную активность инсулина.

Хром способствует структурной целостности молекул нуклеиновых кислот.

Хром участвует в регуляции работы сердечной мышцы и функционировании кровеносных сосудов.

Хром способствует выведению из организма токсинов, солей тяжелых металлов, радионуклидов.

Метаболизм хрома

В организм соединения хрома поступают с пищей, водой и воздухом.

Всасывание хрома происходит преимущественно в тощей кишке, при этом не усвоенный хром выводится с калом.

Усвоенный хром выводится из организма главным образом через почки (80%) и в меньшей степени через легкие, кожу и кишечник (около 19%). Абсорбированный неорганический трехвалентный хром выделяется в основном почками, в небольших количествах – с выпадающими волосами, потом и желчью. Большое количества хрома может быть потеряно с желчью.

Биоусвояемость хрома из неорганических соединений в желудочно-кишечном тракте невысока, всего 0,5-1%, однако она возрастает до 20-25% при поступлении хрома в виде комплексных соединений (пиколинаты, аспарагинаты). Шестивалентный хром усваивается в 3-5 раз лучше, чем трехвалентный. Многочисленные диетические факторы влияют на биодоступность хрома. Так, абсорбция хрома возрастает при наличии оксалатов и снижается при дефиците железа. На всасывание оказывают влияние также физиологические факторы, например, старение.

В транспорте хрома главную роль играют трансферрин и альбумин.

Суточная потребность организма человека в хроме

Рекомендуемая потребность в хроме для взрослых составляет 50–200 мкг в сутки.

Для многих людей может быть адекватно ежедневное потребление 25–35 мкг хрома. Но оно неадекватно в ситуациях стресса, повышенного потребления простых углеводов, напряженной физической работы, инфекции и травмы. Оптимальным считается потребление 150—200 мкг хрома в сутки.

Дефицит хрома в организме может развиться при недостаточном поступлении этого элемента (20 мкг/день и менее).

Пищевые источники хрома

Хром в пищевых продуктах содержится в малых количествах.

Лучшие источники хрома - это обработанное мясо, говяжья печень, продукты из цельного зерна, включая отруби из хлебных злаков, бобовые и специи.

Молочные продукты, фрукты и овощи содержат малые количества хрома.

Хром также содержится в сыре, грибах, в некоторых лекарственных растениях (сушеница топяная, гинкго билоба, мелисса); а также в рыбе, креветках, крабах, куриных яйцах, пивных дрожжах.

Токсичность хрома

Порог токсичности шестивалентного хрома составляет 5 мг/день. Токсическая доза трехвалентного хрома для человека: 200 мг. Летальная доза хрома для человека: более 3,0 г.

Токсичность хрома имеет такой низкий порядок, что отрицательные эффекты от чрезмерного потребления трехвалентного хрома не наблюдаются. Лишь в чрезвычайно высоких количествах он проявляет свое действие, но больше как желудочный раздражитель, нежели ядовитый элемент.

В организме человека и животных общетоксикологическое, нефротоксическое и гепатотоксическое действие оказывает шестивалентный хром. Токсичность хрома выражается в изменении иммунологической реакции организма, снижении репаративных процессов в клетках, ингибировании ферментов, поражении печени, нарушении процессов биологического окисления, в частности цикла трикарбоновых кислот. Кроме того, избыток металла вызывает специфические поражения кожи (дерматиты, язвы), изъявления слизистой оболочки носа, пневмосклероз, гастриты, язву желудка и двенадцатиперстной кишки, хромовый гепатоз, нарушения регуляции сосудистого тонуса и сердечной деятельности.

Медь – элемент I группы периодической системы с атомным номером 29. Медь это ковкий и пластичный металл красноватого цвета, с высокой электро и теплопроводностью. Медь устойчива к действию воздуха и воды. Природным источником меди являются минералы борнит, халькопирит, малахит, также встречается и самородная медь.

Биологическая роль меди