Минералы

Здоровье и психология

Цинк в организме человека

Цинк в организме человека: роль, источники, нехватка и избыток

Цинк (Zn) - химический элемент, который в Периодической системе Д.И. Менделеева расположен на 30-м месте. В простом виде и при нормальных условиях представляет собой хрупкий металл голубовато-белого цвета, который за счет окисления быстро тускнеет на воздухе.

Несмотря на то, что с чистым цинком человечество в исторических масштабах времени познакомилось относительно недавно, его соединения были хорошо известны еще в Древнем Египте, Древней Греции, Индии (VII в.) и Китае (IX в). Металлический цинк был выделен только в 1738 году английским химиком Уильямом Чемпионом. Уже совсем скоро, в 1743 году, началась промышленная добыча этого металла. Однако очень часто первооткрывателем цинка называют немецкого ученого С. Марграффа, который в 1746 году запатентовал похожий (дистилляционный) способ добычи металлического цинка. Причиной такой исторической несправедливости является то, что С. Марграфф описал свой способ во всех деталях, что дало возможность промышленникам поставить добычу цинка, как говорится, на поток. В настоящее время более распространен электролитический метод получения цинка, который в 1915 году освоили канадцы и американцы.

В природе цинк очень распространен. Известно около 70 минералов цинка, среди которых более всего известны цинкит, виллемит, сфалерит, каламин, франклинит, смитсонит. Сфалерит (цинковая обманка) - самый распространенный из них. Среднее содержание этого элемента в земной коре около 8,3•10-3% (83 грамма на тонну), что не так и мало. Соединения цинка под высокими давлением и температурой хорошо растворяются в воде, поэтому в термальных водах его концентрация очень высока. При выходе на поверхность содержащийся в термальных водах сульфид цинка осаждается, образуя упомянутые минералы. Именно они и имеют промышленное значение.

Самые крупные месторождения цинка открыты в Иране, Казахстане, Австралии, Боливии. Россия также не является исключением, но по производству цинка она занимает лишь 11-е место в мире.

Цинк широко применяется для оцинковки металлов, оксид цинка используется в медицине как антисептик (присыпка, наполнитель бактерицидных и противоожоговых мазей), а также в производстве сплавов, резиновых шин, масляных красок.

Роль цинка в организме человека

Начнем с того, что цинк - важнейший биогенный минерал. Его средняя концентрация в живых организмах составляет 5•10-4%, однако в некоторых организмах этот показатель на порядки выше. Например, некоторые фиалки накапливают столько цинка, что счет его концентрации идет на целые проценты.

Организм взрослого человека в среднем содержит около 2 г цинка. Наибольшая концентрация цинка обнаружена в мышцах, поджелудочной железе и печени.

Роль цинка в организме человека огромна. Он входит в состав более чем 400 ферментов, среди которых те, которые регулируют жировой и белковый обмен и обмен сложных эфиров, синтез ДНК и РНК, альдегидов и других жизненно важных соединений. В этом случае рабочим элементом является положительно заряженный ион двухвалентного цинка Zn2+, который осуществляет депротонирование молекул воды и органических соединений.

Достаточно хорошо изучена карбоангидраза - ферментный цинкосодержащий белок, находящийся в красных кровяных тельцах и способствующий превращению углекислоты в гидрокарбонат-ионы и угольную кислоту. Дело в том, что сам углекислый газ по кровяному руслу перемещаться с целью утилизации не может, иначе бы он начал образовывать газовые пробки прямо в кровеносных сосудах со всеми вытекающими отсюда последствиями. А вот угольная кислота, хорошо растворимая в воде, транспортируется в легкие и там уже обратно разлагается до углекислоты. Таким образом, карбоангидраза служит своего рода упаковщиком и перевозчиком образующегося в процессе жизнедеятельности углекислого газа. Если бы не этот фермент, то выведение СО2 из организма происходило бы в 10 миллионов раз медленнее!

Помимо этого цинк в организме человека выполняет еще огромное количество жизненно важных функций:

1. Поддержание иммунитета: цинк необходим для обеспечения деятельности белых кровяных телец (лейкоцитов) и антител, поэтому защищает организм от атак возбудителей различных инфекционных и вирусных заболеваний. Он активирует гормоны, регулирует деятельность вилочковой железы, что также помогает организму бороться с инфекциями и ускоряет регенерацию поврежденных тканей.

2. Гормональная регуляция: цинк необходим для продуцирования и утилизации инсулина, который способствует усвоению глюкозы организмом. Кроме того, в поджелудочной железе он также защищает бета-клетки, вырабатывающие инсулин, от разрушения. Цинк нужен для выполнения своих функций надпочечниками, гипофизом, щитовидной железой, яичниками, простатой и семенниками (яичками). В последнем случае он необходим для выработки мужского полового гормона - тестостерона. Цинк также отвечает за синтез простагландинов из жирных кислот, выработку гормона роста.

3. Обмен веществ. Как уже было отмечено, цинк входит в состав более чем 400 ферментов, без которых организм не смог бы усваивать огромное количество необходимых ему веществ. Цинк также способствует усвоению витамина Е и поддержанию в крови его приемлемого уровня. Обмен витамина А также зависит от наличия в крови цинкосодержащих элементов. Кроме того, цинк необходим для нормальной работы печени, в том числе для выведения из организма вредных продуктов метаболизма. Цинк регулирует выработку соляной кислоты в желудке, тем самым обеспечивая расщепление белков в желудочно-кишечном тракте.

4. Кости и зубы: цинк входит в состав ферментов костей и отвечает за формирование их структуры.

5. Кожа: здоровье кожи очень сильно зависит от достаточного поступления в организм цинка. Участвуя в липидном обмене, выработке гормонов, усвоении витамина А и синтезе белков, цинк способствует заживлению порезов, кровоподтеков (синяков), срастанию костей, обладает противовоспалительным действием.

6. Деление и рост клеток: цинк необходим для синтеза в ядрах клеток ДНК, поэтому играет ключевую роль в процессах деления клеток. Он также стабилизирует структуру ДНК, РНК и рибосом. Именно это его свойство дополнительно объясняет, почему достаточное количество цинка в организме так важно для регенерации поврежденных тканей и роста костей, волос, ногтей, обновления кожи.

7. Нервная система: установлено, что цинк принимает участие в выработке гормонов-нейромедиаторов, поэтому при его нехватке развивается болезнь Альцгеймера. Этот минеральный элемент отвечает за нормальное функционирование всех органов чувств, а в структуре глаза является преобладающим минеральным компонентом.

8. Развитие плода и беременность: врачи уделяют серьезное внимание достаточному количеству цинка в организме беременной женщины, поскольку от этого зависит правильное формирование тканей головы (формирование неба и губ), в том числе головного мозга. При недостатке цинка ребенок может родиться с патологиями опорно-двигательного аппарата, сердца, легких, половых органов. Кроме того, при отсутствии цинка резко возрастает риск выкидыша или рождения недоношенного ребенка.

9. Иное: учеными установлено, что при достаточном содержании цинка организм намного легче справляется с алкогольной интоксикацией. В то же время нехватка цинка может спровоцировать формирование алкогольной зависимости, особенно у детей и подростков. И все из-за того, что цинк входит в состав алкогольдегидрогеназы - фермента, отвечающего за утилизацию продуктов расщепления алкоголя.

Источники цинка в организме человека

Суточная норма поступления цинка зависит от пола человека: для мужчин она составляет 11 мг, для женщин - 8 мг (для беременных женщин в 2 раза выше).

Чтобы обеспечить организм достаточным количеством цинка, в пищу следует употреблять:

  • устрицы, тыквенные и подсолнечные семечки, кунжут;
  • мясо (говядина, баранина, курица, свинина);
  • сыр;
  • овсяную крупу;
  • бобовые культуры (чечевица, арахис, горох, соя);
  • шоколад.

В меньших концентрациях, но все так же в больших количествах, цинк присутствует в следующих продуктах питания:

Нехватка цинка в организме человека

В медицине выделяют 3 формы дефицита цинка: 

1) подострая;

2) острая;

3) хроническая.

Причинами нехватки цинка в организме человека могут быть:

  • недостаточное поступление с пищей, вегетарианство, голодание;
  • врожденный энтеропатический акродерматит;
  • парентеральное (внутривенное) питание;
  • тяжелые хирургические операции, ожоги большой поверхности тела;
  • внутренние кровотечения;
  • урезмерное употребление продуктов, содержащих эстрогены (например, пиво);
  • кортикостероидная терапия;
  • прием диуретиков;
  • избыточная концентрация в организме меди, кадмия, ртути, свинца (эти химические элементы вытесняют цинк);
  • злоупотребление алкоголем;
  • беременность и кормление грудью;
  • высокая физическая активность, проживание в районе с жарким климатом (цинк выводится через кожу с потом);
  • дисбактериоз и ферментопатия;
  • наличие кишечных паразитов (глистные инвазии);
  • псориаз и себорея.

Последствиями дефицита цинка в организме обычно являются:

  • патологии желудочно-кишечного тракта (обходной желдуочный анастомоз, синдром короткой кишки, болезнь Крона, спру);
  • потеря аппетита, физическое истощение, диарея;
  • гиперактивность или, наоборот, вялость, а также быстрая утомляемость, бессонница, неврастения, нарушения памяти, депрессия;
  • повышенная тяга к спиртному;
  • снижение остроты зрения, притупление (вплоть до полной утраты) вкусовых ощущений, обоняния;
  • возникновение язв на языке и в полости рта;
  • анемия (малокровие);
  • болезни и плохое состояние кожных покровов (угри, фурункулез, чирьи, экзема, псориаз, трофические язвы, чешуйчатые высыпания на поверхности кожи);
  • трудное заживление ран;
  • плохое состояние ногтей (расслаивание, появление белых пятен, заусенцы на коже вокруг ногтевой пластины);
  • дерматит и поражения волос (перхоть, тусклость, замедление роста, выпадение волос, в том числе очаговое облысение);
  • повышение уровня сахара в крови, развитие сахарного диабета;
  • задержка в развитии, гипогонадизм, задержка полового созревания у детей (в первую очередь у мальчиков);
  • импотенция и отсутствие полового влечения;
  • преждевременное старение;
  • повышение риска развития аденомы предстательной железы, женское бесплодие;
  • выкидыш и преждевременные роды, рождение детей с челюстно-лицевыми и иными патологиями;
  • ослабление иммунитета, частые простуды, аллергические реакции;
  • повышение риска злокачественных образований;
  • повышение концентрации в организме меди, железа, кадмия, свинца.

Избыток цинка в организме человека

С переизбытком цинка врачи не часто сталкиваются в своей практике. Цинк - малотоксичный элемент и легко выводится из организма вместе с потом, мочой и калом. К тому же организм довольно бурно реагирует на высокую дозу цинка: прием свыше 200 мг цинка в составе растворимых солей является хорошо известным рвотным средством.

Хроническое отравление цинком происходит в случае продолжительного приема содержащих его соединений в дозах свыше 150 мг в сутки.

Основные причины избытка цинка в организме:

  • работа на вредном производстве;
  • неконтролируемый прием препаратов цинка, использование цинковых мазей;
  • нарушение цинкового обмена.

Последствия избытка цинка в организме человека:

  • ослабление иммунитета, развитие аутоиммунных заболеваний;
  • повышения риска развития язвы желудка;
  • боли в эпигастральной области, тошнота, рвота, диарея;
  • вторичный дефицит меди, кадмия, железа;
  • патологическое состояние волос и ногтей;
  • аллергические высыпания на коже, экзема;
  • фиброзное перерождение поджелудочной железы;
  • нарушения работы печени, вплоть до некроза ее тканей;
  • заболевания простаты;
  • замедление роста и декальцификация костей.

При остром отравлении соединениями цинка наблюдается:

  • сладкий вкус во рту;
  • сильная жажда;
  • отсутствие или снижение аппетита;
  • усталость и разбитость;
  • давящая боль в грудине;
  • сухой кашель;
  • в дальнейшем: холод в ногах, повышение температуры с последующим таким же резким снижением с проливным потоотделением, ломотой в различных частях тела, головной и мышечной болью, шумом в ушах;
  • увеличение содержания сахара в крови.
Комментарии для сайта Cackle
 

Яндекс.Метрика

 

Все права защищены © 2012-2016 "Здоровье и психология"

Изложенная на сайте информация носит рекомендательный характер. Не занимайтесь самолечением, посоветуйтесь с лечащим врачом