Pierwiastki śladowe – niezbędne dla organizmu

Małe zamieszanie w podziale na makro- i mikropierwiastki wprowadza pozycja żelaza. Niektórzy autorzy zaliczają je do makropierwiastków, gdyż jego ilość w organizmie wynosi 3–5 g. Ze względu jednak na minimalne dobowe zapotrzebowanie większość autorów zalicza je do pierwiastków śladowych.

Pozostałe pierwiastki występują w tkankach organizmów w niewielkich ilościach, które dawniej były wręcz nie do zmierzenia. Zdobyły one sobie nazwę pierwiastków śladowych, mikroelementów lub oligoelementów. Dzienne zapotrzebowanie na nie jest niewielkie, zwykle wyrażane w mikrogramach, czyli milionowych częściach grama.

Rola mikroelementów

Pierwiastki śladowe są niezbędne dla wielu przemian zachodzących w organizmie w każdej fazie życia. Uważa się je nawet za ważniejsze od witamin, gdyż nie mogą być syntetyzowane przez żywy organizm. Są one jakby świecami zapłonowymi w chemii życia, od których zależą przemiany energetyczne w procesie spalania pokarmów i budowy tkanek.

Udział pierwiastków śladowych jest bardzo istotny w syntezie hormonów; mangan i miedź są nieodzowne do syntezy katecholamin, cynk jest związany z wytwarzaniem, magazynowaniem i wydzielaniem insuliny itd.

Co za dużo...

Jak w życiu – wszystko ma swoją wagę. Szkodzi i niedobór, i nadmiar. Tak samo jest w przypadku mikroelementów. Nadmierne spożycie żelaza może spowodować takie objawy jak: zapalenie stawów, wysokie ciśnienie tętnicze krwi czy bóle głowy. A nadmiar miedzi w organizmie jest obwiniany o czołowe bóle głowy.

Metale toksyczne mogą spowodować trudności w nauce u dzieci, osłabienie pamięci i trudności z koncentracją.

Najlepiej w sam raz

Obecność pierwiastków śladowych świadczy o charakterze metabolizmu. Organizm człowieka może wytworzyć wiele witamin, ale pierwiastki śladowe trzeba mu dostarczyć – i to w odpowiedniej ilości, bowiem i nadmiar, i niedobór mogą prowadzić do zachwiania równowagi dynamicznej pierwiastków w organizmie.

Złe proporcje

Przez całe życie człowiek jest narażony na różne zanieczyszczenia biotyczne i abiotyczne, jak choćby czynniki patogenne czy zanieczyszczenia chemiczne.

Skłonność do zaburzeń pewnego rodzaju równowagi dynamicznej pierwiastków w organizmie może być dziedziczna lub zależna od typu biochemicznego człowieka. Ale stylem życia też można zapracować na te zachwiania. Wśród winowajców znajdują się m.in.:

• nieodpowiednia dieta, m.in. nadmierne spożywanie wysokooczyszczonych i przetworzonych produktów, alkoholu i tłuszczów,
• stres, który może spowodować usunięcie z organizmu wielu składników odżywczych, a jednocześnie obniżyć zdolność ich przyswajania,
• niektóre leki, mogące uszczuplić zapasy pierwiastków w organizmie lub podwyższyć poziom toksycznych metali.

Technika dla medycyny

Ogromny postęp w technikach analitycznych stworzył szczególne możliwości badań pierwiastków śladowych z szybkością i dokładnością do niedawna nawet trudną do wyobrażenia. W latach pięćdziesiątych analiza chemiczna pozwalała wykrywać pierwiastki na poziomie jednej części na tysiąc. W połowie lat sześćdziesiątych czułość analiz poprawiła się tysiąckrotnie i pozwalała wykrywać jedną część na milion. W następnym dziesięcioleciu odnotowano kolejny tysiąckrotny wzrost czułości – do jednej części na miliard. W latach osiemdziesiątych czułość analiz wzrosła ponownie tysiąckrotnie, doprowadzając do nieprawdopodobnej wykrywalności jednej części na bilion. Oczywiście jest to ogromny postęp w badaniach nad pierwiastkami i substancjami, co pozwala na zdobywanie coraz większej wiedzy o ich roli zarówno w środowisku, jak i w organizmie człowieka. Stanowi to wielki przełom w chemii, biologii i medycynie. Wzrasta możliwość wykrywania różnych mikroorganizmów i wirusów w organizmie człowieka, co pozwala na krytyczną ocenę objawowych działań w leczeniu chorób i otwiera nowe możliwości w wykrywaniu przyczyn chorób, i w przyczynowym sposobie ich leczenia.

Ważne i mniej ważne

Ze względów praktycznych mikropierwiastki można podzielić na trzy następujące grupy: istotne, prawdopodobnie istotne i nieistotne. Do pierwszej grupy – istotnych – należy 10 następujących pierwiastków: żelazo, jod, miedź, cynk, mangan, kobalt, molibden, selen, chrom i cyna.

Do drugiej grupy – przypuszczalnie istotnych – należą: nikiel, fluor, brom, arsen, wanad, kadm, bar i stront. Nasza wiedza o tych pierwiastkach wciąż jest niedostateczna. Niektóre z nich, np. fluor, są oceniane dość kontrowersyjnie: w bardzo małych ilościach zapobiega próchnicy zębów, pomaga w utrzymaniu dobrego stanu kości i wpływa na prawidłowy wzrost, ale w większych stężeniach jest zdecydowanie szkodliwy.

Do trzeciej grupy – nieistotnych – należą wszystkie pozostałe pierwiastki, nie mające większego znaczenia dla organizmu człowieka. W miarę wzrostu naszej wiedzy być może zmieni się też ich przynależność i znajdą miejsce w innej grupie.

Nie można umniejszać roli pierwiastków śladowych w organizmie, gdyż nie odbiega ona od roli pierwiastków podstawowych. W rzeczywistości różne pierwiastki współdziałają lub konkurują ze sobą. Niektóre współzawodniczą w procesie wchłaniania do tego stopnia, że wzmożone wchłanianie jednego z nich pociąga za sobą niedobór drugiego. To zjawisko ma miejsce najczęściej w przypadku pierwiastków śladowych, takich jak miedź, żelazo czy cynk. Niekiedy jeden minerał wzmaga wchłanianie innych pierwiastków, jak w przypadku wapnia, magnezu czy fosforu, których właściwe proporcje w pokarmach regulują wchłanianie innych składników mineralnych. Ilości w jakich organizm wchłania dany pierwiastek, zależą od indywidualnych potrzeb organizmu. Tak więc organizm człowieka, któremu brakuje jakiegoś pierwiastka, wchłania go w znacznie większym stopniu od organizmu, którego zapotrzebowanie na ten pierwiastek jest już zaspokojone.

Prof. dr hab. Stanisław K. Wiąckowski