الأحد، 7 مارس، 2010

اهمية العناصر المعدنية فى الجسم(2)


ثانياً: العناصر المعدنية زهيدة المقدار
MICRONUTRIENT MINERALS

· الحديد
· النحاس
· الفلور
· اليود
· الزنك
· السيلينيوم
· المنجنيز
· الكروم

::الحديد IRON
1 - يعرف الحديد كمكون في أنسجة الجسم منذ سنة 1713، ويحتوي جسم الإنسان البالغ على (4) غم من الحديد.
2 - ويوجد حوالي (0.75) هذه الكمية في خضاب الدم " الهيموجلوبين " في كل من الكريات الحمراء والعضلات.
3 - وأهم أشكال الحديد الأخرى في الجسم هي:
- الترانسفرين: Transferrin :
وهو البروتين الناقل للحديد ويعادل تركيزه (50- 180) ميكروغم/ 100 ملليلتر.
- الفريتين :Ferritin :
أو بروتين خزن الحديد ويوجد في نخاع العظم والكبد والطحال.
- حديد خلايا الأنسجة المختلفة: Cellular Tissue Iron :
حيث يوجد في شكل إنزيمات منشطة لتفاعلات التأكسد.
وظائف الحديد:
1 - يدخل الحديد في تركيب الهيموجلوبين الموجود في الدم والهيموجلوبين ضروري لنقل الأكسجين من الرئتين إلى الخلايا حيث تتم عمليات الأكسدة كما أنه ضروري أيضا لنقل إكسيد الكربون الناتج في الخلايا إلى الرئتين ليتخلص الجسم منه.
ولعمل الهيموحلوبين على خزن الأكسجين في العضلات، للإستفادة منه في عمليات التأكسد وقت الحاجة.
2 - الحديد ضروري لعملية التأكسد الخلوي، من خلال دخوله في تركيب كثير من الإنزيمات الضرورية للتأكسد. كما هو الحال في إنزيمات تأكسد الجلوكوز وغيره من المركبات، ومثالها إنزيمات السيتوكرومات والكاتليز والبيروكسيديزات.
3 - هناك مجموعة وظائف أخرى يعتقد أن للحديد دورا فيها تشمل إزالة الدهون الزائدة من الدم، وتصنيع الكولاجين وإنتاج الأجسام المضادة في الجسم وإبطال مفعول الأدوية ذات التأثيرات السامة.
أعراض نقص الحديد:
1 - ينتج احتمال حدوث نقص الحديد في مرحلة الانجاب كنتيجة لفقد الحديد بانتظام أثناء الدورة الشهرية أو النقص في تناوله.
2 - وعند نقص الحديد تنخفض عدد خلايا الدم الحمراء ويصغر حجمها ويقل تكوين الهيموجلوبين وتقل كفاءة حمل الاكسجين في الدم وينتج فقر الدم بعوز الحديد الذي يتميز بالصداع وبسرعة التعب والاجهاد وشحوب اللون وضعف عام واصفرار في الوجه وضيق في التنفس خصوصاً بعد أداء اى مجهود ومعظم هذه الأعراض تكون نتيجة لعدم توافر كميات كافية من الأكسجين لأستخدامه في عملية أيض الطاقة كما يؤدى إلى ظهور العدوى بالأمراض.
3 - وقد ترجع مشاكل نقص الحديد إلى صعوبة امتصاصه حتى بعد تناوله بكميات مناسبة، فمن المواد التي تقلل من امتصاصه وجود حمض التانيك Tannic Acid هو موجود في الشاي . ويرجع ذلك إلى تكوين مركب معقد غير ذائب مع الحديد. وكذلك حمض الفيتك Phytic Acid والموجود في السبانخ والنخالة.
5 - ومن المواد التي تساعد على امتصاص الحديد، وجود حمض الأسكوربيك Ascorbic Acid (فيتامين ج) (C) وأحماض عضوية أخرى وتعتبر المصادر الحيوانية أفضل في الامتصاص من المصادر النباتية.
6 - ويعتبر نقص الحديد من المشكلات الصحية الرئيسية في أماكن مختلفة من العالم، وخاصة في الأطفال وذلك لأن مخزون الحديد في الأطفال في أثناء الحمل منخفض، كما أن حليب الأم لا يحتوي على كميات عالية من الحديد.
7 - بعد استئصال المعدة أو الأمعاء الدقيقة أو أجزاء منها تظهر أمراض سوء الامتصاص مقرونة بفقر الدم.
8 - كما يحدث المرض في المراهقين والمراهقات لزيادة حاجتهم إلى الحديد للنمو.
زيادة الحديد في الجسم :
1 - يحدث التسمم بالحديد عادة نتيجة لتناول الأطفال بالخطأ جرعات من أقراص الحديد أو مجموعة الفيتامينات المحتوية على حديد وتظهر الأعراض على شكل غثيان وقيء وإسهال وسرعة ضربات القلب وضعف في النبض وعدم التركيز والدوار.
2 - زيادة تناول الحديد (200 ملغم/ اليوم أو أكثر) أو زيادة تحلل كريات الدم الحمراء كما هو الحال عند الإصابة بالملاريا إذ تنتج زيادة الهيموسيدرين.
المصادر الغذائية للحديد:
- من المصادر الهامة للحديد اللحوم (خصوصا لحوم الأعضاء مثل الكبد والقلب والكلى) والمأكولات البحرية والسبانخ والفواكه الجافة والبندق وكذلك الحبوب أو منتجات الحبوب المدعمة بالحديد
- وتوجد حوالي 40 % من مصادر الحديد الحيوانية بصورة حديد هيمى Heme
Iron (وجود الحديد متحدا مع بعض البروتينات ليكون مركبات مثل الهيموجملوبين والميوجلوبين). وهذا يمتص أفضل من الحديد غير الهيمي Non-Heme Iron (وجود الحديد متحدا مع مركبات أخرى غير عضوية). من المصادر النباتية والحيوانية.
::النحاس Copper
- هناك علاقة وثيقة بين النحاس والحديد من حيث التشابه في الخواص والتمثيل وبعض الوظائف.
- فالعنصران ضروريان لبناء الهيموجلوبين بالرغم من أن أحدهما (الحديد) يدخل في تركيب الهيموجلوبين. بينما لا يدخل الآخر في تركيبه.
- يوجد في جسم الإنسان البالغ من (100- 150) ملغجم موزعة بشكل رئيسي على العظام والعضلات والكبد والدماغ والجهاز العصبي المركزي والكلى كما توجد كمية قليلة في بروتينات الدم.
- ويقدر مخزون النحاس في كبد الطفل الحديث الولادة بحوالي (5- 10) مرات من مخزونه في كبد الكبار.
- إلا أنه سرعان ما يصل إلى الرقم الطبيعي في الأشهر الثالثة الأولى بعد الولادة.
وظائف النحاس الفسيولوجية:
- إن النحاس مثل الحديد له القدرة على الأكسدة والأختزال في التفاعلات الكيميائية، وتستخدم هذه الخاصية في مساعدة عمليات الأكسدة والاختزال أثناء تحرير الطاقة من الكربوهيدرات والدهون والبروتينات.
- وهو أيضا عامل مساعد في عملية تكوين الهيموجلوبين.
- ويساعد النحاس أيضا في تكوين الميلانين Melanin (المادة الملونة في الشعر والجلد) وكذلك يساعد النحاس في تكوين الشحيمات الفسفورية الموجودة في نسيج الميلين Myelin الذي يبطن الخيوط العصبية.
- ويعد النحاس جزءا من بعض الإنزيمات في الجسم أهمها تلك المسئولة عن ربط جزيئات الكولاجين ببعضها لضمان صحة ومتانة أنسجة الجسم.
أعراض نقص النحاس:
- لا يحدث نقص النحاس عادة في الإنسان، ومع هذا فقد شوهدت حالات من النقص Hpocupremia في مرض الكلى.
- كما أن الأطفال الذين يعتمدون في تغذيتهم على الحليب فقط يكونون عرضة لنقص النحاس ذلك لأن محتوى الحليب من النحاس منخفض.
- كذلك يحدث النقص نتيجة عيب وراثي أو زيادة تناول الزنك الذي يعيق امتصاص النحاس.
- وتتمثل أعراض نقص النحاس بظهور انخفاض في مستوى الهيموجلوبين وانخفاض في عدد خلايا الدم البيضاء.
- مع ظهور اضطرابات عصبية وزيادة تحلل المعادن من العظم، وارتفاع مستوى الكوليسترول في الدم.
- وقد لوحظ أيضا أن نقص النحاس يؤدى إلى عدم الإخصاب في الأبقار وموت الجنين وارتشافه في الجرزان
- وضعف تفقيس البيض وظهور تشوهات في الأجنة في حالة الدواجن.
زيادة النحاس في الجسم:
- يؤدي الإفراط في تناول النحاس إلى غثيان وقيئ وإسهال وإغماء وتلف للكبد.
- كما أن هناك بعض الأمراض الوراثية التي تؤدي إلى تكدس النحاس في الجسم نتيجة عدم قدرة الكبد على طرحه.
المصادر الغذائية للنحاس
- من الأغذية الغنية بالنحاس البقوليات والكاكاو والحبوب، كما تحتوي الخضروات الورقية والأسماك والبيض واللحوم على كميات متوسطة منه.
::الفلور FLUORIDE
لقد صنف الفلور كعنصر أساسي في التغذية سنة 1972م عندما ثبت أن له دورا في نمو الجرذان وتكوين الصبغة الطبيعية في أنيابها إلا أن دوره في الوقاية من سوس الأسنان في الإنسان سبق هذه التاريخ بزمن طويل ويتركز الفلور في الجسم في العظام والأسنان.
حيث يدخل في تركيب بللورات العظام (الأباتيت Apatite ) إذ يحل في هذه البللورات محل الكربونات أو مجموعات الهيدروكسيل. ويتراوح تركيزه فيها من 0.02 – 0.05% ويمتص حوالي 90 % من الفلور في الغذاء، وتتأثر نسبه الأمتصاص بمستوى المعادن الأخرى في الوجبة الغذائية، كالكالسيوم والألمنيوم، كما تتأثر هذه النسبة بمحتوى الدهن.
وظائف الفلور الفسيولوجية:
- يكون الفلور طبقة فلور الأباتيت Fluoroapatite وهي مادة صلبة بلورية في الأسنان تقاوم التحلل بالبكتيريا أكثر من طبقة هيدروكسي الأباتيت Hydroxyapatit الموجود في الأسنان، وهذا يحدث أيضا في الكبار كما يترسب الفلور أيضاً في العظام وبما أن طبيعة خلايا العظام الديناميكية على عكس طبيعة خلايا الأسنان الثابتة لذلك تظهر أهمية الفلور للأسنان خاصة أثناء الطفولة، فالتغذية السليمة ونظافة الفم والأسنان مع إضافة الفلور لماء الشرب بنسبة جزء في المليون يوفر الحماية الكاملة ضد تسوس الأسنان عندما الأطفال.
أعراض نقص الفلور:
يؤدي نقص الفلور إلى تكوين طبقة ضعيفة من العاج Enamel للأسنان مما يسهل، تسوسها.
زيادة الفلور في مياه الشرب عن (5) أجزاء في المليون تؤدي إلى التسمم الفلورى أو الفورة Fluorosis في الأسنان.وذلك بظهور بقع كلسية ملونة صفراء، أو بنية في الأسنان Mottled enamel يتبعها ظهور حفر Pitting أخيرا يحدث تصلب العظام والغضاريف Sclerosis .
المصادرالغذائية للفلور:
- يعتبر الشاي من أهم مصادر الفلور، كذلك الأسماك العظمية مثل السلمون.
- ويمكن تعويض الفلور في المدن التي لا يضاف فيها الفلور إلى ماء الشرب أثناء سنوات النمو باستخدام معجون الأسنان بالفلور، وأقراص فلوريد الصوديوم تحت إشراف الطبيب، وشرب الماء من زجاجات الماء المزودة بالفلور.
- ولكن يلاحظ أن هذه الطرق أغلى وأقل كفاءة من طريقة إضافة الفلور لماء الشرب.
::اليود IODINE
يحتوي جسم الإنسان على كمية من اليود مقدارها (15-23) ملغم يتركز ثلاثة أرباعها في الغدة الدرقية فقط، بينما توجد الكمية المتبقية في الجلد والعضلات والهيكل العظمى والغدد اللعابية والثديية، وبقية أجزاء الجسم الأخرى.
الوظائف الفسيولوجية لليود:
- اليود منظم للنمو وتطور الجسم من خلال الثايروكسين، ينشط هرمون الثايروكسين وكذلك ثلاثي يود الثايرونين، التفاعلات التمثيلية الأساسية لدرجة تصل إلى (30 %) ويترتب على زيادة معدل التمثيل الأساسي ( BMR ) Basal metabolic Rate زيادة استهلاك الأكسجين، وإنتاج الطاقة وتطلق معظم الطاقة الناتجة من هذا التنشيط في شكل حرارة.
- هناك وظائف أخرى يكون دور اليود فيها أقل وضوحا من وظيفته في تنظيم التمثيل الأساسي، وتشمل تحول الكاروتين إلى فيتامين (أ) في الأمعاء وتصنيع البروتين وامتصاص الكربوهيدرات، ولتنظيم تصنيع الكوليسترول في الجسم وقد وجد أن نسبة الكوليسترول تزداد بنقص إفراز الغدة الدرقية ، وتقل بفرط إفرازها كما أن للثايروكسين دوراً في التكاثر.
أعراض نقص اليود:
1 - مرض الجويتر المتوطن: Endemic Goiter

- عند عدم كفاية اليود في الغذاء أو عدم امتصاصه.. يحدث تضخم في الغدة الدرقية بحيث تصل في المراحل الأخيرة للمرض إلى 750 غم (الوزن الطبيعي للغدة الدرقية 25 غم).
- وليس نقص اليود هو السبب الوحيد للجويتر، فقد يحدث المرض نتيجة النقص ( في إنزيمات تكوين الثايروكسين وبغض النظر عن السبب.. فإن الغدة الدرقية تتضخم نتيجة لنقص اليود فيها واختلال وظيفتها تبعا لذلك.
2 - مرض القماءة عند الأطفال:
- يحدث في الأطفال الذين تعانى أمهاتهم من نقصى اليود خلال فترة الحمل Cretinism .
3 -المكسيديما : Myxedema
تحدث هذه الحالة في مرحلتي الطفولة والمراهقة عند نقص اليود فيهما وتتخلص أعراضها في خشونة الشعر وقلة كثافته وجفاف الجلد واصفراره وضعف القدرة على تحمل الطقس البارد وانخفاض الصوت وبحته وخشونته وقد يؤدى المرض إلى خلل في الغدة الدرقية أو الغدة النخامية التي تفرز الهرمون المنبه للغدة الدرقية.
والمكسيديما والقماءة ما يزالان منتشرين في أماكن مختلفة من العالم خاصة في المناطق الجبلية فقد سجلا في سويسرا ومناطق جبال الأنديز وغيرهما من بقاع العالم.
في الحيوانات يحدث التسمم باليود lodinetoxicity عند إعطائها وجبات غذائية تحتوى على (50) ملغم يود/ كغم من وزن الجسم، ويؤدي السمم باليود هذه الحيوانات إلى نقص الوزن وقلة إنتاج البيض في الدواجن.
زيادة اليود في الجسم :
الإفراط في تناول اليود يؤدى إلى تضخم الغدة الدرقية أيضا.
المصادر الغذائية لليود:
- من أهم مصادر اليود الغذائية الأطعمة البحرية والخضروات والنباتات المزروعة في تربة غنية باليود.. ويختلف النوع النباتي الواحد في كمية اليود التي يحتويها.
- وفى الولايات المتحدة الأمريكية يضاف اليود إلى الملح بمعدل10ملغحم/100غم بينما توصي منظمة الصحة العالمية بإضافة 1ملغم/100جم من الملح.
::الزنك (ا لخارصين) ZINC
- يأتي الزنك في المرتبة الثانية بعد الحديد ضمن العناصر المعدنية زهيدة المقدار من حيث كميته في الجسم.
- إذ يحتوى جسم الإنسان البالغ على حوالي 2 جرام موزعة على جميع أنسجة الجسم، وبتركيزات عالية في العينين والعظام والكبد والكليتين والبنكرياس والرئتين و العضلات و البروستات و إفرازاتها.
- وكذلك في الحيوانات المنوية.
وظائف الزنك الفسيولوجية:
- منذ اكتشاف أهمية الزنك في تغذية الإنسان في مطلع الستينات والأبحاث جارية لمعرفة وظائفه الفسيولوجية والبيوكيميائية المتعددة.
- وقد وجد أن الزنك ضروري لجميع أنسجة الجسم.
- كما بدأ الباحثون يفهمون كثيرا من الأمراض المعرفة قديما من خلال نقص الزنك.
ويمكن إيجاز وظائفه في النقاط التالية:
1 - الزنك مكون ومنشط للإنزيمات: يدخل الزنك في تنشيط كثير من الإنزيمات فقد وجد أنه إما أن يدخل في تركيب الإنزيم، أو يكون ضروريا لتنشيطه دون أن يشكل جزءا من تركيبه الداخلي، أو أنه ضروري للتركيب والوظيفة معا.
وتسمى الإنزيمات التي تعتمد في عملها على العناصر المعدنية Metalloenzymes ويزداد عدد الإنزيمات التي يتبين أنها تعتمد في نشاطها على الزنك بسرعة حثيثة.
فأول ما اكتشف منها كان إنزيم Carbonic anhydrase الضروري لنقل ثاني أكسيد الكربون في كريات الدم الحمراء.
- إنزيم كربوكسى ببتيديزات: Carboxy Peptidases الضرورية لهضم البروتينات.
- إنزيم دي هيدروجينيز حمض اللاكتيك: Lactic acid dehydrogenase الذي يحول البايروفات إلى حمض اللاكتيك.
- إنزيمات دي هيدروجنيز الكحول : Alcohol dehydrogenase ومن هذه الإنزيمات دي هيدروجنيز الريتنول الضروري لتمثيل فيتامين ( أ ) .
- بوليميريزال د. ن. أ DNA Polymyrase وبوليميريزال ر. ن. أ RNA Polymyrase ضروريان لانقسام الخلية وتكوين البروتينات فيها.
الحقيقة أنه يمكن فهم معظم وظائف الزنك.. والتي سنعدد أهمها أدناه من خلال تنشيطه للأنزيمات الضرورية للقيام بهذه الوظائف.
2 - الزنك ضروري للنمو وعند غيابه في الغذاء يتوقف النمو توقفا كاملا في فترة سريعة.. ففي الجرذان يتوقف النمو كلية خلال (4- ه) أيام.
3 - النضوج الجنسي: Sexual Maturity وخاصة في الذكور فهو ضروري لنمو الأعضاء التناسلية وإنتاج الحيوانات المنوية.
4 - ضروري لشفاء والتئام الجروح لأنه يلزم لتكوين البروتين في الخلية كما أنه ضروري لأنقسام الخلايا.
5 - الزنك ضروري لتكوين المناعة الخلوية cellular immunity إذ تحتوي الغدد الليمفاوية وكريات الدم البيضاء على تركيزات عالية من الزنك.
6 - الزنك ضروري لحاستي التذوق والشم، ويؤدي نقصه إلى خلل في حدة هاتين الحاستين.
7 - يرتبط الزنك بهرمون الإنسولين، ويلزم لخزنه، ولذا قد يكون له دور في تمثيل السكر بصورة طبيعية، وفى الوقاية من مرض السكري.
8 - تمثيل فيتامين (أ) فالزنك ضروري لعمل بعض الإنزيمات الضرورية لتمثيل فيتامين (أ).
أعراض نقص الزنك :
أعرض نقص الزنك كثيرة ومتنوعة.. ويمكن معالجة كثير منها بإعطاء الزنك ومن أهم هذه الأعراض
1 - تباطؤ النمو أو توقفه التام: وينتج عن ذلك في الأطفال النامين واليافعين حالة من قصر القامة أو القزمه Duarfism . وقد أجريت أول الدراسات التي بينت العلاقة بين نقص الوزن ونمو الطول في إيران، وتبعتها دواسات مشابهة أجريت في مصر.. وفى الحالتين أدى إعطاء الزنك إلى زيادة في الطول بمقدار بضعة سنتيمترات.
2 - تأخر البلوغ الجنسي وقلة الإفرازات التناسلية في الذكور Hypogonadism مع ما يصاحب ذلك من تأخير ظهور الصفات الجنسية الثانوية كنمو الشعر وقد أدى إعطاء الزنك إلى حل هذه المشكلة. وزوال أعراضها.
3 - تأخر شفاء الجروح وكذلك ظهور حب الشباب على الجلد Acne وضعف المناعة الخلوية.
4 – ضعف الشهية وضعف حاسة الشم Hypogeusia وحاسة التذوق Hyposmia.
5 - ينتج عن سوء امتصاص الزنك لسبب وراثي مرض جلدي يدعى Acrodermatitis enteropathica يتميز هذا المرض في الأطفال بوجود بثرات على الجلد وانخفاض مستوى الزنك.في الدم وتخلف في النمو قد يكون حاد.
5 - اضطرابات في تمثيل فيتامين (أ) تؤدي إلى عدم تحريكه من مخزونه في الكبد وحدوث أعراض نقص الفيتامين من أهمها مرض العشى الليلى، وقد لوحظ هذا المرض مرض تشمع الكبد.
6 - نقص إفراز الإنسولين، وزيادة سكر الدم.
7 - يقترن نقص الزنك مع فقر الدم المنجلي Sicklecell anemia ويتحسن الوضع بإعطاء الزنك في هذه الحالة
8 - تحدث أعراض نقص الزنك بسرعة في الأنواع الحيوانية المختلفة ويمكن إثبات ذلك في الجرذان الفطيمة التي يبدأ نموها بالتراجع ثم التوقف التام بعد بضعة أيام فقط من إعطائها وجبة تخلو من الزنك.
وكما تحدث أعراض النقص بسرعة.. فإن زوالها يحدث أيضا بسرعة بمجرد إعطاء الزنك لبضعة أيام.
زيادة الزنك في الجسم:
تحدث الزيادة من تناول جرعات دوائية من الزنك وليس عن طريق الأطعمة ويؤدي الإفراط إلى تهيج الجهاز الهضمي والقيء وانخفاض مستوى البروتينات الشحمية عالية الكثافة ( High-Density lipoprotein (HDL . كما يمكن أن يحدث تعارض مع امتصاص النحاس ووظائف جهاز المناعة في الجسم.
المصادر الغذائية للزنك:
يوجد الزنك في اللحوم والبيض والمكسرات والبقوليات واللبن. وعادة تكون المحتوية على بروتينات نباتية ومرتفعة في محتواها من الكربوهيدرات فإنها تحتوي على كمية منخفضة من الزنك.
::السلينيوم SELENIUM
يحتوي جميع أنسجة الجسم فيما عدا الدهون على كمية ضئيلة جدا من السلينيوم وأكبر تركيز للسيلينيوم في الجسم في الكبد والكليتين والطحال والخصيتين والقلب ويحتوي الكبد على حوالي 15 ملغم من السلينيوم بينما تحتوي البلازما على حوالي 150ميكروجرام/ لتر.
الوظائف الفسيولوجية للسلينيوم :
- السلينيوم يدخل في تركيب إنزيم بيروكسيديز الجلوتاثيون
Glutathioneperoxidase الذي لعمل على إزالة فوق أكسيد الهيدروجين
H2O2 ، لذلك فهو له تأثير مضاد للأكسدة Antioxidant في بعض التفاعلات الحيوية التي تحمي الخلايا من بعض الأمراض مثل السرطان وأمراض القلب كما يساعد السلينيوم في نمو الخلايا.
- وكذلك يقي السلينيوم من تأكسد الدهون وتزنخها في الجسم.
- وفى الإنسان وجد أن السلينيوم مهم في الوقاية من مرض كيشان Keshans
disease الذي يؤدى إلى تلف النسيج الكبدى Liver degradation وهو في الحيوانات يقوم بالوظائف التي يقوم بها أصلا فيتامين (أ). فهو فعال في وقاية كبد الجرذان من التلف والحملان والعجول من تحلل العضلات.
أعراض نقص السلينيوم :
- نادراً ما يحدث نقص السلينيوم في الإنسان ولكن المرضى المعتمدين كلياً على التغذية الوريدية Total Parenterd Nutrition والتي ينقصها السلينيوم قد تظهر عليهم مع الوقت أعراض النقص.. وتشمل وهن العضلات وضعف في عضلات القلب وفقدان لون البشرة.
أعراض الزيادة للسلينيوم:
- وجد أنه في بعض المناطق في العالم تحتوى تربتها على تركيزات عالية من السلينيوم مما يزيد من تركيزه في النباتات.. وحدوث أعراض تسمم به..ومن البلدان التي سجل ارتفاع السلينيوم في تربة بعض مناطقها كأيرلندة وفلسطين وكندا وجنوب أفريقيا وروسيا.
المصادر الغذائية للسلينيوم:
- تعتبر الأغذية البحرية والكبد من أغنى المصادر للسلينيوم تليها اللحوم أما الحبوب والبذور فهي تختلف في احتوائها على العنصر ويعتمد تركيزه على نسبته في التربة وتعتبر الخضروات والفواكه مصدرا فقيرا للسلينيوم.
::المنجنيز MANGANESE
تتراوح كمية المنجنيز الكلية في جسم الإنسان البالغ من 11 إلى 25 مليجرام ويتركز في الجسم بصورة خاصة في الكبد والكليتين والعظام والغدة النخامية ومستواه في بلازما الدم يتراوح من (4- 20) ميكروغم/100ملليلتر. وهو يشبه المغنيسيوم من حيث تنشيطه لعدد من إنزيمات نقل الفوسفاتPhosphate transferase ونزع مجموعة الكربوكسيل Decarboxylases وخاصة تلك الإنزيمات اللازمة لدورة كربس.
وظائف المنجنيز الفسيولوجية:
1 - تمثيل الكربوهيدرات: ينشط المنجنيز كثيرا من إنزيمات تمثيل الكربوهيدرات.
2 - تكوين اليوريا من خلال تنشيطه لإنزيم الآرجنيز Arginase كالمغنيسيوم ولذا فهو يقي من التسمم بالآمونيا.
3 - تمثيل البروتينات: ينشط المنجنيز التحولات المتبادلة بين الأحماض الأمينيةAmin acid Interconversions والببتيديزات الخارجية الخاصة ببعض الأحماض الأمينية مثل الليوسين.
4 - تمثيل الدهون: يبدو أن للمنجنيز دورا في نقل الدهون من حيث دخوله في عامل نقل الدهون من الكبد Lipotropic factor كالكولين.. وهو منشط لإنزيم اللايبيز كما يعمل على تصنيع الأحماض الدهنية طويلة السلسلة الكربونية.
أعراض نقص المنجنيز:
- لا يحدث نقص المنجنيز عادة في الإنسان نظرا لتوفره في كثير من الأطعمة وعلى العكس.. فقد سجلت حالات من التسمم بالمنجنيز في عمال المناجم الذين يستنشقون الغبار الملوث له.
- حيث أدى تراكمه في الكبد والجهاز العصبي المركزي إلى أعراض مرضية عصبية وعضلية تشبه أعراض مرض باركنسون Parkinson's disease .
زيادة المنجنيز:
أما زيادة المنجنيز في أعلاف الدواجن والحيوانات.. فقد تؤدي إلى ضعف الشهية. وتخلف النمو إذا تجاوزت نسبته (0.5- 1.0) غم/ كغم من الوزن الجاف من العلف.
المصادر الغذائية للمنجنيز:
أهم مصادر المنجنيز نباتية وخصوصا الحبوب الكاملة حيث تعد أهمها لإضافة إلى بعض الفواكه والخضروات مثل الأناناس والفراولة وفول الصويا وكذلك الشاى.
::الكروم CHROMIUM
يحتوي جسم الشخص البالغ على حوالي 5 مليجرام كروم، حيث يوجد (تركيزات مرتفعة في الشعر والطحال والخصيتين وكذلك بتركيزات منخفضة في القلب والبنكرياس والرئتين والمخ.
الوظائف الفسيولوجية للكروم:
- يلعب الكروم دورا هاما في التمثيل الغذائى للكربوهيدرات فيساعد في ربط الإنسولين بالمستقبلات الخاصة به الموجودة في غشاء الخلايا وبذلك يزيد من فاعليته في تنظيم العديد من عمليات الأيض للكربوهيدرات كما قد يخفض الكروم من نسبة الكوليسترول الكلي في الدم وكذلك البروتينات الشحمية منخفضة الكثافة. وثلاثي الجليسريد ويرفع من مستوى البروتينات الشحمية عالية الكثافة في الدم.
أعراض نقص الكروم:
- يؤدى نقص الكروم إلى ظهور حالة تشابه أعراض داء السكري حيث تتميز بعدم القدرة على الاستفادة من الجلوكوز طبيعيا.
- وقد أشارت بعض الدراسات إلى أن إعطاء الكروم للأشخاص المصابين بداء السكري مع ماء الشرب أو الطعام كان مفيدا لمعظمهم إلا أن ذلك لا يعني أنه يعالج هذا المرض.
زيادة الكروم في الجسم:
- لا تعرف أعراض التسمم بالكروم على الانسان وقد يعزى ذلك إلى انخفاض محتوى الوجبة الغذائية بهذا العنصر. ولكن تؤدى الجرعات العالية في وجبات الفئران إلى ظهور أعراض تسمم. تشمل تلف الكلى والكبد وتباطؤ النمو.
- وقد يحصل الإنسان على جرعات عالية منه عن طريق بعض مياه الشرب الملوثة بمخلفات مصانع الحديد والصلب.
المصادر الغذائية للكروم:
- يتوفر الكروم بنسب مختلفة في مجموعة واسعة من الأغذية الحيوانية و النباتية. وكذلك في مياه الشرب، وتعتبر اللحوم والحبوب الكاملة والأجبان والكبد مصادر جيدة للكروم.
- بينما يعد الحليب والدقيق الأبيض والخبز والسمك والخضروات الورقية والأرز المقشور والسكر المكرر والدقيق المكرر من المصادر الفقيرة منه.

::أهمية العناصر المعدنية للجسم


1 - وظائف بنائية أو هيكلية:
فالكالسيوم والفسفور يدخلان في تركيب العظام والأسنان. ويعطيانهما القوة والمناعة، ويدخل اليود في بناء هرمون الثايروكسين.
كما يدخل الزنك في تركيب بعض الانزيمات والهرمونات مثل هرموق الأنسولين والكلور جزء من حمض الهيدروكلوريك الذى تفرزه المعدة.
- كذلك عنصر الكبريت فيوجد في بروتين الشعر.
- ويدخل الحديد في تركيب الهيموجلوبين.
2 - المحافظة على التوازن الحامضي- القاعدي في الجسم:
تختلف الحموضة والقاعدية من منطقة إلى أخرى في جسم الإنسان ولكنها- تقريباً- ثابتة لكل منطقة.
- وتعمل المعادن على ثبات الرقم الهيدروجيني ( pH).
- والمحافظة على بقائه ضمن حد معين (حوالي 7.35 في الدم).
- ومن العناصر التي تساعد على الثبات والتوازن الحامضى- القاعدي في الجسم عناصر الصوديوم والبوتاسيوم والمغنسيوم المكونة للقاعدة.
- وعناصر الكلور والفسفور والكبريت المكونة للأحماض.
3 - المحافظة على الضغط الأسموزي وتوازن الماء:
لابد من المحافظة على توازن الماء ما بين داخل الخلايا Intracellular fluid
أو السوائل التي بينها Extracellular fluid
ويحافظ على هذا التوازن العناصر الإكترونية وهي الصوديوم، والبوتاسيوم، والكلور، فالكلور والصوديوم يتواجدان بتركيز عالي خارج الخلايا في السوائل المحيطة بالخلية والبلازما. بينما يتواجد البوتاسيوم والفوسفات داخل الخلايا ولذلك لها دور في الإبقاء على الأنظمة الغروية لسوائل الجسم وتنظيم بعض صفاتها كاللزوجة.
4 - نقل السيالات العصبية:
يعمل تبادل أيونات الصوديوم والبوتاسيوم عبر الأغشية الخلوية للأعصاب على نقل السيالات العصبية من خلية عصبية إلى أخرى كنتيجة لتغيير الشحنة الكهربائية التي توجد على الغشاء الخلوي ويعتمد هذا أيضاً على وجود الأستيل كولين Acetye choline الذي يعتمد إطلاقه بين الألياف العصبية على عنصر الكالسيوم
5 - انقباض العضلات وانبساطها:
يؤدي التوازن بين الكالسيوم (الذي يحفز انقباض العضلات) وبين الصوديوم والبوتاسيوم والمغنيسيوم (التي تحفز ارتخاء العضلات) إلى قيام العضلات بوظيفتها الحركية بصورة مثالية.
6 - تنشيط التفاعلات الكيميائية الحيوية:
تنشط العناصر المعدنية التفاعلات البيوكيميائية دون أن تدخل في نتائج التفاعل.
وهى تعمل بذلك كعوامل مرافقة Cofactors فالزنك ينشط ما لا يقل عن (100) أنزيم. ويقوم الحديد و المنغنيز و المغنيسيوم و النحاس و المولبيدنيوم والسيلينيوم والبوتاسيوم بتنشيط أعداد متباينة من التفاعلات.

::أولا: ا لعناصر المعدنية الكبرى Macronutrient Minerals
• الكالسيوم CALCIUM
• الفوسفور: PHOSPHORUS
• المغنيسيوم MAGNESIUM
• الصوديوم SODIUM
• البوتاسيوم POTASSIUM
• الكلور CHLORINE
• الكبريت SULPHUR
::الكالسيوم CALCIUM
الكالسيوم أكبر العناصر المعدنية من حيث تواجده في الجسم. فهو يشكل (1.5- 0. 2 %) من وزن الجسم. ويوجد حوالي 99 % من الكالسيوم في الهيكل العظمى و الأسنان.
بينما يتوزع الباقي في البلازما وسوائل الجسم وأنسجته الأخرى ونسبة الكلسيوم إلى الفوسفور في العظام والأسنان هي 2 : 1
الوظائف الفسيولوجية للكالسيوم
يمكن تلخيص الوظائف الفسيولوجية للكالسيوم فيما يلي:
1 - تكوين وبناء العظام والأسنان.
2 - تخثر الدم عند حدوت الجروح.
3 - انقباض العضلات بما في ذلك عضلة القلب.
4 - نقل السيالات العصبية.
5 - نفاذية الأغشية الخلوية حيث يسهل الكالسيوم مرور السوائل من خلال الأغشية الخلوية ويسهل بذلك توازن المواد بين الخلايا.
6 - لتنشيط الإنزيمات مثل إنزيم الليبيز البنكرياسى Pancreatic lipase (الإنزيم الذي يقوم بهضم الدهون في الأمعاء).
7 - كما يقوم الكالسيوم بالمساعدة في امتصاص فيتامين ب12 (B12)
أعراض نقص الكالسيوم
لابد من توفر الكالسيوم في الغذاء بكميات مناسبة، للمحافظة على وضع صحي للعظام ولإبقاتها على مستوى ثابت منه في الدم.
وغالباً ما يكون عوز الكالسيوم في الحسم مصحوباً لعوز فيتامين د (D) مما يؤدي إلى تشوه الأسنان واعاقة النمو.. وقد يسبب ضعفاً في العظام.
بل قد يؤدى إلى أعراض مزمنة في الأطفال مثل:
1 - الكساح (الرخد) RICKETS
ينتج عن نقص فيتامين (د) أو الكالسيوم، أو كليهما في أثناء مرحلة النمو السريع في الأطفال في السنتين الأولى والثانية.
2 - التكرز (التشنج) TETANY
عند انخفاض الكالسيوم في الدم إلى (4- 8) ملغم/ 100 ملليلتر) أو زيادة نسبة الفوسفات إلى الكالسيوم ينتج حالة من الحركة غير المنتظمة للعضلات، تؤدي (إلى التشنج في الأطفال والحوامل أحياناً).وكثيراً ما تنتج هذه الحالة في الأطفال عند نقل الطفل من حليب الأم إلى الرضاعة الاصطناعية بالقنينة Boffle feeding أو عند استهلاك الحامل لكمية من حليب الأبقار، فحليب الأبقار يحتوي على نسبة ما بين الفوسفات والكالسيوم أكثر من حليب الأم، وهذه يؤدي إلى عدم توفر الكالسيوم للقيام بوظيفته في حركة العضلات الطبيعية بين انقباض وارتخاء.
3 – مسامية وضمور العظام Osteoporosis
- أكثر ما يحدث هذه المرض والمعروف بهشاشة العظام في النساء اللواتي عند بلوغهن متوسط العمر.وهو حالة مرضية لنقص فيها كثافة العظام، بمعنى نقصان في أملاح الكالسيوم وكذلك ألياف الكولاجين، وهى القالب العضوي للعظام.
4 - لين العظام: OSTEOMALACIA
أو تلين العظام ويحدث هذا المرض نتيجة سحب الأملاح غير العضوية من العظام. وأهمها: الكالسيوم والفوسفات في أثناء نقصها الغذائي، أو زيادة الطلب عليها كما يحدث في مرحلتى الحمل والإرضاع وتحدث هذه الحالة في الكبار بعكس الكساح الذي يحدث في الصغار الذين لم تتكلس عظامهم تماماً ويكون تركيز الكلسيوم في العظام قليلاً في هذه الحالة.
الإفراط في تناول الكالسيوم:
- الإفراط في تناول الكالسيوم لمدة طويلة يؤدي إلى الإمساك وتكوين حصوات وخلل في وظائف الكلى...
- وزيادة تناول الكالسيوم يؤدي أيضاً إلى التعارض مع امتصاص بعض المعادن مثل الحديد والزنك.
- ويحدث هذا من تناول الكالسيوم على شكل جرعات دوائية وليس من تناول الكالسيوم في صورة أطعمة.
المصادر الغذائية للكالسيوم:
- أهم المصادر الغذائية للكالسيوم الحليب ومنتجات الألبان مثل الأجبان واللبن الزبادي من المصادر الهامة للكالسيوم.
- كما يوجد الكالسيوم في ألبان الصويا والسردين والسلمون والأسماك العظمية الأخرى، ويوجد الكالسيوم أيضاً في الخضروات الورقية الداكنة الخضار. ويحتوى (0.5) لتر من الحليب على (500) ملغم كالسيوم.
- وهي بالإضافة إلى محتواها العالي من الكالسيوم تعتبر كلها ذوات وفرة حيوية عالية، لخلوها من حمض الفايتيك وغيره من العوامل التي تقلل من امتصاص الكالسيوم.
- ولضمان الحصول على كمية كافية من الكالسيوم يستلزم تناول الحليب ومنتجات الألبان يومياً. ليس فقط خلال مرحلة الطفولة. ولكن أيضاً في مرحلة البلوغ، فتناول كأسين من الحليب على الأقل يومياً للشخص البالغ يمكنه من الحصول على الاحتياجات اليومية من الكالسيوم.
- هذا... ويوصى بتقليل المتناول من الكالسيوم في بعض الحالات المرضية كحصوة الكلى، وفرط نشاط الغدة فوق الدرقية Hyperparathyroidism
::الفوسفور: PHOSPHORUS
تقترن في دراسة الفوسفور عادة مع الكالسيوم. نظراً لتواجدهما معاً في أهم مصادرها الغذائية (الحليب ومنتجاتة) ونظراً لاشتراكهما في وظيفة بناء العظام والأسنان ووجود معظم كميتهما في الجسم في العظام والأسنان وكذلك لعلاقتهما بفيتامين (د) وهرمون الغدد جارات الدرقية( Parathyroid glands)
ولذا يعتبر الكالسيوم والفوسفور توأمين من ناحية تمثيلية ومع هذه فهناك فروق وظيفية مميزة بين العنصرين.
ولذا الفوسفور العنصر المعدنى الذي يأتي في الدرجة الثانية بعد الكالسيوم من حيث كميته في الجسم ويشكل ما يقرب من 1% من وزن الجسم. ويوجد ما يقرب من 85 % من مجموع الفوسفور الكلي في الجسم في العظام والأسنان متحداً مع الكالسيوم في صورة أملاح فوسفات الكالسيوم. وهي صلبة وغير ذائبة ومسئولة عن إعطاء الهيكل الصلب لهما. أما الباقي فيوجد في خلايا وأنسجة وسوائل الجسم في صورة أملاح أخرى للفسفور..
الوظائف الفسيولوجية للفسفور:
غالباً ما يتواجد الفوسفور في شكل فوسفات (PO4) ويمكن تلخيص وظائف الفوسفور فيما يلي:
1 - الفوسفور ضروري لتكوين العظام والأسنان كما هي الحال في الكالسيوم إذ أنه مكون أساسي في عملية التكلس والتحلل المستمرة في العظام.
2 - امتصاص الجلوكوز والجليسرول من الأمعاء كما أن إعادة امتصاص الجلوكوز بعد ترشيحه عبر وحدات التصفية في الكليتين يحتاج إلى الفوسفور.
3 - ضروري لتمثيل الدهون ونقلها إلى الدم في شكل فوسفولبيدات.
4 - ضروري لتمثيل الكربوهيدرات فهو يرتبط مثلاً: بالجلوكوز مكوناً مركبات مفسفرة مثل جلوكوز- 6- فوسفات في أثناء دورة التحلل السكري.
5 - ضروري لتمثيل البروتين وخاصة البروتينات النووية.. كما أنه ضروري لتمثيل الطاقة، فحمض النواة DNA يحتوي على الفوسفات، كما أن جزئ ATP الذي يحتوي على روابط عالية الطاقة. وتخزن فيه الطاقة مؤقتاً يحتوي على 3 جزيئات فوسفات. وأيضاً فإن فوسفات الكرياتين التي تحتوي هي الأخرى على روابط طاقتها عالية وقابلة للتحول إلى جزيئات ATP تدخل في تركيبها جزيئات الفوسفات.
6 - يساعد على حفظ التوازن القاعدي- الحامضى في الجسم، فأيونات الفوسفات تعمل كمنظم للحموضة أو كدارئ Buffer لتغير الحموضة وتركيز أيونات الهيدروجين بصورة سريعة ومفاجئة، نظراً للتوازن بين جزيئات الفوسفات/ حمض الفوسفوريك.
أعراض نقص الفوسفور:
- يؤدى نقص الفوسفور إلى اختلال النمو الطبيعي وضعف العضلات واختلال تكلس العظام والأسنان.
- وعند نقصى الفوسفات في الدم Hypophosphatemia وهي حالة قد تنتج عن قلة امتصاص الفوسفور في الأمعاء أو عن خلل هرموني ينعكس على زيادة إفراز الغدد جارات الدرقية للهرمون PTH (الباراثرمون) يؤدي ذلك إلى ضعفاً إعادة امتصاص الفسفور من الكلى، فيؤدي إلى الشعور بالإجهاد، وضعف العضلات، وتحلل أملاح العظام.
- ومما يؤدي إلى نقص الفوسفات في الدم استعمال الأدوية لبعض الحالات المرضية كالسكري، فعند استعمال الأنسولين مثلا تزيد نسبة خزن الجلوكوز في شكل جليكوجين ودهون. وهذا يتطلب كميات من فوسفات الدم.
- ولذا يعطي مرض السكرى الفوسفات مع العلاج لتفادى حالة نقص فوسفات الدم المحتملة.
الإفراط في تناول الفوسفور:
- يؤدي الإفراط في تناول الفسفور إلى انخفاض الكالسيوم في الدم مما يؤدي إلى ضعف العظام وخصوصاً عندما يقل المتناول من الكالسيوم. كما قد يؤدي بعض الخلل أو الاضطرابات في الكلى إلى ارتفاع مستوى الفوسفور في الدم Hyperphosphatemia وانخفاضه في البول. ويحدث ذلك أيضاً عند نقص في إفراز هرمون الغدد جارات الدرقية Parathyroid glands ويؤدى ذلك إلى انخفاض في مستوى الكالسيوم في الدم...(نتيجة نقص في نسبة الكالسيوم إلى الفوسفور) وإلى حدوث تشنج في العضلات في النهاية.
المصادر الغذائية للفوسفور:
- مصادر الفوسفور متنوعة أكثر من مصادر الكالسيوم، لتواجده في جميع الأنسجة الحيوانية والنباتية.
- وبوجه عام تحتوي المصادر الغنية بالكالسيوم والبروتين على كميات جيدة من الفوسفور، ومن أغنى المصادر الغذائية بالفسفور: الحليب، ومنتجات الألبان، و البيض، و اللحوم، والأسماك، و البقوليات.
::المغنيسيوم MAGNESIUM
يعتبر المغنيسيوم العنصر المعدني الثاني الذي يلي البوتاسيوم من حيث نسبة وجوده في العضلات وأنسجة الجسم الأخرى ويوجد في جسم الإنسان البالغ حوالي (25) غم من المغنيسيوم.
(60- 70 %) منها توجد مرتبطة مع الكالسيوم والفوسفور في أملاح العظام بينما يتوزع (30- 40 %) منها في أنسجة الجسم اللينة وسوائله المختلفة ويتواجد المغنيسيوم في الدم بصورة رئيسية في خلايا الدم الحمراء ويكون (80 %) منه في شكل متأين . ويعادل تركيزه في البلازما ( 1.4 – 2.5 ) مللغم / 100ملليلتر. وتحتوي العضلات على كمية من المغنيسيوم أعلى من كمية الكالسيوم، بينما يحتوي، الدم على كمية كالسيوم أعلى من كمية المغنيسيوم.
وظائف المغنيسيوم الفسيولوجية:
- تعد المغنيسيوم منشطاً جيداً لكثير من الإنزيمات، وخاصة إنزيمات تمثيل الكربوهيدرات والبروتينات وعملية تكلس العظام مع الكالسيوم والفوسفور والمغنيسيوم مهم للجهاز العصبي وخصوصا في نقل الإشارات العصبية وهو بذلك له دور في منع التشنجات العصبية. وفى عمل الجهاز العضلي حيث يلعب دورا مهما في عملية ارتخاء العضلات كما يعمل مع الكورتيزون على تنظيم فوسفات الدم. وتحتاج الغدة الجاردرقية إلى المغنيسيوم لتصنيع الهرمون وخروجه للدم.
أعراض نقص المغنيسيوم:
- نظراً لدور المغنيسيوم في تنشيط كثير من الإنزيمات، فإن نقصه ينعكس على وظائف متعددة في الجسم، فنقصه يؤدى إلى حدوث تشنجات وتكرز ورعشة ورجفان، ناتجة عن خلل في عمل الأعصاب التي تؤثر على العضلات.
- كما أن نقص المغنيسيوم يؤدى إلى توسع الأوعية الدموية Vasodilation وينتج عن ذلك انخفاض في ضغط الدم. وتورد في الجلد Flushing of skinكما ينتج عن نقص المغنيسيوم حالة من فرط الإثارية Hyperirritabilityوالتكرز والتشنجات، التي قد تنتهي بالموت. وبالرغم من قلة حدوث نقص للمغنيسيوم في الإنسان إلا أنه يوجد أحياناً في مدمني الكحول وفي الأشخاص الذين يعانون من التقيؤ والأسهالات لفترة طويلة.
- وقد عرف المرض في الأطفال الذين يعيشون على الحليب لمدة طويلة دون وجود مصادر إضافية للمغنيسيوم
- إن تعاطي بعض الأدوية (مثل الملينات ومدرات البول) والتغوط الدهني Steatorrheaوداء السكري Diabetes والفشل الكلوي هي عبارة عن عوامل تؤدى إلى خفض مستوى المغنيسيوم في الدم Hypomagnesemia .
الإفراط في تناول المغنسيوم :
- إن الإفراط في تناول المغنيسيوم يؤدي إلى غثيان وقيء وانخفاض ضغط الدم ومشاكل للقلب، ولا يحدث هذا عادة عن طريق الأغذية إلا في حالة خلل في الكلى يؤدي إلى عدم طرح الزيادة من المغنيسيوم.
المصادر الغذائية للمغنسيوم :
- تعد الخضروات الخضراء مصادر جيدة للمغنيسيوم نظراً لأنه يدخل في تركيب صبغة الكلوروفيل الخضراء التي توجد في معظم الأنسجة النباتية.
- كما يوجد المغنيسيوم بكميات جيدة في الحبوب الكاملة ومنتجاتها خصوصا الخبز الأسمر، وكذلك في المكسرات وفول الصويا والبقوليات والكاكاو.
- ويوجد بكميات أقل في الحليب ومنتجات الألبان واللحوم. ومما تجدر الإشارة إليه أيضاً أن ازالة القشرة الخارجية للحبوب أثناء التصنيع يترتب عليه فقدان معظم محتواها من المغنيسيوم.
- لهذا فان محتوى الدقيق الأبيض من المغنيسيوم يعادل خمس ما يحتويه الدقيق الأسمر.
::الصوديوم SODIUM
يحتوي جسم الإنسان البالغ على حوالى 120 جرام من الصوديوم ثلثها في الهيكل العظمى، والباقي في سوائل الجسم الواقعة خارج الخلايا والتي من أهمها البلازما.
وظائف الصوديوم الفسيولوجية:
1 - توازن السوائل والمحافظة على العلاقات الاسموزه فيها: فالصوديوم هو، الأيون الموجب الرئيسي في سوائل خارج الخلايا، وهذا يؤدي إلى تنظيم حركة السوائل داخل الخلايا وخارجها.
2 - التوازن الحامضي- القاعدى: ويتحقق ذلك بصورة رئيسية بوجود أيونات الصوديوم والبوتاسيوم والكلور والبيكربونات.
3 - نفاذية الخلية: فإن مضخة الصوديوم ضرورية لعملية الانتقال النشط للجلوكوز والأحماض الأمينية. وغيرها من المركبات التي تمتص عبر خلايا جدر الأمعاء أو تنتقل عبر خلايا الجسم الأخرى. وهذا مهم بصورة خاصة في تمثيل الجلوكوز.
4 - له علاقة بسرعة تهيج العضلات عن طريق التدخل بنقل السيالات الكهربائية – الكيميائية في الأعصاب. ومن ثم فإن له علاقة بالاثارة الطبيعية في العضلات.
أعراض نقص الصوديوم :
- قد يصل استهلاك الإنسان البالغ إلى (10- 20) غراماً من ملح الطعام يومياً أي ما يعادل (4- 8) غرامات من الصوديوم. وهذه الكمية تزيد عن احتياجات الجسم. ويفرز معظمها عن طريق البول في شكل كلوريد وفوسفات الصوديوم.
- وعادة لا تحصل مشكلة نقص الصوديوم في الظروف العادية.. ولكن عند تصبب العرق الشديد في الطقس الحار، أو بسبب الحمى والإجهاد، وعند الاصابة بالإسهالات.. فإن الجسم يفقد كميات من الصوديوم أعلى مما يتناوله، وإذا لم يعوض هذا بأخذ أقراص ملح، أو بزيادة الملح في الطعام.. فإن النتيجة تكون نقص الصوديوم في الجسم، وما يتبع ذلك من تشنجات عضلية، خاصة في عضلة القلب، وضعف عام، وصداع، وشعور بالغثيان.
- ولا توجد إنزيمات تعتمد في نشاطها على الصوديوم كما هي الحال في معظم العناصر المعدنية الأخرى.
الإفراط في تناول الصوديوم :
يؤثر ارتفاع مستوى الصوديوم في الدم على مستقبلات العطش الموجودة في المخ. مما يجعل الشخص يشعر بالعطش ويتناول كمية كبيرة من الماء تخرج مع البول. ويتميز ارتفاع مستوى الصوديوم في الدم بارتفاع في ضغط الدم.. ومن الممكن أن تكون الجرعات الكبيرة من الصوديوم والمكونة من عدة جرامات لكل كيلو جرام من وزن الجسم سامة ومميتة. كما يحدث التسمم للأطفال بأخذهم جرعات أقل من ذلك بكثير وذلك لأن الكلى عندهم ليست مكتملة النمو والتطور. ومحدودة القدرة في التخلص من الصوديوم بسرعة.
المصادر الغذائية للصوديوم :
- يتواجد الصوديوم في الأطعمة الحيوانية أكثر من الأطعمة ذات المنشأ النباتي الغنية بالبوتاسيوم، وفي مقدمة الأغذية المصنعة الغنية بالصوديوم الجبن واللحوم المملحة والمدخنة
- وكذلك الأغذية المعلبة المضاف إليها الملح كمادة حافظه ومحسنة للطعم، كما أن بعض الخضروات كالشمندر والجزر والكرنب والكرفس والبنجر والسبانخ تحتوي على مقادير لا بأس بها من الصوديوم.
- وبشكل عام يعتبر ملح الطعام (كلوريد الصوديوم) هو المصدر الرئيسي للصوديوم في جسم الإنسان (40 % منه صوديوم)، حيث يضاف إلى الغذاء أثناء الطهو، كما يضاف إلى كثير من الأغذية المصنعة كمادة حافظة ومحسنة للطعم، وكذلك يستعمل على المائدة، كما يحتوى ماء الشرب على حوالي 20 ميليجرام ملح لكل لتر من الماء، وقد تزداد هذه الكمية في بعض المناطق.
::البوتاسيوم POTASSIUM
يحتوي جسم الإنسان البالغ على حوالي (270) غم من البوتاسيوم، أي ما يقارب ضعفي كمية الصوديوم.
ويتركز هذا العنصر بصورة رئيسية داخل الخلايا، بعكس الصوديوم والكلور الموجود غالبأ خارج الخلايا.
ويعادل تركيز البوتاسيوم فى البلازما (14- 20) ملغم/ 100 ملليلتر
وظائف البوتاسيوم الفسيولوجية:
1 - تنظيم الضغط الأسموزى داخل الخلايا.
2 - التو ازن الحامضي- القاعدى.
3 - سلامة وتماسك العضلات.
4 - تمثيل الكربوهيدرات.
حيث أن البوتاسيوم مهم في تكوين الجليكوجين... إذ أنه يلزم لكل غرام من الجليكوجين 0.36 مللي مكافئ من البوتاسيوم.
وعند المعالجة بأدوية الإنسولين التي تعمل على بناء الجليكوجين.. فإن البوتاسيوم يسحب من مصل الدم لهذا الغرض، مما يؤدي إلى انخفاضه في المصل انخفاضا قد يكون مميتا أحيانا، ولذا يرافق إعطاء البوتاسيوم التداوي بالإنسولين ومعالجة صدمة الإنسولين.
5 - تمثيل البروتين..يرافق عملية بناء البروتين في العضلات استعمال عنصر البوتاسيوم الذي
يتركز داخل الخلايا، ولذا يجب إعطاء أملاح البوتاسيوم عند استعمال مضافات من الأحماض الأمينية.
أعراض نقص البوتاسيوم:
- من النادر أن تظهر أعراض نقص البوتاسيوم على الإنسان وذلك لانتشاره في مجموعة واسعة من الأغذية المتنوعة وبكميات كبيرة، إلا أنه توجد عوامل كثيرة تسبب انخفاض مستوى البوتاسيوم في الدم مثل داء السكري وأمراض المسالك البولية والأمراض المسببة للإسهال وفقدان كمية كبيرة من الماء والإصابة بالقيء لفترة طويلة، والحمية الغذائية المحدودة الكربوهيدرات واستعمال الأدوية المدرة للبول وارتفاع حموضة الجسم. (يخرج البوتاسيوم من الخلايا لمعادلة الحموضة).
- حدوث أضرار كبيرة في الأنسجة كما في حالة الحروق والعمليات الجراحية كذلك يؤدي نقص البوتاسيوم في غذاء الإنسان إلى الضعف وشلل العضلات. ويحدث هذا مع كثير من اضطرابات الجهاز الهضمي التي ينتج عنها الاسهال والتقيؤ.
- كذلك يحدث النقص في حالات تحلل الأنسجة وسوء التغذية.
- وفى حيوانات التجارب كالفئران... يؤدى نقص البوتاسيوم إلى تأخر النمو.. وإذا زاد البوتاسيوم في الدم Hyperkalema كما ينتج ذلك من حقنة بالوريد فإنه- يؤدى إلى قصور الكلى، وضعف عضلة القلب وخدر الأطراف.
الإفراط في تناول البوتاسيوم :
- يمكن أن يصاب الشخص بارتفاع مستوى البوتاسيوم فى الدم نتيجة أخذ جرعات عالية من البوتاسيوم عن طريق الوريد أو الفم. كما يمكن أن يصاب الشخص بارتفاع في مستوى البوتاسيوم نتيجة حدوث فشل كلوي أو الإصابة بجفاف حاد. ومن أعراض ارتفاع مستوى البوتاسيوم في الدم.. حدوث ضعف وتلف في العضلات وخصوصاً عضلة القلب.. وقصور في وظيفة الكليتين.. وخلل في الجهاز العصبي.. وضعف في التنفس. وعدم انتظام في دقات القلب.. وتغيرات في منحنيات التخطيط الكهربائي للقلب وقد يحدث توقف للقلب.
- ويمكن معالجة ارتفاع مستوى البوتاسيوم في الدم بإعطاء الشخص وجبات غذائية فقيرة في محتواها من البوتاسيوم والبروتين
- كما يوصى بأن تكون كمية الكربوهيدرات كبيرة، وذلك لأن تحول الجلوكوز إلى جليكوجين يؤدى إلى سحب كمية كبيرة من البوتاسيوم من الدم إلى الخلايا، مما يخفف من مستواه في الدم.
المصادر الغذائية للبوتاسيوم:
- يتوفر عنصر البوتاسيوم في أطعمة كثيرة، وخاصة الأطعمة النباتية، لذا قلما يحدث نقصه في الإنسان أو الحيوان.
- ومن مصادره الغنية: البقوليات، والفواكة، وحبوب الغلال الكاملة والخضروات الورقية واللحوم الحمراء والدواجن والأسماك.
::الكلور CHLORINE
يوجد فى جسم الإنسان حوالي (140) غم من الكلور. وهذا يعادل حوالى(3 %) من مجموع العناصر المعدنية في الجسم، وهو الأيون السالب الرئيسي في السوائل الموجودة خارج الخلايا. وتحتوي البلازما على (370 ) ملغم كلور/ 100 ملليلتر، بينما يحتوي سائل النخاع الشوكي على أعلى تركيز للكلور، ومقداره (440) ملغم/100ملليلتر. ويفرز الكلور كمكون لحمض الهيدروكلوريك HCl في عصارة المعدة.
وظائف الكلور الفسيولوجية:
1 - يساعد على لتنظيم الضغط الاسموزي لسوائل الجسم.
2 - التوازن الحامضى- القاعدي: فللكلور دور في الإبقاء على حموضة الدم ثابتة (يعادل الرقم الهيدروجيني ph للدم 7.35).
3 - ويحل محل أيون البيكربونات HCO3-في كريات الدم الحمراء ويسمى هذا Chloride shift مما يحافظ على توازن حمض الكربونيك.
4- حموضة المعدة: يدخل الكلور في تركيب حمض الهيدروكلوريك HCL وهذا ضروري لعملية هضم البروتين في المعدة.
أعراض نقص الكلور:
- إن القيء المستمر والإسهال الشديد وخروج العرق الغزير خصوصا أثناء أداء التمارين الرياضية العنيفة أو الأعمال الشاقة في الأجواء الحارة يؤدي إلى ظهور نقص الكلور، إذا لم يعوض..
- والقلوية Alkalosis الناتجة عن فقدان الكلور في عصارة المعدة دون فقدان الصوديوم تحدث في بعض الأحيان.وفى هذه الحالة يتكون مركب بيكربونات الصوديوم NaHCO3 بدلا من ملح الطعام NaCL ويسمى ذلك Hypochloremic alkalosis.
- وتظهر أعراض نقص الكلور على شكل تشنجات عضلية وكثرة التهيج وتقرحات في الكليتين وانخفاض إفراز الحامض المعدي وكذلك انخفاض قدرة الجسم على الاحتفاظ بالماء وارتفاع قلوية الجسم بسبب ارتفاع مستوى البيكربونات في الجسم نتيجة انخفاض معدل انتقال ثائي أكسيد الكربون إلى الرئتين.
الإفراط في تناول الكلور:
- قد يؤدي الإفراط في تناول الكلور إلى ارتفاع ضغط الدم عند بعض الأفراد ذوي الحساسية للكلور، وقد تنتج زيادة تركيز الكلور في الجسم بسبب فرط نشاط قشرة الغدة الكظرية Adrenal Cortex ، مما يؤدي إلى ارتفاع الكلور في الدم، ويصاحب ذلك زيادة قلوية الجسم الناتج عن زيادة الكلور في الدم.
- وتسمى هذه الحالة المرضية بمرض كشنج Cushing's Disease
المصادر الغذائية للكلور:
أهم المصادر الغذائية للكلور ملح الطعام والأطعمة التي يدخل فيها ملح الطعام. وباختصار تعتبر المصادر الغنية بالصوديوم غنية بالكلور ومتوسط استهلاكه في الغذاء عند الأشخاص العاديين يعادل مرة ونصف واستهلاك الصوديوم (حوالي 3 جرام يوميا).
::الكبريت SULPHUR
يتواجد الكبريت في الجسم في شكلين:
1 - الشكل العضوي:
- وهو الكبريت الموجود في تركيب البروتينات وغيرها من مركبات محتوية على الكبريت. - - فهو يدخل في تركيب الأحماض الأمينية الثلاثة، مثيونين، وسستين، ولسستيين و الفيتامينات: ب 1، و البيوتين، وحمض الليبويك.
- وكذلك في تركيب الإنسولين والكندرويتين والهبارين والفبرينوجين والجلوتاثيون وقرين الأنزيم (أ).
- ومن أهم البروتينات التي تحتوى على الكبريت الكراتينات Keratins وهي بروتينات الجلد والشعر والريش في الطيور.
- ويحتوى جسم الإنسان البالغ على حوالي (140) غم كبريت.
- معظمه في هذا الشكل العضوي. لذا فقد ينظر إلى الكبريت على أنه عنصرعضوي من هذه الزاوية
2 - الشكل الثاني:
وهي الشكل غير العضوي المكون بصورة رئيسية من كبريتات الصوديوم و المغنيسيوم و البوتاسيوم.
وظائف الكبريت الفسيولوجية:
1 - يدخل الكبريت في تركيب الأنسجة من خلال تواجده في مركبات كثيرة مهمة للجسم، كما يعمل على تنشيط بعض الأنزيمات الضرورية لبعض التفاعلات البيولوجية بالجسم.
2 - ومركبات الكبريت هامة في عملية إبطال مفعول بعض المواد في السامة في الجسم Detoxification .
3 - حيث ترتبط في صورة كبريتات لتتحول إلى مركبات غير سامة تطرح عن طريق البول.
أعراض نقص الكبريت :
- قد يحصل تكلس في الكلى، وتتكون حصوة كلوية تحتوي على السستين وهذا ناتج عن حالة وراثية تدعى مرض (البيلة اللسستينية) أو (السستنوريا) Cystinuria وهنا ينبغي تقليل الأحماض الأمينية المحتوية على الكبريت في الغذاء وهي: المثيونين والسستين.
الإفراط في تناول الكبريت:
عادة تطرح الزيادة من الكبريت غير العضوي في البول.
المصادر الغذائية للكبريت:
1 - بشكل عام تعتبر جميع الأغذية الغنية بالبروتين من المصادر الرئيسية للكبريت خصوصاً البروتينات المحتوية على الكبريت.
ومن الأغذية البروتينية الغنية بالكبريت اللحوم والبيض والأجبان والعدس. ولهذا فإن الوجبة الغذائية التي تمد الجسم باحتياجاته من البروتين المرتفع في قيمته الحيوية تفي أيضاً باحتياجاته من الكبريت.

المعادن فى جسم الانسان


::المعادن
إن أصل المعادن جميعها يرجع إلى تربة الأرض حيث أوجدها الله سبحانه وتعالى فيها وقدرها وأعطاها خواصها وصفاتها.
وقد قضت حكمة الله سبحانه أن يقوم النبات بامتصاص تلك المعادن والأملاح فتدخل في تركيب أجزاء النبات المختلفة ثم تأتى الحيوانات وكذلك الإنسان فتأخذ جميعها هذه المعادن من النباتات لتقوم بدورها المقدر لها في أجسامها.
- ويحتوى جسم الإنسان على ما لا يقل عن 40 عنصراً كيميائياً توجد في الأنسجة الحية.
-تشكل 4 عناصر منها وهي الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين
حوالى 96 % من وزن الجسم مكونة الماء والمركبات العضوية.
- بينما تشكل العناصر المعدنية (غير العضوية) حوالي 4 % فقط من وزن الجسم وهي ضرورية للحفاظ على الصحة بصورة طبيعية.
- وقد يختلف مقدار المعادن والأملاح في جسم الإنسان تبعاً لعوامل كثيرة منها العمر والحجم والمستوى الغذائي والحالة الصحية وكذلك مقدار ما هو مخزون منها في الجسم.
- وتتميز العناصر المعدنية عن السكريات والدهون والبروتينات في كونها لا تنتج طاقة حرارية كالتى تنتج عن التفاعلات الأيضية وتوجد المعادن في جسم الإنسان إما حرة أو متحدة مع مواد عضوية أو غير عضوية ويحتفظ الجسم بهذه المعادن حتى بعد أكسدة المواد العضوية (في الغذاء) الذي كان يحتويها...
أ – تصنيف المعادن
يمكن تصنيف العناصر المعدنية من وجهـات نظر مختلفة:
فقد تصنف حسب كميتها في الجسم الحسي، وقد تصنف حسب أساسيتها أو ضروريتها للجسم، كما يمكن تصنيفها حسب سميتها.
::تصنيف العناصر حسب كميتها قي في الجسم
Classification according to quantity
تقسم العناصر المعدنية المتواجدة في الجسم إلى عناصر معدنية كبرى Major (Macro elements) وعناصر معدنية صغرى ( Trace (Micro elements (وتشمل العناصر المعدنية الكبرى سبعة عناصر هي:
الكالسيوم، و الفوسفور، و الصوديوم، و البوتاسيوم، و الكلور، و الكبريت، و المغنيسيوم، وهي تشكل (3.5 %) تقريباً من وزن الجسم، وأصغرها نسبة في الجسم هو (. (المغنيسيوم، الذي تقدر نسبته المئوية بحوالي (05، 0 %). وأما الكالسيوم والفوسفور فهما الأعلى- ضمن العناصر المعدنية- من حيث تواجدهما فى الجسم حوالي (70 %) من مجموع الرماد (العناصر المعدنية) في الجسم.
أما العناصر المعدنية الصغرى: فهي ما تبقى من العناصر المعدنية، وعددها حوالي(30 %) عنصراً، وتعادل (0.5%) فقط من وزن الجسم. وبعض هذه العناصر ضروري للجسم، وبعضها الآخر يوجد على شكل ملوثات، ولم تعرف له وظيفة، أوأهمية حيوية حتى الآن. وبديهي أن هذه العناصر هي التي يمكن الكشف عنها بوسائل التحليل المتاحة، والتي تصل في دقتها إلى الكشف عن (1210) جرام.
::تصنيف العناصر حسب أساسيتها أو ضروريتها
According to essentiality

تقسم العناصر المعدنية إلى عناصر غير معدنية ضرورية أو أساسية Essential elements وعناصر شبه أساسية Possibly (semi-) essential ، وعناصر غير أساسية Nonessential .
فالمجموعة الأولى: هي العناصر السبعة الكبرى المذكورة أعالاه، بالإضافة إلى سبعة عناصر صغرى هي: الحديد، و الزنك، و النحاس، والمنغنيز، و الكوبلت، واليود، والموليبدنيوم، وهذه العناصر تتحقق فيها معايير الأساسية أو الضرورية كاملة.
أما العناصر شبه الأساسية.. فتشمل الفلور، و السيلينيوم والكروم، و الفاناديوم، والقصدير، و النيكل، و السيليكون، و الزرنيخ. وربما صنف مع هذه المجموعة عناصر الكادميوم، و الرصاص و السترونتيوم، و الباريوم، و البروم، و البورون. و هذه تتحقق فيها بعض شروط أو معايير اعتبار العنصر أساسياً. وأما المجموعة الثالثة- وهي مجموعة العناصر غير الأساسية أو الملوثات- فتشمل عناصر الألمونيوم، و الأنتيمون، و البزموث، و الجرمانيوم، و الذهب، و الزئبق، والفضة، والروبيديوم، والتيتانيوم. وهذه لا يتوفر فيها من شروط الأساسية سوى المعيار الأول، وهو تواجدها في الجسم الحي، إلا أن هذا المعيار نفسه غير متوفر تماماً في معظمها إذ أن كميتها غير ثابتة في الجسم، أي أنها في حالة تذبذب.
والمعايير التي يعتبر بها العنصر المعدني أساسياً أو ضرورياً للجسم Criteria of essentiality سبعة معايير هي :
1 - يجب أن يتواجد العنصر المعدني بكميات ثابتة نسبيا في أنسجة الجسم السليمة للحيوانات المختلفة، دون تفاوت كبير في كميته في الجسم.
2 - يؤدي نقصه إلى تغيرات تركيبية وفسيولوجية وإلى أعراض سريرية.
3 - تؤدي إضافة العنصر إلى انعكاس التغيرات المرضية الناتجة عن نقصه.
4 - يجب أن تقترن الأعراض المرضية الفسيولوجية أو التركيبية بتغيرات بيوكيميائية محددة قابلة للتحسن والعودة إلى الحالة الطبيعية عند إعطاء العنصر الناقص.
5 - يجب إثبات ضرورية العنصر في أكثر من نوع حيواني.
6 - يجب إثبات ضرورية العنصر من قبل أكثر من باحث وفى أكثر من مختبر.
7 - يجب معرفة الآلية الدقيقة Mode of action التي يقوم بها العنصر المعدني بوظيفته.
:: سمية العناصر المعدنية Toxicity of mineral or elements
رغم أنه يمكن من الناحية العملية اعتبار أي عنصر معدني ساماً إذا تم تناوله بكميات عالية ولفترات زمنية طويلة.. إلا أن المقصود هنا بالعناصر السامة هي تلك العناصر التي يمكن أن تكون ضارة بالصحة إذا دخلت الجسم بكميات صغيرة نسبياً، إما عن طريق الأطعمة والماء، أو عن طريق الهواء الذي نستنشقه. وقد أشير إلى العناصر السامة في جدول ( )، وواضح أنها تشمل عناصر أساسية كالنحاس والمولبيدينوم، أو عناصر رجحت الأدلة كونها ضرورية كالسلينيوم و الفلور والسيلكون والزرنيخ، أو يحتمل أن تكون ضرورية كالكادميوم والرصاص ، أو غير ضرورية كالزئبق. وواضح أن العنصر المعدني الأساسي الذي يصنف على أنه سام يصبح كذلك عند استهلاك كمية منه تزيد عن أضعاف قليلة عن احتياجاته، وهذا على عكس العناصر غير السامة التي يمكن تناول كميات كبيرة منها دون أن تحدث أضراراً سلبية في الجسم.
ويشار إلى العناصر السامة كالزرنيخ والكادميوم والرصاص والزئبق بالعناصر الثقيلة Heavy metals وهي عادة لا تدخل الجسم بصورة مقصودة في الغذاء، بل تدخله نتيجة تلوث الغذاء أو الهواء بها، وقد توجد على شكل مبيدات حشرية أو فطرية، تستعمل لرش المحاصيل الزراعية ويمكن أن تستنشق على شكل غبار يلوث الهواء الجوي، كما يحدث لعمال المناجم أو المصانع.