Цинк свойства для организма. Причины недостатка цинка в организме. Рост организма и его зависимость от органических соединений цинка

11.04.2019

Общие сведения
Цинк - элемент II группы периодической с атомным номером 30, обозначается символом Zn (лат. zincum).
Латинское zincum переводится как «белый налет». Происхождение этого слова точно не установлено. Предположительно, оно идет от персидского «ченг», хотя это название относится не к цинку, а вообще к камням. Слово «цинк» встречается в трудах Парацельса и других исследователей 16-17 вв. и восходит, возможно, к древнегерманскому «цинко» - налет, бельмо на глазу. Цинк был известен в Индии и Китае с XVI в. Общеупотребительным название «цинк» стало только в 1920-х гг.
Цинк представляет собой голубовато-белый пластичный металл, хрупкий при литье. На воздухе покрывается оксидной пленкой, реагирует с кислотами и щелочами. Используется при гальванизации железа, в сплавах, таких напр., как латунь; в аккумуляторных батареях и как стабилизатор полимеров. Природным источником цинка являются минералы (сфалерит).
Биологическая роль цинкаЦинк присутствует во всех органах, тканях, жидкостях и секретах организма.
Более 95% всего цинка содержится в клетках. Цинк сосредоточен в основном в коже, волосах и костной ткани. В биологических системах цинк фактически всегда находится в двухвалентном состоянии.

Zinc http://goo.gl/WBux4D

Цинк участвует практически во всех стадиях роста клеток. Особый интерес к цинку связан с открытием его роли в нуклеиновом обмене, процессах транскрипции, стабилизации нуклеиновых кислот, белков и особенно компонентов биологических мембран, а также в обмене витамина А. Цинк присутствует во всех 20-ти нуклеотидилтрансферазах, а его открытие в обратных транскриптазах позволило установить тесную взаимосвязь с процессами канцерогенеза. Этот элемент необходим для стабилизации структуры ДНК, РНК, рибосом, играет важную роль в процессе трансляции и незаменим на многих ключевых этапах экспрессии гена.
Цинк обнаружен в составе более 300 ферментов. Уникальность цинка заключается в том, что ни один элемент не входит в состав такого количества ферментов и не выполняет таких разнообразных физиологических функций.
Цинк стабилизирует некоторые гормон-рецепторные комплексы. Цинк входит в состав гормона инсулина, участвующего в углеводном обмене.
Цинк необходим для нормального роста и развития, полового созревания, а в дальнейшем - для поддержания репродуктивной функции, а также для нормального кроветворения и заживления ран. Цинк играет важнейшую роль в процессах регенерации кожи, роста волос и ногтей, секреции сальных желез.
Цинк способствует всасыванию витамина Е и поддержанию нормальной концентрации этого витамина в крови.
Немаловажную роль цинк играет в переработке организмом алкоголя, поэтому недостаток цинка может повышать предрасположенность к алкоголизму (особенно у детей и подростков).
Цинк укрепляет иммунную систему организма и обладает детоксицирующим действием - способствует удалению из организма двуокиси углерода.
Цинк необходим для нормальной реализации функций вкусовых и обонятельных рецепторов.
Дефицит цинка может приводить к серьезным физиологическим нарушениям. При недостаточном содержании цинка в пищевом рационе с детского возраста отмечаются карликовость, задержка полового развития, поражение кожи, снижение обоняния и вкусовые извращения. При хроническом дефиците цинка возникает ряд кожных заболеваний.
После подтверждения в 1961 г. предположения о том, что местный гипогонадизм и карликовость сельского населения Ирана вызывает дефицит цинка, возрос интерес к значимости его дефицита для здравоохранения.
Избыток цинка в растениях возникает в зонах промышленного загрязнения почв, а также при неправильном применении цинксодержащих удобрений. Большинство видов растений обладают высокой толерантностью к его избытку в почвах. Однако при очень высоком содержании этого металла в почвах обычным симптомом цинкового токсикоза является хлороз молодых листьев.
Токсичность цинка для животных и человека невелика, т.к. при избыточном поступлении он не кумулируется, а выводится. Однако в литературе имеются отдельные сообщения о токсическом влиянии этого металла. Повышенные концентрации цинка оказывают токсическое влияние на живые организмы. У человека может развиваться тошнота и рвота, дыхательная недостаточность, фиброз легких. В больших концентрациях цинк является канцерогеном.

Метаболизм цинка
Всасывание цинка происходит в тонкой кишке.
Отсутствует какое-либо определенное депо цинка в организме человека, поэтому сокращение потребления цинка с пищей быстро приводит к симптомам его дефицита.
Главный путь для экскреции цинка – желудочно-кишечный трактат. Фекальные потери цинка состоят из неабсорбированного из диеты и секретированного эндогенно цинка. Панкреатическая секреция – основной источник эндогенного цинка. Количество цинка, секретируемого в кишку, изменяется в зависимости от его потребления. Приблизительно 400–600 мкг выделяется ежедневно с мочой. Цинк также теряется со спермой и менструальным секретом.
Состояния катаболизма (тяжелые ожоги, операции, травмы, а также голодание) приводят к клинически значимому увеличению потерь цинка с мочой. Поверхностные потери через десквамацию кожи, рост волос и с потом составляют до 1 мг/сут.

Потребности организма человека в цинке
У взрослых людей общее содержание цинка в теле составляет приблизительно 1,5 г – у женщин и 2,5-3 г – у мужчин.
Считается, что оптимальная интенсивность поступления цинка в организм 10-15 мг/день. Суточная потребность взрослого человека в цинке колеблется от 15 до 25 мг.
Дефицит цинка может развиваться при недостаточном поступлении этого элемента в организм (1 мг/день и менее).
Цинк незаменим для нормального роста и развития. Поэтому потребность в цинке увеличивается в течение беременности. Она невелика: приблизительно 100 мг на весь период беременности или дополнительное потребление 0,6 мг/сут цинка на протяжении беременности. Материнская заболеваемость, связанная с дефицитом цинка включает длительные роды, атонические кровотечения и преждевременные роды.

Пищевые источники цинка
В организм цинк попадает с пищей. Пищевые продукты очень отличаются по содержанию в них цинка. В яичном белке, например, содержание цинка составляет 0,02 мг/100 г, в легкоусвояемом мясе 1 мг/100 г, а в устрицах – 75 мг/100 г. Основными продуктами, в которых содержание цинка максимально, являются сыр, мясо птицы, орехи, креветки, зерновые и бобовые.
Также много цинка в мясе гусей, фасоли, горохе, кукурузе, говядине, свинине, курице, рыбе, говяжьей печени, а также в молоке, яблоках, груше, сливе, вишне, картофеле, капусте, свекле и моркови.
Хлебные злаки из цельного зерна наиболее богаты цинком. Большее количество его содержится в отрубях и зародышевых частях зерна и почти 80% теряется в процессе размалывания пшеницы. Но продукты из цельных зерен и белки растений, такие как белки сои, содержат цинк в менее доступной форме из-за фитиновой кислоты, содержащейся в пищевых продуктах растительного происхождения. Удаление фитата из пищи может значительно увеличить абсорбцию цинка. Брожение теста уменьшает содержание фитиновой кислоты и значительно улучшает всасывание цинка.
Орехи и бобы – относительно хороший растительный источник цинка. Концентрация цинка в растении увеличивается, если оно вырастает на богатой цинком или обработанной удобрениями почве.
Питьевая вода обычно имеет низкий уровень содержания цинка.

Токсичность цинка
Доза цинка более 200 мг/сут – рвотное средство.
Длительное потребление добавок цинка (более 150 мг/сут) приводит к появлению эрозий в желудке и снижает функцию иммунной системы.
Порог токсичности для цинка составляет по данным профессора А. Скального 600 мг/день.
В литературе сообщалось об острой интоксикации цинком у людей, обусловленной его избыточным потреблением. Отдельные эпизоды интоксикации произошли в результате потребления пищевых продуктов и напитков, хранившихся в гальванизированных контейнерах. Признаки острого отравления цинком: боль в эпигастрии, диарея, тошнота и рвота.
При хронической интоксикации наблюдается вторичный дефицит меди, вызванный конкурентными взаимодействиями между этими элементами при абсорбции в кишечнике.

Пищевые взаимодействия
Потребление цинка коррелирует с потреблением белка, но точная взаимосвязь зависит от пищевого источника. Диеты, состоящие, в основном из яиц, молока, домашней птицы и рыбы имеют более низкое содержание цинка и белка чем те, которые состоят из морепродуктов, говядины и другого красного мяса. Те вегетарианские диеты которые состоят из большого количества бобов, цельного зерна, орехов и сыра богаты содержанием цинка и белка притом, что в рационах с его низким содержанием представлены, прежде всего, фрукты и овощи.
Для лучшего усвоения цинка организмом необходимы витамины А и В 6 .
Усвоению цинка препятствуют медь, марганец, железо и кальций (в больших дозах). Кадмий способен вытеснять цинк из организма.
Большое количество потребляемого цинка может нарушать биодоступность меди. Относительно низкий уровень потребления цинка повышают абсорбцию меди. Клинические признаки дефицита меди развиваются у лиц, принимающих 150 мг цинка в день в течение 2 лет. Высокое потребление меди не ингибирует всасывание цинка.
Хотя высокий уровень пищевого кальция может мешать всасыванию цинка у животных, дополнение солей кальция в рацион людей обычно не нарушает баланс цинка.
Олово ухудшает всасывание цинка.
Фолиевая кислота может вредить всасыванию цинка, когда потребление цинка с пищей недостаточное. Это имеет значение при беременности, когда женщинам часто назначают дополнительно фолиевую кислоту

Индикаторы элементного статуса цинка
Для оценки содержания цинка в организме определяют его содержание в сыворотке и цельной крови. Подробне: .
Для оценки обмена цинка проводится определение ферментов карбоангидразы, сорбитдегидрогеназы, и .

Всё чаще организм человека сталкивается с нехваткой витаминов и минералов. Многие благополучно восполняют этот недостаток, но часто забывают о таком важном химическом элементе, как цинк. Этот элемент, как железо и йод, необходим для предупреждения многих заболеваний, связанных с нехваткой минералов.

В 1961 году врачи узнали, что недостаток цинка пагубно влияет на организм. Этот ценный минерал требуется для нормального синтеза многих протеинов и ферментов, а также необходим нашему ДНК.

Рассмотрим подробнее, какую роль выполняет этот элемент в нашем организме:

укрепляет иммунитет и способствует регенерации тканей;
помогает лучше усваиваться витамину Е;
способствует выработке половых гормонов;
благотворно влияет на состояние кожи, волос и ногтей;
помогает поддерживать целостность костей и зубов;
необходим для нормального роста и развития организма;
обостряет вкусовые и обонятельные рецепторы;
предотвращает отслойку сетчатки глаза;
нормализует работу нервной системы.

Многие говорят об эффективности химического элемента в предупреждении развития простуды, однако данный факт не доказан. Также цинк помогает справиться с алкогольной интоксикацией и предупреждает возникновение алкогольной зависимости у подростков.

Роль цинка в организме

Цинк важен для любого организма, однако его роль может по-разному проявляться в зависимости от пола человека.

Для мужчин

Ещё в 1961 году врачи нашли связь между нехваткой цинка в пище и половым недоразвитием мальчиков во многих частях Ирана. Низкий уровень этого минерала приводит к алопеции (потере волос), снижению сексуальной активности и даже к мужскому бесплодию.

Цинк важен для мужского организма, так как он помогает производить главный мужской половой гормон – тестостерон, а также улучшает качество спермы и предупреждает развитие заболеваний простаты.

Для женщин

Адекватный уровень этого минерала в организме женщины должен сопровождать её на протяжении всей жизни:

Этап взросления. Наличие достаточного уровня минералов в организме девочки способствует своевременному половому созреванию, развитию матки и яичников.
Беременность и грудное вскармливание. Цинк необходим для нормального развития плода, а наличие этого химического элемента в материнском молоке нужно малышу для усвоения витаминов и набора веса.
Период старения организма. Зрелым женщинам цинк необходим для предупреждения раннего климакса.

Представительницы прекрасного пола всегда ищут способы сохранить свою молодость и красоту, и цинк может в этом помочь. Он благотворно влияет на состояние кожи, улучшая её цвет и помогая устранить воспаления на лице и теле. К тому же он стимулирует рост волос и ногтей, устраняя их ломкость и слабость, а также препятствует преждевременному возникновению седины.

Суточная норма

В сутки человеку необходимо 10-20 мг цинка для нормальной жизнедеятельности. Однако в период беременности женщине стоит увеличить его употребление до 100 мг. Также стоит увеличить суточную дозу при повышенных физических и психологических нагрузках.

Для наглядности таблица о количестве микроэлемента на 1 кг продукта:

Симптомы при нехватке

Наш организм всегда пытается сказать нам, чего ему не хватает. Например, следующие симптомы могут свидетельствовать о недостатке цинка:

Также симптомом нехватки цинка могут служить проблемы с зачатием или выкидыши. Поэтому женщине, желающей стать мамой, необходимо иметь в своём рационе продукты, содержащие этот минерал, или употреблять его отдельно.

Симптомы при избытке

Этот микроэлемент должен присутствовать в нашем рационе в больших количествах, однако и злоупотреблять им не стоит. Не рекомендуется употребление свыше 200 мг в сутки, в противном случае могут возникнуть тошнота, рвота и диарея.

Также излишнее содержание этого минерала может привести к снижению иммунитета и проблемам с кожей и волосами. Важно понимать, что при избытке цинка в организме снижается количество меди. А медь отвечает за правильное усвоение железа.

Продукты, содержащие цинк

Для повышения уровня цинка необходимо пересмотреть свой рацион и включить в него как можно больше продуктов с содержанием этого минерала.

Растительные источники:

орехи;
чеснок и лук;
яблоки, груши, цитрусовые, инжир;
неочищенные семена тыквы;
зеленые овощи;
ягоды;
финики;
свёкла;
томаты;
картофель;
овсяная и ячменная мука;
зелёный чай;
пшеничные отруби;
грибы.

О свойствах говяжьей печени и правильном ее употреблении.

Животные источники:

мясо, птица и говяжья печень;
морепродукты;
молоко;
яйца;

Важно понимать, что всего лишь 20-30% цинка усваивается из продуктов питания, поэтому не будет лишним найти другие источники цинка.

Препараты и биологически активные добавки

Несмотря на то что сейчас большинство продуктов обогащаются цинком, считается, что до 50% всех людей недополучают требуемое количество этого минерала. Решить проблему можно, употребляя добавки, содержащие цинк. Сегодня можно приобрести такие препараты в любой аптеке или в интернет-магазине, не тревожась о побочных эффектах от приёма. Такие средства помогают нормализовать уровень микроэлемента и оказать благотворное влияние на организм.

Наиболее популярным средством является Цинктерал. Применяется за два часа до приема пищи или через час после еды по одной таблетке. Длительность лечения зависит от особенностей пациента и назначается врачом.

Цинкит многие предпочитают из-за простоты применения. Это шипучие таблетки, которые, растворяясь в воде, отлично усваиваются организмом. Полученный раствор выпивают до еды дважды в сутки или по рекомендациям врача.

Очень популярны стали другие зарубежные бренды витаминов, такие как:

Solgar;
Now Foods;
21 st Century;
Nature’s Way.

Линейка данных брендов может похвастаться большим количеством препаратов не только с содержанием цинка, но и с множеством других витаминов.

Подводя итоги, кратко изложим, что нужно знать о цинке:

Необходим для поддержания здоровья, так как участвует во многих жизненных процессах.
Мужчинам помогает поддерживать сексуальную активность, а женщинам зачать и выносить здорового ребёнка.
Необходимо употреблять до 20 мг в день.
Главные симптомы нехватки – замедление роста и развития, быстрая утомляемость, облысение, медленное заживление ран, проблемы с зачатием.
Тошнота и рвота могут быть признаками переизбытка минерала в организме.
Содержится во многих овощах, фруктах, ягодах, орехах, мясе, морепродуктах. Однако рекордсменами по содержанию микроэлемента являются тыквенные семечки и пшеничные отруби. Дополнительные источники цинка – аптечные препараты и витамины.

Вконтакте

Цинк - один из важнейших элементов для каждого человека. Он входит в состав сотни ферментов, белков, выполняющих защитные функции. Его содержание в организме невелико и варьируется в пределах от двух и до трех грамм. Больше всего этого вещества находится в нервной, мышечной, костной тканях, а также в почках, печени и железах.

Чтобы нарастить внушительную мышечную массу, бодибилдеру нередко прибегают к приему разнообразных пищевых добавок. Употребление цинка, моногидрата креатина, HMB и подобных веществ представляет собой важнейшее дополнение к рациону каждого всерьез занимающегося спортом человека.

Прием активных добавок не гарантирует полное восполнение требуемого количества веществ, витаминов, элементов. Это касается и цинка. Его дефицит испытывают многие, но особенно остро спортсмены. Большинство атлетов страдают от недостатка цинка, а без него невозможно добиться непрерывного и безопасного роста мускулатуры. Следовательно, каждому спортсмену необходимо четко контролировать достаточное поступление цинка в организм.

Элемент играет сразу несколько важных функций. Являясь компонентом ферментов, он влияет на обмен таких веществ, как жиры, углеводы, белки. Цинк содержится в ферменте карбоангидразы, который имеет не последнее значение в равновесии кислотно-щелочного баланса. Осуществление окислительно-восстановительных процессов невозможно без этого микроэлемента.

Цинк принимает участие в таком сложном процессе, как экспрессия генов. Он заключается в считывании закодированной в ДНК информации, последующей ее транскрипции в форме РНК и дальнейшего превращения в белок. Будучи неотъемлемой частью расшифровки информации из молекул ДНК, микроэлемент неразрывно связан как с внутриклеточным делением, так и с апоптозом - запрограммированной гибелью клеток.

Микроэлемент требуется для полноценного полового, интеллектуального, физического развития, поддержания общего тонуса и иммунной системы. Он воздействует на метаболизм ретинола - истинного витамина A и его производных, от которых зависит работа визуальных рецепторов. И если человек начинает плохо видеть в темноте, то это, прежде всего, может сигнализировать о недостатке цинка.

У цинка есть и еще одно важное свойство. От него зависит всасывание металлов, которые присутствуют в таких белках, как трансферрин и альбумин. Если регулярно употреблять не менее 50 миллиграмм данного микроэлемента, поглощение железа с медью будет подавлено и, наоборот, прием большего количества этих металлов снизит процесс абсорбции цинка.

Большего всего микроэлемента содержат мясо и печень. Вегетарианцам эти продукты могут заменить: бобовые и зерновые культуры, тыквенные семечки, миндаль, кунжут, грецкие орехи, подсолнечник. Часть этих продуктов имеет в своем составе фитат. Он ухудшает процесс впитывания минеральных веществ. Первые случаи недостатка цинка связаны именно с тем, что в еде в большом количестве присутствовала фитиновая кислота. В настоящее время приобрести продукты, которые насыщены цинком не составляет никакого труда.

Количество присутствующего в организме цинка обычно определяется его концентрацией в плазме. Этот показатель не является точным и не позволяет на сто процентов определить соотношение микроэлемента в целом.

Каковы последствия цинковой недостаточности?

Дефицит выполняющего важные биологические функции микроэлемента сказывается на работе многих систем в человеческом организме. К сожалению, диагностировать его крайне сложно. Это обусловлено тем фактом, что симптоматика не является ярко выраженной и свойственной исключительно недостатку цинка.

Являются свойственные нарушению синтеза белков, стероидных гормонов, иммунной системы:

угревая сыпь;
труднозаживающие и плохо затягивающиеся раны;
утолщение и изменение цвета кожных покровов;
уплотнения;
появление растяжек;
ломкость ногтей;
выпадение волос;
слабость в мышцах;
диарея;
постоянное чувство усталости;
задержка в росте, физическом и половом развитии.

Дефицит микроэлемента может привести и к нарушению сексуальной функции, которая проявляется у представителей обоих полов. Может снизиться либидо, нарушиться менструальный цикл, наблюдаться эректильная дисфункция. Нарушения в процессе сперматогенеза способно стать причиной бесплодия.

На фоне нехватки цинка ослабевает иммунитет. Это делает организм уязвимым к различным аллергиям и инфекциям. Учитывая значение вещества для органов зрения, могут развиться такие глазные заболевания, как макулярная дегенерация, близорукость и катаракта. Нередко наблюдается смена вкуса, аппетита, обоняния. Если все эти признаки наблюдаются одновременно, это свидетельствует о тяжелом дефиците цинка.

К недостатку вещества способна привести генетическая особенность транспортировки микроэлементов.

Причины возникновения недостатка цинка

Чтобы избежать дефицита этого важного элемента, необходимо тщательно следить за рационом. Недостаточность может быть спровоцирована как отсутствием богатой цинком продуктов, так и нехваткой требуемой организму пищи, в том числе при жестких диетах или неправильно составленном меню.

Недостаток может быть вызван заболеваниями печени, поджелудочной железы, которые приводят к нарушению всасывания этого микроэлемента. Негативно на количестве цинка в организме сказывается злоупотребление алкогольными напитками.

От цинковой недостаточности чаще всего страдают подростки и дети младшего возраста, женщины в период беременности и лактации.

Сколько цинка требуется человеку?

Суточная норма потребления этого микроэлемента зависит от возраста. Взрослому человеку необходимо примерно сорок миллиграмм , подростку и ребенку вещество требуется в меньших количествах. Есть категория людей, употребляющих цинк в гораздо большей концентрации. К ним, прежде всего, относятся культуристы.

Это обусловлено тем, что данный микроэлемент стимулирует рост мышечной массы, активно затрачивается во время тренировки, а, следовательно, должен восполняться. Получаемой вместе с пищей дозировки вещества недостаточно. Поэтому каждый культурист должен принимать специальные комплексы и добавки.

Источники цинка

Растительные

Орехи, зерновые, бобовые, тыквенные семечки, грибы, крупы, чеснок, капуста, спаржа, яблоки, грушы, сливы, вишня, картофель, свекла, морковь.

Животные

Говяжья печень, мясо, рыба и морепродукты, молоко, сыр, мясо птицы, яйца.

Среди металлов, ионы которых входят в состав органических соединений, важное место принадлежит цинку. Биохимики внесли его в группу микроэлементов, чье содержание в клетке не превышает 0,0001 %. Катионы цинка можно встретить как в животных, так и в растительных организмах, где он входит в состав биологически активных веществ, например, таких как гормоны и ферменты, нуклеотиды, липиды и сложные эфиры. Роль цинка в организме человека многообразна: он необходим для правильного обмена веществ, нормального протекания иммунных процессов, осуществления репродуктивной функции. В данной статье мы подробнее рассмотрим свойства соединений, содержащих микроэлемент цинк, а также приведем примеры, иллюстрирующие его значение в поддержании гомеостаза человеческого организма.

Атом цинка как комплексообразователь

Большинство ферментов, обеспечивающих проведение реакций клеточного метаболизма, представляют собой комплексные вещества и содержат ионы железа, магния, меди, цинка. В биохимии они называются металлоорганическими соединениями. Роль цинка в организме человека заключается в том, что он, являясь центральным ионом, входит в состав молекул гормонов, ферментов и других биологически активных веществ, например инсулина, лактатдегидрогеназы, антипротеазного белка крови. Рассмотрим их свойства далее.

Регуляция гликолиза

Одним из этапов энергетического обмена в клетке является гликолиз - бескислородное расщепление глюкозы - основного энергетического вещества клетки. Он осуществляется в присутствии фермента лактатдегидрогеназы и приводит к превращению углевода в молочную кислоту. Избыточное содержание лактата отравляет цитоплазму клетки, для расщепления этого вещества до безвредной пировиноградной кислоты в цитозоле синтезируется цинксодержащий фермент. Его действие приводит к нейтрализации молочной кислоты в клетках сердечной мышцы, нефронах и миоцитах, освобождая цитоплазму от токсина, что подтверждает важную роль цинка в организме человека. Содержание лактатдегидрогеназы в крови используется в диагностике заболеваний, сопровождающихся патологическим усилением обмена веществ, в частности расщепления глюкозы, например, таких как рак печени, желудка, легких, воспалительных процессов почек и дегенеративных изменений в мышцах.

Роль цинка в развитии иммунной системы

Лимфатические узлы, вилочковая железа, красный костный мозг, небные миндалины вырабатывают клетки, обладающие выраженным защитным эффектом против бактерий, вирусов, чужеродных белков и токсинов. Уровень развития иммунной системы решающим образом влияет на состояние здоровья человека и во многом зависит от своевременного формирования защитных элементов: антител, интерферонов, фагоцитов, лимфоцитов, макрофагов. Как установили биохимические исследования, все вышеперечисленные вещества и клетки, борющиеся с инфекционным началом, образуются при непосредственном участии микроэлемента. Важная роль цинка в организме человека заключается в том, что он участвует в формировании Т-лимфоцитов и клеток-киллеров. Они несут основную нагрузку в обезвреживании болезнетворных бактерий и вирусов, вызывающих такие тяжелые заболевания, как туберкулез, пневмония, синдром иммунодефицита и т. д. Кроме того, ионы цинка активируют клеточные гены, отвечающие за своевременную ответную реакцию на стрессовые факторы внешней среды и повышение сопротивляемости организма к ним. Также и гормоны вилочковой железы - тимозин, тимопоэтин и тимулин- становятся активными в присутствии комплексных частиц цинка, что способствует усилению иммунных процессов.

Механизм воздействия микроэлемента на вирусную инфекцию

Чтобы расширить представление о том, какую роль играет цинк в организме человека, рассмотрим его функции в блокировании репликации нуклеиновых кислот и синтеза белковых молекул вирусов. Результаты микробиологических исследований подтвердили факт направленного антивирусного эффекта ионов цинка на возбудителей таких болезней, как герпес, энцефалит, грипп. В частности, микроэлемент способствует выделению в кровь различных видов интерферонов, что помогает на ранних стадиях заболевания купировать стремительное размножение вирусных частиц. В особенности это касается процессов трансляции белков возбудителя, которые оказываются заблокированными. Таким образом, биологическая роль цинка в организме человека заключается в его ярко выраженном противовирусном эффекте, обеспечивающем способность клеток противостоять патогенным агентам.

Как цинк регулирует репродуктивные функции человека?

Способность к размножению и продолжению рода - важнейшее свойство всех видов живых организмов. Для женского организма цинк необходим в период беременности, а его дефицит проявляется в симптомах предменструального синдрома: мигрени, появлении отеков и болевых спазмов. Микроэлемент является наиболее значимым для правильного развития мужской половой системы и фертильности гамет - сперматозоидов. Маскулинный тип формирования тела, нормальное функционирование половых желез - яичек и простаты, жизнеспособность спермы - такова роль цинка в организме мужчины. Цинк в виде комплексообразователя входит в состав важнейшего полового гормона - тестостерона, отвечающего за весь процесс сперматогенеза, репродуктивные свойства и либидо мужчины.

Рост организма и его зависимость от органических соединений цинка

Известно, что передняя доля гипофиза вырабатывает гормон соматотропин, от которого зависят физиологические процессы роста костной ткани. Наряду с гормоном роста в гипоталамусе происходит молекул, представляющих собой полипептиды и называемых соматомединами. Они содержат атомы цинка и вместе с соматотропином поступают в кровь, влияя на процессы остеогенеза. Избыточное количество ростовых факторов приводит к таким заболеваниям, как гигантизм и акромегалия (непропорционально длинные конечности), а недостаток гормонов вызывает карликовость. Все вышеприведенные факты подтверждают решающую роль цинка в организме ребенка, процессы роста которого контролируются цинксодержащими гормонами.

Функции фермента карбоангидразы

В процессах катаболизма в клетках и межклеточной жидкости накапливается избыточное количество продуктов распада: уксусного альдегида, сложных эфиров, углекислого газа. Во избежание интоксикации в ферментную группу организма входит карбоангидраза. Она содержит комплексный ион цинка и усиливает реакцию взаимодействия вредных веществ с водой. В результате гидратации токсины нейтрализуются до безвредных для клетки соединений, например угольной кислоты. Фермент наряду с эритроцитов всех млекопитающих, а не только человека. Карбоангидраза, содержащая цинк и находящаяся в красных кровяных тельцах, активизирует разложение токсичных кислых солей карбонатной кислоты, которые накапливаются в крови вследствие внутреннего дыхания, до воды и углекислого газа. Этот факт доказывает чрезвычайно важную роль цинка в жизнедеятельности живых организмов.

Поджелудочная железа - один из главных органов пищеварительной системы, вырабатывает целый арсенал жизненно важных энзимов и гормонов, одним из которых является инсулин. Он содержит две белковые цепи, способные связываться с ионами цинка. В таком состоянии инсулин воздействует на глюкозу, находящуюся в плазме крови. Он снижает ее избыток, появляющийся после приема углеводов, содержащихся в хлебе, картофеле, кондитерских изделиях. Гормон вырабатывается поджелудочной железы, и при его недостаточном выделении у человека развивается сахарный диабет. Важная роль цинка в организме человека заключается еще и в том, что инсулин, содержащий его, также влияет на обмен белков и липидов, приводя к депонированию жира в сальнике и подкожной жировой клетчатке.

Чем опасен для здоровья человека?

Ранее мы установили факт присутствия микроэлемента в виде центрального атома комплексных органических соединений, представленного в молекулах различных ферментов. Особое место среди них принадлежит биологически активным веществам - карбоксипептидазам, содержащим ионы цинка. Энзимы входят в состав панкреатического сока и необходимы для нормального переваривания пищи в двенадцатиперстной кишке и тонком кишечнике. Они также участвуют в синтезе важнейших гормонов, контролирующих обмен веществ: вазопрессина, окситоцина, инсулина. Доказано влияние цинксодержащих карбоксипептидаз на механизмы свертывание крови, репарацию тканей, функции размножения. Очевидно, что отражается на самочувствии и имеет следующие симптомы: резкое снижение иммунитета, подверженность депрессивным состояниям, нарушения в работе пищеварительной системы, аномалии в развитии репродуктивной функции. Все это может привести к необратимым изменениям в организме человека.

Значение правильного питания в профилактике дефицита цинка

Отличительной особенностью микроэлемента является то, что он медленно усваивается органами пищеварения из продуктов растительного и животного происхождения: говядины, молока, арахиса, тыквенных и кунжутных семян. Снижает всасывание цинка ворсинками эпителия тонкого кишечника избыточное содержание в химусе грубой клетчатки, фолиевой кислоты и ионов меди, кальция и кадмия, являющихся антагонистами цинка. Суточная потребность микроэлемента составляет для детей - от 3 до 7 мг, женщин - 8 мг, мужчин - 11 мг. Кратко роль цинка в организме человека можно охарактеризовать следующим образом: находясь в поджелудочной железе, гонадах, печени, лимфоцитах и мышцах, микроэлемент является жизненно необходимым для правильного протекания метаболических реакций, функционирования пищеварительной, эндокринной и половой систем 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 Zn 2+ , 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 СО 2 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);
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:

миндаль и грецкие орехи;
молочные продукты (сыр, молоко, йогурт, мороженое);
злаки и хлеб (пшеницу, рожь, рис);
морепродукты и рыба (анчоусы, осьминог, карп, икра, сельдь);
овощи и фрукты (ростки бамбука, кукуруза, финики, малина , брокколи , свекла , картофель , черная смородина , инжир , бананы , апельсины , грейпфруты , лимоны , яблоки);

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:

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.