ELEMENTELE MINERALECurs 4 (2)OLIGOELEMENTELE

OLIGOELEMENTELE

Oligoelementele eseniale:

= microelemente necesare pentru desfurarea optim a funciilor organismului:

fierul iodulfluorul seleniul zincul

FIERULface trecerea ntre macro- i micro-elemente

Organismul uman adult conine 3-5 g Fe: brbai: 3,6 g fier corporalfemei: 2,4 g fier corporal din care 30-40% - sub form de depozit

n organism se conserv bine~ 90% este recuperat i refolosit

Rolul biologic al fieruluiintr n structura hemoglobinei

rol n transport O2 i a CO2 n proces respirator

deficiena de Fe scderea nr. de hematii instalarea anemiei feriprive principala caren nutriional a rilor dezvoltate

intr n structura mioglobinei (rezervorul de O2 al esut muscular)

Rolul biologic al fieruluieste implicat n activitatea unor enzime cu aciune n procesul de respiraie celular:citocromi, citocromoxidaza, peroxidaza, catalaza intervine n procese imunologice i n activitatea nervoas: s-a constatat c la copiii anemici activitatea colar, capacitatea senzorial i de concentrare, atenia i memoria sunt inferioare fa de copiii normali

Absorbia digestiv a fieruluise absoarbe - cea mai mare parte duoden, jejunului cantiti mici pot fi absorbite i la nivelul gastric i ileon

Se estimeaz c la un adult cu valori normale ale hemoglobinei - Fe se absoarbe doar 5-15% n deficien de Fe: absorbia poate pn la 50%

Absorbia Fe din alimente difer f. de originea acestora: 2 - 10% pt. alimentele de origine vegetal 10 - 30% pt. alimentele de origine animal - form hemic

Factori care favorizeaz absorbia Feacidul ascorbic chelat ce permite solubilizarea Fe la pH intestin subire

gradul de aciditate gastric - solubilitatea/disponibilitatea Fe HCl din suc gastric solubilizeaz Fe din compui organici form ionic absorbabil i reduce Fe (III) din alimente la Fe (II) absorbabil

strile fiziologice: sarcina sau creterea - n care exist o a formrii de snge stimuleaz absorbia Fe

starea de caren - stimuleaz absorbia Fe

unele proteine de natur animal absorbia Fe din carne, ficat, pete > din alimente vegetale

Factorii care reduc absorbia Fe:pH-ul crescut al sucului gastric - mai ales dup administrare de medicamente antiacide taninurile - pot reduce absorbia cu 60%

acidul oxalic i acidul fitic - formeaz sruri greu solubile

unele proteine din ou, soia

creterea motilitii intestinale: coninutul de fibre - diminueaz absorbia Fe prin reducerea timpului de contact i trecerea mai rapid a chimului n zona cu pH

o digestie proast a grsimilor - produce steatoree diminueaz absorbia Fe

Fe n organism

Prezent n dou forme principale:

1. fier funcional (70 %) - n hemoglobin, mioglobin, enzime 2. sub form de depozit (30%) ferritina, hemosiderinadepozit - n ficat, mduva osoas, splin, muchi

Din ferritina - complex Fe-protein se pot utiliza zilnic 50mg din care 20 mg pt. sinteza de hemoglobin

n plasm circul legat de transferin: cc. 100-150 g Fe/100 ml

O acumulare anormal de Fe n ficat poate fi cauzat de: ingestia prelungit de cantiti Fe

transfuziile sanguine frecvente

la formare de hemosiderin similar ferritinei, dar cu coninut de Fe i mai puin solubil

Boala de acumulare anormal de fier: hemosideroza Cnd cauzeaz tulburri tisulare hemocromatoz

Organismul uman conine: 200-1500 mg Fe sub form de ferritin i hemosiderin Fe n organism

Eliminarea Fe din organismprin hemoragii i n cantiti mici prin fecale, transpiraie, exfolierea normal a prului i a pielii cea > parte a Fe din fecale = Fe neabsorbit din alimente; restul - din bil, celule ce se exfoliaz din epiteliul gastro-intestinal

Eliminarea urinar este nesemnificativ Pierderile zilnice de Fe: ~ 1 mg la brbai i uor < la femei n afara ciclului menstrualciclul menstrual: pierderi >1,4 mg Fe/zi 28 mg/perioad cauza frecvenei anemiei la femei pe perioada fertil

DZR de Fe prin aport alimentarNecesarul variaz cu vrsta:

Copii se nasc cu rezerv de Fe DZR la sugar 1,5 mg/kg/zi DZR se stabilizeaz la copii la 10 mg/zi, apoi : la brbai dup oprirea din creterermne ridicat la femei n perioada fertil, n sarcin i lactaie

10 mg Fe - copii, brbai i femei dup menopauz 15 mg adolescente, femei - ciclu menstrual, lactaie30 mg - sarcin12 mg - adolescenii brbai

Frecvent - o diet adecvat nu conine > 6 mg fier /1000 kcal

Surse alimentare de fier

Cea mai bogat surs de fier din diet:ficatul urmat de alte viscere: rinichi, inimcarne macr, pete: 0,5-1 mg/100 gcarnea de pui, glbenuul de ou

Surse vegetale de fier:legume - mai ales cele verzi: spanac, salat verdefasole fructe uscate cereale, pine inegral i mbogit vinul

Coninutul de Fe al unor alimente100 g deFe [mg]

ficat de vit 5ficat de miel10carne de porc 2,5glbenu de ou8linte, nut7portocale 0,4spanac3lapte 0,1

Contribuie important la acoperirea necesarului de Fembogirea cu fier a cerealelor, finii i a pinii cerealele mbogite - surs important i pt. sugari

Laptele i derivatele lactate: practic nu conin fier

Deficitul de aport

Carena de fier : anemie feriprivGrupurile cu cel > risc: copiii pana la vrsta de 2 ani adolescente, femeile nsrcinatepersoanele de vrst avansat

se poate datora unor leziuni, hemoragii, boli gastrointestinale ce interfer absorbia Fe se poate agrava printr-o diet dezechilibrat cu aport insuficient de Fe, proteine, folat, vit. B12, B6 i C

se corecteaz prin diet bogat n Fe absorbabil i suplimentarea aportului de Fe: sulfat sau gluconat feros

Toxicitatea FeHemocromatozaIngestii anormal de mariDefecte genetice cu absorbtie excesiva de Fe

Suplimentarea Fe - poate sa nu fie benefica la femei postmenopauza si barbati in varsta riscul de boli cardiace si cancere

Fe in exces:poate genera radicali liberi, poate favoriza oxidarea LDL colesterol, provoaca tulburari la nivelul vaselor si alte efecte adverse.

ZINCULelement amplu distribuit:

n regnul vegetal i animal ntre oligoelemente - ocup locul 2 ca abunden

n organism uman adult: 2-3 g de Zn

concentraii n ficat, pancreas, rinichi, oase i muchi

alte esuturi - cu concentraii importante de Zn: ochii, prostata, spermatozoizii, pielea, prul i unghiile

Rolul biologic al zinculuiparticip n procese de sintez i de degradare ale HC, lipidelor, proteinelor, acizilor nucleici

> 200 enzime cu Zn - care particip: la stabilizarea structurii proteinelor i acidului nucleic la integritatea organitelor subcelulare i n procese de transport n funcii imunologicen exprimarea informaiei genetice

Zn stimuleaz: gametogeneza, dezvoltarea organelor genitale, instalarea pubertii

ntlnit n structura cristalin a oaselor i n enzime osoase

Absorbia digestiv a Znla nivel intestinal: 20% din Zn dintr-o diet mixt

Absorbia este favorizat de: glucoz sau lactoz proteine din soia, din carnevinul rou

Factorii inhibitori ai absorbiei:fibrele i fitaii, !!! nu i ali compui care formeaz compleci, cum sunt taninuriledoze de Cu > dect cele fiziologice, absorbtia Zn este de suplimentarea de Fe non-hemic proporii Fe:Zn 2:1-3:1 puternic absorbia Zn

Eliminarea Znare loc aproape complet prin fecalen caz de inaniie, la persoane cu nefroz, diabet, alcoolism, ciroz hepatic eliminarea urinara

Necesarul de zinc i doze recomandate

aduli sntoi: echilibru pozitiv al Zn la ingestii de 8-11 mg/zi ntr-o diet mixtDZR: adolesceni i aduli: 8-11 mg/zi mg/zi iar n sarcin: 11-13 mg/zi lactaie: 12-14 mg/zi necesarul pentru copii: 2-5 mg/zi

Surse alimentare de zincalimentele de origine animal: carne i viscere, pete, scoici, lapte i derivate lactate

cereale integrale, fasole uscat, nuci coninut de Zn al unei diete mixte: 10-15 mg/zi

Deficitul de aport de zincdescris I-a dat la brbai tineri din Egipt i Iran, corelat cu diete n fibre i fitai: cereale nerafinate, pine nedospit

se caracterizeaz prin retardarea creterii, hipogonadism, hipospermie, anemie uoar, valori plasmatice Zn

Alte simptome ale deficitului: retardarea maturizrii sexuale, alopecia, diverse forme de leziuni ale pielii, modificri imunologice, scderea vederii pe timp de noapte, deteriorarea capacitii gustative.

Toxicitatea zinculuirareori ntlnit

ingestia excesiv de Zn: 100-300 mg/zi

Sulfatul de zinc n doze de 2g/zi poate cauza iritaii gastro-intestinale i vom

Intoxicaii cu zinc: ntlnite la pacieni cu insuficien renal aflai n hemodializ prin contaminarea lichidelor de dializ de la plasticul utilizat la serpentinele de dializ sau prin tubii galvanizaiSindromul toxic - se caracterizeaz prin anemie, febr, alterri ale SNC

IODULn mod normal n organismul uman:

20-30 mg iod din care:

> 75% - concentrat n glanda tiroid Restul - distribuit n tot organismul:n mucoasa gastric n sngen particular n glanda mamar - n perioada de lactaie

Rol biologic

Unica funcie cunoscut a iodului:parte integrant a hormonilor tiroidieni La nivelul glandei tiroide: I se adiioneaz la molecula tirozinei mono i diiodtirozina n anumite condiii din 2 molecule de tirozin iodat hormonii tiroidieni: triiodtironina i tetraiodtironina (tiroxina)

Aceti hormoni sunt eliminai n snge la esuturi rol de a stimula procese metabolice eliberatoare de energie

Absorbie, transport, depozitare, eliminare

Se absoarbe uor sub form de I- n partea superioar a tubului digestiv Circul liber sau legat de proteinele plasmatice

Se depoziteaz n glanda tiroid - utilizat pt. sinteza triiodtironinei T3 i tiroxinei T4

Hormonul - se degradeaz n celulele albe i n ficat, conservndu-se iodul - dac este nevoie

Se elimin prin urin i n cantiti mici prin fecale proveniena: bila

Laptele matern conine cantiti mici de iod

aduli i adolesceni: 150 g/zi.femei nsrcinate: o cretere cu 220 g/zilactaie: o cretere cu 290 g/zisugari : 110 g/zi iar copii: 90 120 g/zi

Doze zilnice recomandate

Surse alimentare de iod Cele mai bogate: sarea iodat, petii i animalele marine: 300 - 3000 g iod/kg.

Alte surse:lapte, carne, ou - coninut dependent de dieta animalelor vegetale - coninut dependent de concentraia de iod n soln apa potabil aport mai redus

Suplimentarea aportului de iod - iodarea srii de buctrie

Activitatea hormonilor tiroidieni trebuie strict reglat -are efecte asupra ntregului metabolism Datorita complexitatii acestei reglri - nu sunt rare nici hipo- i nici hipertiroidismul

cea mai comun: deficiena de iod = gua endemic = distrofie endemic tireopat (DET) = hipertrofia compensatorie a glandei tiroide

Deficiena poate s fie absolut lipsa aportului n zone fr iod sau cu ingestie subnormal de I la femei adolescente, n sarcin i lactaie apare ca urmare a unei creteri a necesarului de hormoni tiroidieni

Deficitul de aport de iod

Deficitul de aport de iod OMS - frecvena DET n lume: 1 : 200 milioane

DET se manifest prin: scderea metabolismului bazal scderea capacitii fizice i intelectuale modificri n procesul de mineralizare a oaselorntrzieri n apariia dinilor pilozitate redusretenie de aphipogonadism: infantilism sexual la brbai femei - amenoree

Alimente: familia cruciferae ex. varza i unele fructe seci arahide conin substane naturale (tioglicozide) cu aciune guogen blocarea absorbiei i utilizrii I Aceste substane se inactiveaz prin fierbere

Deficien grav de iod n timpul sarcinii i postnatal poate determina cretinism - sindrom caracterizat de deficien mintal, depleie spastic, surdomutism, mers greu caracteristic, statur mic, hipotiroidism

Se recomand consum de sare iodat - n special n zone cu ap i alimente srace n iod

Deficitul de aport de iod

Toxicitatea ioduluiIngestia de iod are limite de securitate destul de largi

Este dificil s se identifice apariia unor reacii adverse la aport de iod > dect necesitile fiziologice

n momentul de fa nu se consider c iodul din alimente ar putea prezenta o problem de sntate public

Totui, este necesar urmrirea cu atenie:att a ingestiei de iod ct i a frecvenei de creteri tiroidiene

FLUORUL

element important pt. conservarea sntii oaselor i dinilor

Apare n organism n concentraii f. mici - localizat n totalitate la nivelul:oaselor i dinilor sub form de fluor-apatit.

Coninutul de fluor al scheletului:~ 2,5 mg fluor

Rolul biologicefect benefic asupra smalului dentar: rezisten maxim la aciunea agenilor cariogeni (aciune cariopreventiv)

cu hidroxiapatita din smal dentar fluorapatita rezisten smalului la agresiuni externe efecte anti-enzimatice oprete procesele cariogene

efectele cario-preventive sunt maxime dac se asigur un aport optim din viaa intrauterin pn la 10-14 ani

dup formarea dinilor efectele aport de F sunt mai reduse la minim pierderile osoase

influeneaz dinamica I, Ca, P n organism

DZR - funcie de vrst ingestia sigur i adecvat : 0,7 1 mg/zi la copii de 1-8 ani.2 - 3 mg/zi la copii i adolesceni pt. aduli: 1,5 - 4 mg/zi.

Principalele surse dietetice: Alimentele conin cantiti mici de F: alimentaia obinuit: 0,25-0,5mg F/zi asigur 1/41/3 din necesarAlimente mai bogate n F: petii (mai ales de ap srat) i animalele marine, frunzele i mugurii arbustului de ceai, cafeaua Cantiti mici de F - unele fructe i legume: soia, spanac, ceap, salat

Necesarul de fluor i DZR. Surse alimentare

Surse alimentareAportul de F se poate suplimenta prin: fluorizarea apei potabile - concentraia optim de F = 1 mg/l Japonia, ri din Europa i America alimentele procesate cu ap fluoruratfluorizarea srii de buctrie

Prepararea alimentelor n vase de teflon - polimer ce conine F - crete coninutul de F al alimentelor

Aciune local paste de dini cu fluor protecia smalului dentar

Toxicitatea fluoruluiIngestia excesiv de F:aport > 5-6 mg /zi sau ingestia de 0,1 mg F/kg greutate corporala efecte toxice

stri patologice specifice fluoroza dentar = boala dinilor ptai i osteofluoroza

ntruct: dozele la care F acioneaz benefic sunt relativ apropiate de dozele toxice se recomand pruden n procesul de fluorurare al apei i alimentelor

SELENIUL

element esenial - interes crescut n ultimele deceniin 1973 s-a descoperit c glutationperoxidaza e o selenioenzim forma ampl de distribuie a Se n esuturile organismului

Rolul biologic al seleniului

antioxidant biologic glutationperoxidaza rol n reducerea peroxizilor lipidici, a radicalilor liberi din celule formare de ap + alcooli corespunztori

SELENIUL

n sinergism cu vit. E acioneaz ca agent antineoplazic natural: prin capacitatea de a detoxifia organismul de peroxizi i radicali liberi protejeaz membranele celulare de procese oxidative faciliteaz:reacia dintre oxigen i hidrogen i transferul ionilor prin membrane

Alturi de vitamina Eare de asemenea un efect hepatoprotector

Absorbie, eliminare, necesar de seleniuAbsorbia - n segmentul superior al intestinului subire- e mai eficient cnd organismul este deficitar n Se. - CUD mare: 30-70% - m. ales sub form organic: selenometionin, selenocistein

Eliminare: urinar

Necesarul de seleniu i doze recomandate55-70 g/zi - femei i brbai aduli 40-50 g/zi - adolesceni 20-30 g/zi - copii i 10-15 g/zi - sugarin sarcin: 60 g/zi, n lactaie 70 g/zi

Surse alimentare de seleniu

Necesarul de Se - poate s creasc f. de coninutul dietei n acizi grai nesaturai

bogate n Se: pete, viscere (rinichi, ficat), carne, ou

coninutul < : fructe i legume cereale f. de solul n care au fost cultivate

Concentraia Se n alimente - dependent de disponibilitatea n sol i apa unde crete alimentul

Deficit de aportzone cu soluri srace n Se corelate cu unele stri patologice:

boala Keshan - cardiopatie - afecteaz n principal copii - observat pentru prima dat n provincia Keshan din China

boala Kashin-Beck - apare la preadolescen i adolescen: final - osteoartrit generalizat Ingestia de Se se poate corela cu mortalitatea prin cancer date statistice: inciden < a cancer n zone cu soluri bogate n Se la persoane cu cancer concentraii plasmatice de Se n ficat, creier, inim, rinichin muchi concentraia e < dar, datorit ponderii masei musculare ~ 40% din Cu total

~ 90% din Cu plasmatic:ncorporat n ceruloplasmin iar restul - legat uor de albumin, transcuprein i aminoacizi

Rolul biologicConstituient al multor enzime

Cu intervine n producerea mitocondrial de energie, protecia fa de oxidani i sinteza de melanin i catecolamine

are aciune dovedit n: oxidarea Fe nainte de transportul su plasmatic i n legturile transversale ale colagenului - necesare pt. fora sa de tensiune

manifestri clinice ale deficienei de Cu corelate n principal cu insuficiena enzimatic

Absorbie digestiv, transport, eliminarese absoarbe: 25 - 60% o parte la nivel gastriccea > parte - n intestin subire< la ingestii crescute de Cu transport spre ficat: legat de albumin, transcuprein

Eliminarea:biliar - crete puternic la suprancrcare cu Cu n cantiti n urin, transpiraie, snge menstrual Cu neabsorbit se regsete n fecale

Necesar, doze recomandate, surse alimentare

DZR estimat ca sigur i adecvat:

1,5-3 mg/zi la adolesceni i aduli, 0,7-2 mg/zi la copii, 0,4-0,6 mg/zi la sugari n primele ase luni i 0,6-0,7 mg/zi n urmtoarele luni. Prematurii se nasc cu rezerve de Cu necesar >

Surse de cupruamplu distribuit n alimente ~ orice diet asigur ~ 2 mg/zi alimente mai bogate n Cu: stridii, scoici, ficat, rinichi, ciocolat, nuci, leguminoase uscate, cereale, fructe seci, carne de pui laptele de vac nu e surs adecvat: conine 0,015-0,18 mg/l

Deficit de aport

se manifest prin:

anemie - asemntoare celei feriprive leucopeniedemineralizare osoasdepigmentarea pielii i a pruluimodificri n sinteza de elastin susceptibilitate la infeciianorexie

Cu se depoziteaz n ficat carena se manifest cu ntrziereNu s-au semnalat carene la persoane sntoase i diet variat

Deficit de aportCarene de Cu - pot s apar n afeciuni cu malabsorbie: enteropatii cu pierderi de proteine sindrom nefrotic

Sindromul Menkes = boal genetic caracterizat prin: malabsorbia Cu, creterea eliminrii urinare i transport intracelular anormal de Cu o distribuie anormal a acestui element n organe i celule

La sugari: afecteaz creterea, cheratinizarea i pigmentarea pielii, duce la hipotermie, deteriorare mental progresiv

Boala Wilson = degenerare hepatolenticular: acumulare excesiv de Cu n esuturi datorit unei deficiene genetice n sinteza hepatic de ceruloplasmin

Concentraiile de ceruloplasmin cresc n timpul sarcinii i la femei ce folosesc anticoncepionale

Concentraia seric de Cu: este de 2x > n sarcin crete la pacieni cu: infecii acute i cronice, boli hepatice, pelagr

Importana fiziologic a acestor creteri nu este cunoscut

Toxicitatea Cu

COBALTULCea > parte de Co: n ficat - ca depozite de vitamina B12.Concentraia plasmatic de Co: ~ 1g/100 ml.

Rol biologiccomponent al vitaminei B12 - unica funcie biologic - indispensabil pt. maturarea eritrocitelor i funcionarea normal a tuturor celulelor.

Absorbia i eliminareaAbsorbia - la nivel intestin subire Eliminare: urinar, doar n cantiti mici - prin fecale, transpiraie, piele

Dozele recomandate de Co se exprim prin necesar de vitamina B12 i DZR este n medie de 2 g/zi

Sursele alimentareaportul se leag de aportul de vit. B12

surse alimentare - alimente animale: carne, organe (ficat, rinichi), lapte.

Deficitul de aporte corelat cu cel de vitamina B12 i se manifest prin anemie.

Persoane cu regim strict vegetarian - pot prezenta caren de Co (respectiv de vit. B12)

MANGANULCantitate n organism adult: 10-20 mg atinge concentraii > n mitocondrii

Mn - component a diverse enzime: glutamin-sintetaza, piruvat-carboxilaza, superoxid-dismutaza mitocondrial

Intervine n formarea esuturilor conjunctive i osoase, cretere i reproducere, metabolismul lipidic i al HC

Absorbie: intestin subire % redus - apare rapid n bil

Transport: legat de proteina plasmatic: transmanganinaSe elimin: prin fecale valori tisulare - reglate prin eliminare biliar selectiv

Manganul eliminare, surse alimentare

Se recomand: 2-5 mg Mn / zi - la aduli i copii > de 11 ani 1-3 mg/zi pentru copii f. de vrst

Coninutul Mn n alimente f. variabil

Surse alimentare: Bogate: cereale integrale, legume, nuci i ceai Moderate: fructele Srace: carne, pete, scoici i produse lactate

Carena de Mn = corelat cu scderea greutii corporale, anormaliti scheletice importante, afectarea capacitii reproductive

MOLIBDENUL

prezent n organism n cantiti f. mici intr n structura unor enzime: xantinoxidaza, aldehidoxidaza

se absoarbe cu uurin n tract gastrointestinal se excret n principal prin urin

Mo - are efecte cariopreventive

Necesar zilnic de Mo - nu e cunoscutTotui, se recomand aport zilnic de: 75-250 g - pentru adolesceni i aduli25-150 g pentru copii

Mo - amplu distribuit n alimente: legume, cereale integrale, lapte i produse lactate

CROMUL

Rol biologicnecesar n metabolismul normal al lipidelor i HC, particip la funcia insulinei complexul de Cr biologic activ = factor de toleran la glucoz: constituit din Cr, acid nicotinic, glutation

Surse alimentare de Cr: preparate de carne, brnza drojdia de bere produse obinute din cereale integrale

DZR: 10-60g pentru sugari 20-200g pentru copii, adolesceni i aduli

Cr trivalent coninut n alimente este puin toxic Acesta nu trebuie confundat cu Cr hexavalent care are efecte cancerigene i se utilizeaz n industria chimic

**************************************************