Проект по биологии и химии в 9 классе "Металлы в организме человека

Бюджетное общеобразовательное учреждение

Вашкинского муниципального района

«Покровская основная школа»

Проект по теме

«Металлы в организме человека»

Авторы работы:

Авдоничева Полина,

учащаяся 9А класса БОУ «Покровская ОШ»

Руководитель: Рыбичева Любовь Николаевна,

учитель химии  БОУ «Покровская ОШ»

д. Покровское

2021 г.

ПАСПОРТ ПРОЕКТА

Название проекта	«Металлы в организме  человека»
Руководитель проекта	Рыбичева Любовь Николаевна
Учебный предмет, в рамках которого проводится работа по проекту	химия
Учебные дисциплины близкие к теме урока	биология
Возраст учащихся, на которых рассчитан проект	14-17 лет
Кто работал над проектом	Авлоничева Полина, учащиеся 9А класса
Тип проекта	Исследовательский
Цель проекта	Выяснить какие металлы входят в состав организма  человека
Задачи проекта	1.Изучить информацию в интернете о металлах в организме человека. 2.На основе изученной информации составить таблицу о значении металлов, избытке, недостатке  их в организме и продуктах питания в которых они содержатся. 3. Создание презентации.
Предполагаемый продукт	Таблица о значении металлов, избытке, недостатке  их в организме и продуктах питания в которых они содержатся
Этапы работы над проектом	Проблематизация -выбор темы,обсуждение темы с учителем -составление плана работы -формулирование проблемы Целеполагание -определение темы проекта -консультация с учителем -корректировка цели Планирование -выбор источников информации -определение со сроками работы -составление плана работы Реализация -работа над проектом -структурирование информации -оформление отчёта(написание письменной части,создание презентации) Самоанализ -анализ полученных результатов -оценка проделанной работы
Методы исследования	Изучение и анализ информации

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение  - 4 стр.

Основная часть

Кальций-  5стр.

Натрий и калий-6 стр.

Магний-7 стр.

Цинк и марганец-8 стр.

Железо-9стр.

Кобальт и медь -10стр.

Молибден, хром и никель-11-12стр.

Алюминий-12-14стр.

Берилийи кадмий-14-15стр.

Серебро и золото-16-17стр.

Заключение-18стр.

Приложение-19стр.

ВВЕДЕНИЕ

На грани химии, биологии и медицины возникла новая научная область бионеорганическая химия. Бионеорганическая химия рассматривает роль металлов в возникновении и развитии различных процессов в здоровом и больном организме, создаёт новые эффективные препараты на основе металлоорганических соединений, активно участвует в борьбе за сохранение здоровья людей и продление человеческой жизни. Особенно чутко организм реагирует на изменение концентрации микроэлементов, т.е. элементов, присутствующих в организме в количестве меньше одного грамма на 70кг массы человеческого тела. К таким элементам относятся медь, цинк, марганец, кобальт, железо, никель, молибден.Доказано, что с изменением концентрации цинка связано течение раковых заболеваний, кобальта и марганца заболевание сердечной мышцы, никеля процессов свёртывания крови. Определение концентрации этих элементов в крови позволяет иногда обнаружить ранние стадии различных заболеваний. По мнению специалистов, современное человечество, особенно в больших городах, живёт на грани скрытой нехватки многих элементов. В стрессовых ситуациях скрытая нехватка может стать явной и привести к появлению тяжёлых заболеваний. С другой стороны, существуют предположения о том, что целенаправленное изменение концентрации различных элементов в организме может быть использовано для продления жизни человека. В настоящее время известно более ста химических элементов, однако только небольшое число из них входит в состав живого на планете Земля. 16 элементами жизни являются : 10 металлов (Na, K, Mg, Ca, Zn, Cu, Co, Mn, Fe, Mo) и 6 неметаллов (H, O, N, C, P, S), составляющих основу биологически важных молекул и макромолекул. Важнейшие функции живых организмов-наследственность, движение, ощущение, явление иммунитета, энергетика человека и природа заболеваний, зависят от наличия в организме металлов-микроэлементов. Десять вышеперечисленных металлов называют металлами жизни, их количество (кроме кальция) в организме мало, но их присутствие необходимо. Природа создала человека из элементов, которые встречаются в земной коре, в водах мирового океана и в Космосе.
 Все эти металлы встречаются в нашем организме в виде твёрдых соединений или в виде их водных растворов. Исследование физиологической роли металлов, а также их значения в диагностике, профилактике и лечении болезней является одним из новых направлений в медицинской науке.

Рассмотрим роль некоторых металлов в организме человека более подробно .

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Кальций

 Кальций   один из пяти (O, C, H, N, Ca) наиболее распространенных элементов в организме человека. Содержание его в организме составляет около 1700г на 70кг массы. Его содержание в организме составляет около 2%, причем 99% его содержится в костной ткани, дентине и эмали зубов. Ca составляет основу костной ткани, ионы Ca2+ участвуют в сокращении мышц, функционировании нервной системы. Кальций нужен для роста костей и зубов, образования молока у кормящих женщин, регулирования нормального ритма сокращений сердца, а также осуществления процесса свёртывания крови. Свёртывание крови можно ускорить, вводя в организм избыточное количество солей кальция, например при кровотечении. Ежедневная доза кальция, необходимая организму, составляет примерно 1г. При понижении содержания Ca в крови он начинает вымываться кровью из костной ткани, что в свою очередь приводит к размягчению и искривлению костного скелета. Недостаток Ca в плазме крови может вызвать судороги мышц и даже конвульсии (сильные судороги всех мышц). Образование камней в желчных и мочевыводящих путях, склеротические изменения кровеносных сосудов также связаны с отложением в организме солей Ca в результате нарушения нормальной жизнедеятельности организма.

Кальций играет важнейшую роль в формировании костей, влияет на процессы сократимости мышц, повышает защитные силы организма, снижает опасность появления аллергии. Нехватка кальция чревата разрежением костной ткани, деминерализацией костей, а у пожилых людей нарушением функций желез внутренней секреции. Кальций в организм человека поступает с питьевой водой и пищей.Необходимое количество кальция наш организм может добыть из молочных продуктов: многих видов твердого сыра, молока, брынзы, а также из чая.

По своим биологическим свойствам кальций не имеет себе равных не только среди металлов, но и среди других химических элементов. Кальций содержится во всех тканях и жидкостях организма человека, животных и растений. Ионы кальция необходимы практически во всех процессах, которые происходят в клетках, активизируют действие многих ферментов, способствующих свертыванию крови, регулируют проницаемость клеточных мембран, стимулируют передачу нервных импульсов, являются основными звеньями механизма мышечного сокращения.

Недостаток  у детей  приводит к рахиту, у взрослых - к размягчению костей.. При недостатке ионов нарушается работа мышц, в том числе и сердечной мышцы, что приводит к нарушению работы сердечно-сосудистой системы. Замечено, что у людей, которые употребляют питьевую мягкую воду с низким содержанием солей кальция, чаще развиваются заболевания сердца и сосудов.

Натрий, калий

  Ионы натрия и калия распределены по всему организму человека, причём первые входят преимущественно в состав межклеточных жидкостей, вторые главным образом находятся внутри клеток. Подсчитано, что в человеческом организме содержится 250г калия и 70г натрия. От концентрации обоих ионов зависит чувствительность (проводимость) нервов и сократительная способность мышц. Шок при тяжёлых ожогах обусловлен потерей ионов калия из клеток. Введение ионов калия способствует расслаблению сердечной мышцы между сокращениями сердца. Из солей натрия и калия наибольшее значение для медицины имеют следующие соединения: хлорид натрия (поваренная соль) NaCl. Раствор хлорида натрия (0.85-0.9 %)- физиологический раствор применяется для внутривенных вливаний при больших кровопотерях. Кроме того, хлорид натрия употребляется для ингаляций, ванн, душей, а также при лечении катаральных состояний некоторых слизистых оболочек. Гидрокарбонат натрия (пищевая сода) NaHCO3 белый кристаллический порошок. Применяется при повышенной кислотности желудочного сока, язвенной болезни желудка и двенадцатиперсной кишки, изжоге, подагре, диабете, катарах верхних дыхательных путей. Наружно употребляется как слабая щёлочь при ожогах, для полосканий, промываний и ингаляций при насморке, конъюктивитах, стоматитах, ларингитах и т.д.Хлорид натрия служит источником для образования соляной кислоты в желудке. Гидрокарбонат натрия поддерживает кислотнощелочное равновесие в жидких средах организма и служит переносчиком углерода.

Необходимым компонентом нашей пищи является соль пищевая-хлорид натрия. Ее почитали издавна. В древнем Риме солью расплачивались с легионерами вместо денег.  При употреблении некоторых лекарств из организма выводятся ионы натрия и калия. Таким больным назначают соли калия и употребление пищи, богатой ионы калия (курага, картофель, изюм, черешни, бобовые растения и т.д.). Ионы натрия попадают в организм с продуктами животноводства. Замечено, что люди, которые употребляют растительную пищу, требуется больше соли, чем люди, которые питаются животной пищей. Для нормального здорового человека потребность соли составляет 10-15 граммов в сутки. Существует баланс содержания ионов калия и натрия.
Калий и натрий можно назвать металлами-близнецами - нарушение баланса между ними приводит к заболеванию сердечно-сосудистой системы (ишемической болезни сердца, инфаркта миокарда, гипертонии), нарушения в работе почек.

Калий играет важную роль во внутриклеточном обмене, в регуляции водно-солевого обмена, осмотического давления, кислотно-щелочного состояния организма.

Он необходим для нормальной деятельности мышц сердца,  выводит из организма воду и натрий, таким образом влияя на стабильность кровяного давления. Дефицит его приводит к мышечной слабости, апатии, потере аппетита, тошноте.
Потребность в калии взрослого человека составляет 2-4 г в день, а больше всего его содержат курага, изюм, корень петрушки

Магний

Ионы Mg2+ образуют в клетках комплексы с нуклеиновыми кислотами, участвуют в передаче нервного импульса, сокращении мышц, метаболизме углеводов. Избыток магния играет роль депрессора нервного возбуждения, недостаток вызывает тетамию (судороги). Магний один из основных активаторов ферментативных процессов. Содержание магния в организме около 42г. повышенное количество его в организме может вызвать наркотическое состояние.

Его наличие снижает содержание холестерина в крови. Кроме того, магний понижает возбудимость нервной системы, предупреждает образование камней в почках и нормализует деятельность мышц. При недостатке магния возможны самые различные аномалии самочувствия: потеря равновесия, подергивание век, мышечные спазмы; отмечаются быстрая утомляемость, бессонница. Могут также беспокоить и неприятные ощущения психоневротического характера: апатия, плаксивость с приступами тоски. Средняя суточная потребность в магнии — 10 мг на 1 кг веса. Источники магния: какао, лесные орехи, крупы, горох и фасоль.

В человеческом организме есть до 20 граммов магния. Он входит в состав большой группы ферментов. Переносящие энергию АТФ магний играет важную роль в синтезе белков. При недостатке магния в организме человека возникает инфаркт миокарда.при переутомлении в крови больного концентрация магния меньше нормы. От концентрации магния в крови зависит уровень раздражительности человека, его нервное состояние. Для формирования скелета магний не менее важен, чем кальций.

Zn, Mn, Fe, Cu, Co, Mo, Ni, Be

По сравнению с рассмотренными выше элементами,  следующие элементы содержатся в организме в значительно меньших количествах. Однако их роль в течении физиологических и патологических процессов в организме человека огромна.

Цинк

Способствует процессу костеобразования, ускоряет заживление ран, регенерирует кожный покров. Дефицит цинка отрицательно сказывается на работе половых органов, а у мужчин может привести к бесплодию. Запасы цинка в организме невелики — 13-14 мг. Он располагается во всех органах, но наибольшее его количество находится в мышцах, печени, почках и предстательной железе.

Не обращаясь к специальным медпрепаратам, восполнить недостаток этого важного для здоровья элемента можно, потребляя хлеб из муки грубого помола, грибы, отруби и проросшие зерна пшеницы, чеснок, сельдь

Цинк входит в состав многих ферментов.Он способствует образованию соляной кислоты, влияет на работу слюнных желез и поджелудочной железы, способствуя выделению щелочных секретов. Цинк способствует выделению из организма углекислого газа, выделяемого при дыхании тканей, участвует в обмене белков и фосфорного обмена. Цинк необходим для формирования скелета. Работа эндокринных желез зависит от наличия цинка-входит в состав молекулы гормона поджелудочной железы-инсулина. Нарушение обмена цинка в организме приводит к лейкемии, цирроза печени, атеросклероза. Нехватка цинка в пище приводит к задержке роста. В отдаленных районах Африки живут племена карликов, у которых наблюдается дефицит цинка. Суточная потребность в цинке 12 миллиграммов, всего же цинка в организме человека не более 2 граммов. У новорожденных в организме цинка очень мало, тогда как в организме стариков цинка наибольшее количество

Марганец

Важным биометаллом является марганец.  Точные анализы показывают, что он имеется в организмах всех растений и животных. Содержание его обычно не превышает тысячных долей процента, но иногда бывает значительно выше. В организме человека больше всего марганца (до 0,0004%) содержит сердце, печень и надпочечники. Влияние его на жизнедеятельность, по-видимому, очень разнообразно и сказывается главным образом на росте, образовании крови и функции половых желёз. В избыточных против нормы количествах марганцовые соединения действуют как яды, вызывая хроническое отравление. Последнее может быть обусловлено вдыханием содержащей эти соединения пыли. Проявляется оно в различных расстройствах нервной системы, причём развивается болезнь очень медленно.В организме человека марганец входит в состав двух ферментов и активизирует действие многих ферментов. Он стимулирует синтез холестерина и жирных кислот, способствует лучшему усвоению железа и меди, активизируя процесс кроветворения, способствует образованию инсулина в поджелудочной железе, участвует в синтезе жизненно необходимого витамина С.

Железо

  В организме человека железо встречается в виде двух катионов: Fe2+ и Fe3+. Оно в основном входит в состав гемоглобина, содержащегося в эритроцитах (80% от количества). Таким образом, общее содержание железа определяется главным образом объёмом крови. Кроме того, в организме существует депонированное (запасное) железо в виде высокомолекулярного железосодержащего белка (ферритина), находящегося в клетках печени и селезёнки. В случае потери крови потребность в железе превышает его поступление в организм с пищей.

Железа в организме человека содержится от 2 до 5 граммов в зависимости от возраста, пола и веса тела человека. Две трети всего количества железа содержатся в крови. Благодаря содержанию железа гемоглобин крови имеет способность присоединять к себе кислород, воздух, транспортировать его, легко отдавать, замещать кислород углекислым газом.
В организм человека железо попадает с пищей. Оно содержится в продуктах животного происхождения и в растительной пище. Наиболее богаты соединениями железа баранина, свинина, говядина, печень, немного меньше железа в яйцах, курином мясе. С мясной пищей организмом человека усваивается до 20% железа, из растительного-до 6%.

Усвоенное при переваривании пищи в кишечнике железо попадает в кровь, где образует комплекс с белками крови. Белок переносит железо в костный мозг, где железо переходит от транспортного белка в белок эритроцитов, образуя гемоглобин. Эритроциты живут около 4 месяцев, затем разрушаются. Белковая часть эритроцита перерабатывается на аминокислоты и усваивается клетками организма, а часть, которая содержит железо переходит в желчные пигменты печени. Небольшая часть железа попадает селезенку, часть-в печень, где железо образует запасной фонд. Железо, отложено про запас, связывается с белками организма и в связанном белковом комплексе может храниться довольно долго, пока в нем не возникнет необходимость. Например, при кровотечениях железо срочно используется для синтеза гемоглобина. Такие комплексные соединения железа с белком найдены в грибах, цветах, у низших животных. Железо содержится и в других клетках тела человека. Оно играет роль катализатора в процессе дыхания клеток, катализирует процесс распада перекиси водорода, который образовался как побочный продукт при окислительных реакциях.

При недостатке железа в организме возникает железодефицитная анемия Однако избыток железа в организме тоже вреден. С ним связан сидероз глаз и легких - заболевания, вызванные отложением соединений железа в тканях этих органов. Главный регулятор содержания железа в крови – печень.

Препараты железа, как общеукрепляющее,использовали еще в древнем Китае, Египте, Греции. В конце прошлого века немецкий ученый Густав Бунге заявил, что железо следует покупать не в аптеке, а на базаре, и в первую очередь яйца, шпинат. Он имел в виду, что надо "подкармливать" здоровый организм теми соединениями железа, которые  содержатся в пище.

Кобальт

  Катион кобальта Co2+ входит в состав важных белковых молекул, активирует действие ряда ферментов. Комплекс трёхвалентного кобальта Co3+ составляет основу одного из важнейших витаминов В12. Значительный недостаток этого витамина в организме вызывает злокачественную анемию. Полагают, что дефицит Со в тканях снижает способность организма защищаться от различных инфекций.

Препараты, содержащие кобальт, позволяют успешно бороться со злокачественной анемией, способствуют хорошему усвоению железа, стимулируют иммунологическую активность и предупреждают дегенеративные изменения нервной системы. В человеческом организме кобальт концентрируется в печени, почках и поджелудочной железе. Нарушение его баланса наблюдается при гастрите, хронических заболеваниях органов пищеварения, а также при язвенной болезни двенадцатиперстной кишки. Восполнить недостаток кобальта можно, потребляя пшеницу, гречку, какао-бобы, чай и кукурузу.

Медь

  Важное биологическое значение имеют катионы Cu+ и Cu2+. В таком виде медь входит в важнейшие комплексные соединения с белками (медь-протеиды). Медь-протеиды, подобно гемоглобину, участвуют в переносе кислорода. Медь активирует синтез гемоглобина, участвует в процессах клеточного дыхания, в синтезе белка, образовании костной ткани и пигмента кожных покровов. Ионы меди входят в состав медьсодержащих ферментов. Недостаток в организме меди приводит к деструкции кровеносных сосудов, патологическому росту костей, дефектам в соединительных тканях. Кроме того, считают, что дефицит меди служит одной из причин раковых заболеваний. В некоторых случаях поражение легких раком у людей пожилого возраста врачи связывают с возрастным снижением содержания меди в организме. Однако избыток меди в организме приводит к нарушению психики и параличу некоторых органов (болезнь Вильсона). Человеку причиняют вред лишь относительно большие количества соединений меди. В малых дозах их используют в медицине как вяжущее и бактериостазное (задерживает рост и размножение бактерий) средство.

Медь, как и железо, содержится во всех органах, но больше металла в печени и головном мозге. Установлено, что в правой и левой полушариях содержание меди разное-у человека левое полушарие активнее, поэтому в ней больше биологически активных металлов. Больше меди содержится в тех центрах мозга, которые связаны с движением тела.При нарушениях функции мозга (шизофрении, эпилепсии) отмечено снижение содержания меди в мозговой ткани. Медь выполняет и другие биологические функции в организме человека, связанные с действием витаминов групп В, аскорбиновой кислоты. Дефицит меди в нормальных здоровых людей не наблюдается даже в районах с низким содержанием солей меди в окружающей среде. Потребность организма в меди меньше, чем в соединениях железа. Медь попадает в организм с пищей (орехи, печень, грибы, устрицы) и с питьевой водой.

Молибден

Это самый тяжёлый биометалл, используется наряду с лёгкими элементами для построения живых организмов. Физиологическая и патологическая роль молибдена в настоящее время только изучается. Мо входит в состав ряда ферментов. Избыток молибдена приводит к уменьшению концентрации меди и кобальта.

У животных и людей  Мо в малых дозах стимулирует образование гемоглобина, в больших-задерживает этот процесс. Баланс молибдена очень важен для человека. При избытке металла почки не успевают вывести из организма основную кислоту и она откладывается в виде солей в органах и тканях. Возникает деформация суставов, человек теряет подвижность. Наибольшее количество молибдена у человека находится в коже и печени.

Хром и никель

Не менее важные элементы хром и никель. Недостаток никеля наблюдается при различных формах анемии. Соли никеля стимулируют синтез аминокислот. При недостатке хрома наблюдается замедление роста, нарушение углеводного обмена, возникновения диабета, заболевания глаз.

Так же, как и у многих микроэлементов, полезность хрома зависит от количества его содержания. Потребность человека в хроме составляет в среднем 120-130 мг. Хром просто необходим больным сахарным диабетом.

 В соединениях с несколькими другими элементами хром успешно лечит катаракту. Его дефицит приводит к возникновению сердечно-сосудистых заболеваний и появлению бесплодия. Наиболее мощные источники хрома: черный перец, телячья печень, пивные дрожжи, хлеб из муки грубого помола. Если вы решили пополнить запасы хрома в организме, одновременно с перечисленными продуктами нельзя потреблять сладкое.

В нашем организме содержится не более 6 мг хрома, но его значение преувеличить сложно. В основном хром сконцентрирован в кишечнике, легких, щитовидной железе, почках, костях и хрящевой ткани.

Ежесуточно в наш организм должно поступать около 50 мкг хрома, но 250 мкг - предельно допустимое количество. Как показали исследования, среднестатистический россиянин в сутки получает 25-35 мкг хрома: недостаточно, но не критично, если никаких проблем в организме нет. Однако стрессовые ситуации, употребление большого количества сладостей, высокие физические нагрузки, травмы и инфекционные заболевания требуют наличия в организме повышенного содержания хрома. В таких случаях норма поступления поднимается с 50 до 150-200 мкг.

Основное значение хрома в организме человека состоит в том, что хром входит в состав химического соединения, который в биохимии называется фактором толерантности к глюкозе. Механизм действия таков: фактор толерантности взаимодействует с инсулином и благодаря этому транспортирует глюкозу из кровяного русла в клетки.

Хром принимает самое непосредственное участие в жировом обмене, регулирует содержание холестерина в крови.

Этот минеральный элемент участвует в процессах регуляции сердечной деятельности, тонуса кровеносных сосудов и, как следствие, оказывает влияние на кровяное давление.

Соединения хрома способствуют выведению из организма радионуклидов и токсинов

Никель является условно-эссенциальным микроэлементом.
Это означает, что его биологическая функция известна (или признана), однако явлений дефицита никеля не наблюдают.
Содержание никеля в организме взрослого человека составляет менее 1 мг (600-800 мкг). В основном никель в организме содержится в костях, легких, печени, поджелудочной железе, почках и гипофизе.Биологическая роль никеля изучена не до конца.Рацион современного человека содержит достаточное количество никеля и не требует его дополнительного приема. Основными источниками никеля являются шоколад, орехи, горох, зерновые продукты, чай, какао, гречиха, морковь, салат и др.

В экспериментах на животных было показано, что рационы, бедные по содержанию никеля, вызывают задержку роста, повышенную смертность матерей и потомства, снижение уровня гемоглобина, снижение массы и пр.

Причины избытка никеля

• чрезмерное поступление никеля (вредные условия труда, высокое содержание никеля в окружающей среде)

Последствия избытка никеля

• повышенная возбудимость нервной системы
• рак легких (при вдыхании)
• отек легких и мозга
• различные аллергические реакции (дерматит, ринит и др.)
• тахикардия
• анемия
• снижение иммунитета

Суточная потребность в никеле: не нормируется

Алюминий

Алюминий входит в состав всех органов и систем человеческого организма. Он необходим для обеспечения большинства реакций, затрагивающих формирование белковых и фосфатных соединений.

Элемент также участвует и в других важных процессах, поэтому входит в набор незаменимых для человека витаминов и минералов. Но его поступление нужно контролировать, так как в больших концентрациях алюминий становится токсичным.В сочетании с другими компонентами, алюминий поддерживает в нормальном состоянии следующие процессы:

·         активная регенерация повреждённых клеток;

·         формирование тканей опорно-двигательного аппарата и кожи;

·         активация пищеварительных ферментов и желудочного сока;

·         повышение чувствительности организма для усвоения белков;

·         поддержание естественного цикла работы щитовидной железы.

Полезные свойства микроэлемента делают его незаменимой добавкой для людей с такими заболеваниями, как: остеопороз и переломы костей, язва, гастрит.

Особое значение микроэлемент имеет для детей, чей организм развивается и нуждается в достаточном количестве алюминия. Если его поступает слишком мало, происходит задержка физического и умственного развития.

Недостаток алюминия развивается на фоне недостаточно богатого рациона: отсутствие овощей и фруктов, злаковых культур в меню, длительное потребление одной и той же пищи.

Избыток микроэлемента в организме очень опасен для здоровья.

При попадании в кровь, алюминий разносится по всем системам, поражая их. В большом количестве алюминий действует на клетки как канцерогенное вещество. Не давая им, делиться нормально. Клетки начинают беспорядочно размножаться, что может привести к серьезным осложнениям.

Чрезмерное употребление соединений алюминия вместе с пищей вызывает такие состояния, как:

·         умеренный и сильный кашель,

·         потеря аппетита,

·         повышенная нервозность,

·         проблемы с пищеварением,

·         дезориентация,

·         заболевания почек.

У людей с повышенной концентрацией металла в крови отмечается снижение количества эритроцитов и уровня гемоглобина.

При длительном накоплении алюминия в организме возможны провалы в памяти, депрессии, развитие болезни Альцгеймера в зрелом возрасте. При острой интоксикации в течение долгого времени могут возникнуть тяжёлые нарушения:

Алюминий угнетает активность иммунной системы, и постоянное воздействие высоких доз на организм сильно сокращает продолжительность жизни человека.

С водой и пищей человек каждый день получает довольно высокие дозы алюминия, но усваивается из них не более 4%. В растительной пище минерала содержится в несколько раз больше, чем в мясе и продуктах животного происхождения. Дополнительным источником алюминия служит посуда из этого металла, особенно не покрытая защитными веществами. Под действием температуры металл из фольги, посуды, столовых приборов может переходить в обрабатываемую пищу. А вот в еде он не разрушается.

Факт! В состав дрожжей входят соединения алюминия. В сочетании с формами, используемыми для выпечки, этот фактор повышает концентрацию металла в хлебе в несколько раз.

Плавленый сыр – отдельный продукт, при производстве которого используются химическиеплавители. В их состав входят соединения алюминия. Усиленные консервантами, они повышают содержание микроэлемента в сыре, несмотря на то, что он относится к продуктам животного происхождения.

·         Растительные источники алюминия:яблоки,огурцы, виноград,  морковь, кукуруза, капуста, манка,фасоль, персики, киви, савойская капуста, баклажаны, авокадо,  топинамбур, картофель, рис, больше всего алюминия содержит рожь, пшеница и мука

·         Особое внимание люди должны обращать на хлеб, покупаемый в магазинах. Даже если это суперполезный серый батон с отрубями, в его составе будет запредельное количество алюминия. И отсутствие дрожжей не компенсирует этот фактор. Таким образом, увлекаться любой выпечкой не рекомендуется никому. Даже если человек не соблюдает низкокалорийную диету.

Важно! Алюминиевые соединения, поступающие в больших количествах, блокируют усвоение витамина C, серосодержащих аминокислот, витамина B6, кальция, железа и магния.

Ухудшается усвоение фосфора, если в рационе постоянно присутствуют большие дозы алюминия. При этом магний способен нейтрализовать соединения металла, аналогичными свойствами обладают ионы серебра, железа, кальция и меди.

Бериллий

Бериллий считается довольно таки редким элементом. Он оказывает токсическое, канцерогенное и мутагенное действие на организм животных и человека. В организм человека он поступает с воздухом и пищей.

Бериллий депонируется в печени, легких, костях, лимфатических узлах и в миокарде. Выводится он из организма в основном с мочой (около 90%). Бериллий участвует в регуляции фосфорно-кальциевого обмена, поддерживает иммунный статус организма. При употреблении чрезмерного количества бериллия образуется фосфат бериллия. Он способен ослаблять и разрушать костную ткань, негативно воздействуя на кальций. Бериллий обладает способностью замещать магний в некоторых ферментах, нарушая их работу.

Согласно исследованиям, введение бериллия животным провоцирует развитие «бериллиевого» рахита. Даже небольшое количество данного элемента в костях приводит к их размягчению (бериллиозу). Высвобождается бериллий из организма очень медленно, в течение 10-ти лет. В группе риска отравления бериллием рабочие промышленных предприятий.

Для предупреждения отравления бериллием на производстве необходимо соблюдать меры предосторожности, а именно использовать респиратор, носить сменную одежду и т.д.

Кадмий

Кадмий является токсичным ультрамикроэлементом, который поражает многие системы организма. Считается одним из самых опасных загрязняющих окружающую среду веществ. Несмотря на это, он нужен человеческому организму и выполняет в нем важную роль, которая до конца еще не изучена.

Предполагается, что кадмий оказывает существенное влияние на углеводный обмен, необходим организму для синтеза в печени гиппуровой кислоты, активирует некоторые ферменты, участвует в обмене других минеральных элементов - кальция, железа, цинка и меди. Тем не менее ферментов, которые могут активироваться исключительно кадмием, в организме человека пока не обнаружено.

Кадмий довольно плохо усваивается в кишечнике, поскольку многие его соединения нерастворимы в воде. В кровь попадает не более 5% принятого с пищей кадмия. На его всасывание существенно влияет наличие в пище других минеральных элементов и органических соединений, таких как кальций, цинк, медь, клетчатка, белки и др. Однако усвояемость кадмия, попадающего в организм через легкие, составляет уже 10-50%.

Наибольшая концентрация кадмия обнаружена в почках, печени и двенадцатиперстной кишке. Поскольку кадмий накапливается в организме, с возрастом его концентрация увеличивается, особенно у мужчин. Так, концентрация этого химического элемента в почках у мужчин составляет 44 мкг/г, а у женщин - 29 мкг/г, в печени 4,2 и 3,4 мкг/г соответственно.

Из организма кадмий выводится преимущественно с калом. Происходит это очень медленно: в сутки выводится не более 0,01% от общего количества содержащегося в организме кадмия. Женские половые гормоны ускоряют выведение кадмия, чем объясняется его пониженное содержание у представительниц прекрасного пола. Средний период полувыведения кадмия составляет 25 лет (!)

Серебро

Как и золото, серебро в малых количествах содержится в человеческом организме. Некоторые люди постоянно испытывают недостаток этого металла в организме и пытаются заполнить ее, например, путем неумеренного употребления сладкого. Хорошо известен старинный обычай хранить воду в серебряных сосудах, а также бросать серебряные монеты в водоемы и колодцы при их освящении. В походах военачальники, пившие из серебряных кубков, значительно реже страдали от инфекционных заболеваний, чем солдаты, пользовавшиеся оловянными кубками. Благодаря своей высокой бактерицидности серебро предохраняет от желудочных и легочных болезней. Серебряная вещь может защитить человека от инфекционных заболеваний, подобно тому, как медный крест или медная пластина служили профилактическим средством при эпидемиях холеры. Однако возможно появление нервозности, головной боли, головокружения, воспаление мочек уха вокруг отверстий для сережек, немотивированная суетливость. Все зависит от чувствительности человека к серебру, а также от состояния здоровья в тот или иной момент. Серебро темнеет в сернистых испарениях и при длительном контакте с белком и кожей, особенно нездорового человека, откуда и пошло поверье, что серебро обладает даром предвидеть будущее тяжелое заболевание своего хозяина. Этот металл укрепляет сердце, улучшает зрение, помогает при урологических заболеваниях, устраняет неприятный запах под мышками. Если подержать его во рту, утоляет жажду.

Ионы серебра пагубно воздействуют на болезнетворные микроорганизмы, поэтому оно используется для обеззараживания воды. Нитрат серебра (ляпис, "адский камень") - мощнейший антисептик, способный защитить человека даже от заражения крови в результате попадания в рану трупного яда. Главное при этом - как можно быстрее обработать рану. Нитрат серебра и его коллоидные растворы применяются как вяжущее средство.

Из поступающего в организм вместе с пищей серебра усваивается только около 5%, но последствия дефицита серебра в организме изучены плохо. Предположительно, концентрация серебра зависит от состояния иммунной системы. Поэтому возможными симптомами нехватки серебра могут быть слабость, частые инфекционные болезни, плохое самочувствие.

Какова бы ни была польза серебра, но он является тяжелым металлом, поэтому в больших концентрациях токсичен. ПДК содержания серебра в питьевой воде составляет 0,05 мг/л. Согласно действующим в России санитарным нормам серебро является высокоопасным веществом II класса опасности. Летальной дозой считается 10 г нитрата серебра (6,35 г чистого серебра).

Несколько лет назад была мода на употребление серебряной воды (коллоидного серебра), однако поскольку многие обыватели не умели правильно рассчитывать дозу поступающего в их организм серебра, это приводило к отравлению организма.

В сутки человек в среднем получает 100 мкг серебра. Основными источниками серебра являются пища и питьевая вода. Из организма он выводится преимущественно через кишечник.

Продукты питания, содержащие серебро:

·         овощи, фрукты;

·         мясо;

·         клюква.

Поскольку серебро используется в качестве консерванта-антисептика в пищевой промышленности, мы получаем его при употреблении консервированных продуктов, молока, соков.

Чтобы пополнить свой организм необходимым количеством серебра, достаточно держать воду в серебряной посуде или класть в нее серебряные предметы, например, серебряную ложку или монету. Серебро используется в качестве пищевой добавки и имеет маркер Е174.

Золото

Биологическая роль золота оказалась не так велика, как полагали в Средние века. Это и неудивительно, ведь химическая инертность золота очень велика. Справедливости ради нужно отметить, что биологическая роль золота до конца не изучена.

На сегодняшний день установлено, что золото обладает бактерицидным действием само по себе, а в смеси с серебром оно усиливается многократно. Оно также оказывает заметное антисклеротическое действие. Существует предположение, что золото необходимо нашему организму для поддержания иммунитета от некоторых болезней.

Суточная потребность взрослого человека в золоте составляет всего 2-4 мкг. Такую дозу можно получить простым ношением обручального кольца на пальце.

В человеческом организме содержится около 0,01 г золота, почти 50% которого сконцентрировано в костях. Остальная часть приходится на печень, почки и другие органы и ткани.

Считается, что как микроэлемент золото оказывает благотворное действие при общем старении организма, в том числе при таких возрастных заболеваниях, как атеросклероз, пародонтоз, остеохондроз, гипертония, деформирующий артрит, заболевания печени, депрессивные расстройства.

Йодистое золото применяется как средство против атеросклероза, и ценится тем, что в терапевтических дозах не имеет побочных эффектов. Другие соединения золота (ауранофин,кризанол и другие) используются в лечении ревматоидного и псориатического артрита, синдрома Фелти и системной красной волчанки.

 Золото  применяется в лечении некоторых онкологических заболеваний, в основном опухоли легких.

 В организм человека оно попадает как через кожу (при ношении плотно прилегающих к коже ювелирных изделий), так и вместе с пищей. Особенно им богата кукуруза (зерна, стебли и листья).

Дефицит его в организме человека изучен недостаточно. Существует предположение, что при нехватке золота  ускоряется процесс старения организма, повышается вероятность развития "старческих" заболеваний.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выводы:

·         организму для нормальной жизнедеятельности металлы необходимы, но в определенных количествах;

·         металлы содержатся в различных продуктах;

·         питание человека должно быть сбалансированным;

·         человек должен и обязан заботиться о своем здоровье.

Приложение

·         Рост – 170 см. Масса тела – 70 кг. Поверхность тела – 1,89 м2. Продолжительность жизни 70 лет.
Состав тела
Вещество	Масса, кг	% к массе тела
Вода Белок Жир Углеводы Зола	40–46 10 7 0,7 3,5	57–66 14 10 1 5
Химические элементы в клетках человека
Элемент	В % к сухой массе	Элемент	В % к сухой массе
Кислород Углерод Водород Азот Кальций Фосфор Калий Сера Натрий Хлор Магний Железо	65 18 10 3 1,5 1 0,35 0,25 0,15 0,15 0,05 0,004	Марганец Медь Йод Кобальт Цинк Молибден Никель Алюминий Барий Стронций Титан Литий	0,0003 0,0002 0,0004 Следы Следы Следы Следы Следы Следы Следы Следы Следы

Химический элемент	Дефицит металла	Избыток металла
Литий	Дефицит приводит к психическому расстройству.	Избыток вызывает общую заторможенность, нарушение дыхания и сердечного ритма, слабость, сонливость, потерю аппетита, жажду, а также дерматит лица и рук.
Натрий	Поддерживает у человека нормальную возбудимость мышечных клеток, поддерживает кислотно-щелочной баланс в организме, принимает участие в регуляции сердечной деятельности (успокаивает), удерживает воду в организме.	Избыток приводит к нарушению водного баланса, сгущению крови, нарушению функции почек, сердечно-сосудистой системы, а также к общему нарушению обмена веществ.
Калий	Регулирует белковый и углеводный обмен, влияют на процессы фотосинтеза и рост растений. Необходим для нормального функционирования всех мышц, особенно сердечной, способствует выделению избыточного натрия, избавляя организм от лишней воды и устраняя отеки.	При избытке происходит усиление двигательной активности, нарушение сердечного ритма, нарушение углеводного, жирового и белкового обмена.
Магний	Проявляет антисептическое и сосудорасширяющее действие, понижает артериальное давление и содержание холестерина в крови, играет большую роль в профилактике рака. Благотворно влияет на органы пищеварения.	Повышенное содержание приводит к нарушению минерального обмена. Нарушение баланса обмена магния вызывает повышенную смертность от сердечно-сосудистых заболеваний и болезней желудочно-кишечного тракта.
Кальций	Необходим для процессов кроветворения, обмена веществ, для уменьшения проницаемости сосудов, нормального роста скелета, благотворно влияет на состояние нервной системы, оказывает противовоспалительное действие.	При избытке кальция возникает цистит. Если кальций попадает в организм в виде цементной пыли, то страдают органы дыхания, у детей снижается возбудимость нервной системы и обонятельного анализатора.
Стронций	Влияет на процесс образования костей.	При избытке стронция поражаются костная ткань, печень, кровь; наблюдается повышенная ломкость костей, выпадение волос.
Алюминий	Содержится в легких, печени, костях, головном мозге; действует на пищеварительную и нервную систему.	Избыток приводит к нарушению минерального обмена.
Цинк	Входит в состав крови и мышечной ткани, является катализатором многих реакций; входит в состав инсулина, участвует в белковом обмене.	При высоких концентрациях является мутагеном и онкогеном.
Кадмий		Является биологическим конкурентом цинка, при избытке снижает активность пищеварительных ферментов, нарушает функцию поджелудочной железы, углеводный обмен, поражает почки и тормозит рост костей, увеличивает опасность переломов костей.
Ртуть		При избытке поражает центральную нервную систему, сосредоточивается в почках, нарушает их деятельность; накапливается в клетках мозга и оболочке рта.
Барий		При избытке поражает костную ткань, костный мозг и печень, нервную систему, приводит к хрупкости костей за счет вытеснения кальция.
Таллий		При избытке поражает периферическую нервную систему, желудочно-кишечный тракт и почки. Таллий биологический конкурент калия из-за сходства между ионами, накапливается в волосах, костях, почках, мышцах. Характерный признак отравления таллием – выпадение волос.
Свинец		Избыток вызывает анемию, почечную недостаточность, заболевания мозга. Способен заменять кальций в костях.
Медь		Избыток приводит к развитию болезни Вильсона, нарушению деятельности печени

Источники информации

https://zdorovko.info/tyazhelye-metally-v-organizme-cheloveka

https://dok.opredelim.com/docs/index-21382.html

https://urok.1sept.ru/%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8/605489/

http://worldofscience.ru/biologija/2028-metally-v-chelovecheskom-organizme.html

http://mugalim.ru/load/referaty/rol_metallov_v_organizme_cheloveka/5-1-0-31

https://artmariev.ru/metally-v-organizme-cheloveka/

http://www.stroimet.net/2015/01/01/metally_v_organizme_cheloveka.html

https://zdips.ru/zdorovoe-pitanie/mineraly/1659-zoloto-v-organizme-cheloveka.html

№	металл	значение	избыток	недостаток	продукты
1	Натрий	обеспечивается нормальная работа сердца, сосудов, реакция крови, нормальное давление крови в артериях, нормальная передача нервных импульсов.	Калий и натрий можно назвать металлами-близнецами - нарушение баланса между ними приводит к заболеванию сердечно-сосудистой системы (ишемической болезни сердца, инфаркта миокарда, гипертонии), нарушения в работе почек.		продуктами животноводства
2	калий				курага, картофель, изюм, черешни, бобовые растения и т.д.
3	магний	Его наличие снижает содержание холестерина в крови.	повышенное количество его в организме может вызвать наркотическое состояние.	При недостатке магния в организме человека возникает инфаркт миокарда.	Источники магния: какао, лесные орехи, крупы, горох и фасоль
4	марганец	Влияние его на жизнедеятельность, по-видимому, очень разнообразно и сказывается главным образом на росте, образовании крови и функции половых желёз.	. В избыточных против нормы количествах марганцовые соединения действуют как яды, вызывая хроническое отравление.
5	кальций	Кальций нужен для роста костей и зубов, образования молока у кормящих женщин, регулирования нормального ритма сокращений сердца, а также осуществления процесса свёртывания крови	Недостаток  у детей  приводит к рахиту, у взрослых - к размягчению костей.	Недостаток Ca в плазме крови может вызвать судороги мышц и даже конвульсии (сильные судороги всех мышц).
6	цинк	Способствует процессу костеобразования, ускоряет заживление ран, регенерирует кожный покров.		Нехватка цинка в пище приводит к задержке роста.	восполнить недостаток этого важного для здоровья элемента можно, потребляя хлеб из муки грубого помола, грибы, отруби и проросшие зерна пшеницы, чеснок, сельдь
7	железо	Оно в основном входит в состав гемоглобина, содержащегося в эритроцитах (80% от количества).	избыток железа в организме тоже вреден. С ним связан сидероз глаз и легких - заболевания, вызванные отложением соединений железа в тканях этих органов.	При недостатке железа в организме возникает железодефицитная анемия.	Содержится в продуктах животного происхождения и в растительной пище ..
8	кобальт	входит в состав важных белковых молекул, активирует действие ряда ферментов.		недостаток этого витамина в организме вызывает злокачественную анемию.	, гречка, какао-бобы, чай и кукуруза.
9	медь	Медь активирует синтез гемоглобина, участвует в процессах клеточного дыхания, в синтезе белка, образовании костной ткани и пигмента кожных покровов.	избыток меди в организме приводит к нарушению психики и параличу некоторых органов (болезнь Вильсона).	Недостаток в организме меди приводит к деструкции кровеносных сосудов, патологическому росту костей, дефектам в соединительных тканях.	орехи, печень, грибы, устрицы.
10	молибден	Наибольшее количество молибдена у человека находится в коже и печени	При избытке возникает деформация суставов	в малых дозах стимулирует образование гемоглобина
11	хром	сконцентрирован в кишечнике, легких, щитовидной железе, почках, костях и хрящевой ткани.
12	никель	Хром просто необходим больным сахарным диабетом. Соединениях с несколькими другими элементами хром успешно лечит катаракту.		. Недостаток никеля наблюдается при различных формах анемии.	шоколад, орехи, горох, зерновые продукты, чай, какао, гречиха, морковь, салат и др.
13	алюминий	Он является причиной плохой памяти, снижения интеллектуальных способностей, причиной чрезмерной хрупкости костей.			·         яблоки, огурцы, виноград,  морковь, кукуруза, капуста, манка, фасоль, персики, киви, савойская капуста, баклажаны,  авокадо,  топинамбур, картофель, рис,рожь, пшеница и мука
14	бериллий
15	кадмий	Предполагается, что кадмий оказывает существенное влияние на углеводный обмен, необходим организму для синтеза в печени гиппуровой кислоты
16	серебро		симптомами нехватки серебра могут быть слабость, частые инфекционные болезни, плохое самочувствие		Продукты питания, содержащие серебро: овощи, фрукты; мясо; клюква.
17	золото			при нехватке золота ускоряется процесс старения организма, повышается вероятность развития "старческих" заболеваний.	. Особенно им богата кукуруза (зерна, стебли и листья).