التكوين الأولي لجسم الإنسان
تم نشر هذا في الأصل على Elements. قم بالتسجيل في القائمة البريدية المجانية للحصول على تصورات جميلة حول الاتجاهات الكبرى للموارد الطبيعية في بريدك الإلكتروني كل أسبوع.
إن جسم الإنسان آلة معجزة ومزيتة جيدًا ومعقدة بشكل استثنائي. يتطلب الأمر العديد من الأجزاء العاملة معًا لكي يعيش الشخص حياة صحية – وكل التفاصيل البيولوجية في أجسامنا ، من العادية إلى الأكثر سحرية ، مدفوعة بـ 21 عنصرًا كيميائيًا فقط.
من بين 118 عنصرًا على الأرض ، يوجد 21 منهم فقط في جسم الإنسان. يشكلون معًا مزيجًا من الجزيئات المتباينة التي تتحد لتشكل الحمض النووي والخلايا والأنسجة والأعضاء.
بناءً على البيانات التي قدمتها اللجنة الدولية للحماية من الإشعاع (ICRP) ، في الرسم البياني أعلاه ، قمنا بتقسيم جسم الإنسان إلى تكوينه الأساسي والنسب المئوية الموجودة فيه.
يمكن تصنيف هذه العناصر الـ 21 إلى ثلاث كتل رئيسية اعتمادًا على الكمية الموجودة في جسم الإنسان ، ولبنة البناء الرئيسية (4 عناصر) ، والمعادن الأساسية (8 عناصر) ، والعناصر النزرة (9 عناصر).
العنصر الرابع: مكونات الحياة
أربعة عناصر ، وهي الأكسجين والكربون والهيدروجين والنيتروجين ، تعتبر العناصر الأساسية الموجودة في أجسامنا.
الأكسجين هو العنصر الأكثر وفرة في جسم الإنسان ، وهو ما يمثل تقريبًا 61٪ من كتلة الشخص. بالنظر إلى ذلك 60-70٪ الجسم عبارة عن ماء ، فليس من المستغرب أن يكون الأكسجين والهيدروجين من أكثر العناصر الكيميائية الموجودة في الجسم بكثرة. جنبا إلى جنب مع الكربون والنيتروجين ، تتحد هذه العناصر من أجل 96٪ من كتلة الجسم.
فيما يلي نظرة على تكوين عناصر الحياة الأربعة:
| عنصر | وزن كتلة الجسم (كجم) | نسبة كتلة الجسم (٪) |
|---|---|---|
| الأكسجين | 43 كجم | 61.4٪ |
| كربون | 16 كجم | 22.9٪ |
| هيدروجين | 7.0 كجم | 10.0٪ |
| نتروجين | 1.8 كجم | 2.6٪ |
القيم هي لمتوسط وزن جسم الإنسان 70 كجم.
دعونا نلقي نظرة على كيفية مساهمة كل عنصر من هذه العناصر الكيميائية الأربعة في ازدهار وظائف أجسامنا:
الأكسجين
يلعب الأكسجين دورًا مهمًا في عملية التمثيل الغذائي في الجسم ، والتنفس ، والأكسجين الخلوي. يوجد الأكسجين أيضًا في كل جزيء عضوي مهم في الجسم ، بما في ذلك البروتينات والكربوهيدرات والدهون والأحماض النووية. إنه مكون أساسي لكل شيء من خلايانا ودمنا إلى السائل الدماغي والشوكي.
كربون
الكربون هو العنصر الهيكلي الأكثر أهمية والسبب في كوننا معروفين بأشكال الحياة القائمة على الكربون. إنها اللبنة الأساسية اللازمة لتكوين البروتينات والكربوهيدرات والدهون. إن كسر روابط الكربون في الكربوهيدرات والبروتينات هو مصدر الطاقة الأساسي لدينا.
هيدروجين
الهيدروجين ، العنصر الكيميائي الأكثر وفرة في الكون ، موجود في جميع سوائل الجسم ، مما يسمح بنقل السموم والنفايات والتخلص منها. بمساعدة الهيدروجين ، تظل المفاصل في أجسامنا مشحمة وقادرة على أداء وظائفها. يقال أيضًا أن الهيدروجين له خصائص مضادة للالتهابات ومضادة للأكسدة ، مما يساعد على تحسين وظيفة العضلات.
نتروجين
عنصر أساسي من الأحماض الأمينية المستخدمة لبناء الببتيدات والبروتينات هو النيتروجين. كما أنه جزء لا يتجزأ من الحمض النووي DNA و RNA ، العمود الفقري الكيميائي لمعلوماتنا الجينية وعلم الأنساب.
المعادن الأساسية والتكميلية
المعادن الأساسية مهمة لجسمك للبقاء بصحة جيدة. يستخدم جسمك المعادن في العديد من العمليات ، بما في ذلك الحفاظ على عمل العظام والعضلات والقلب والدماغ بشكل صحيح. تتحكم المعادن أيضًا في إنتاج الإنزيم والهرمونات المفيد.
تعد المعادن مثل الكالسيوم مكونًا مهمًا لعظامنا وهي ضرورية لنمو العظام وتطورها ، إلى جانب تقلصات العضلات. يساهم الفوسفور في تقوية العظام والأسنان وهو حيوي لاستقلاب الطاقة.
فيما يلي نظرة على التركيب الأساسي للمعادن الأساسية:
| عنصر | وزن كتلة الجسم (جم) | نسبة كتلة الجسم (٪) |
|---|---|---|
| الكالسيوم | 1000 جرام | 1.43٪ |
| الفوسفور | 780 جرام | 1.11٪ |
| البوتاسيوم | 140 جرام | 0.20٪ |
| كبريت | 140 جرام | 0.20٪ |
| الكلور | 100 جرام | 0.14٪ |
| صوديوم | 95 جرام | 0.14٪ |
| المغنيسيوم | 19 جرام | 0.03٪ |
| حديد | 4.2 غ | 0.01٪ |
القيم هي لمتوسط وزن جسم الإنسان 70 كجم.
تعد المعادن الكبيرة الأخرى مثل المغنيسيوم والبوتاسيوم والحديد والصوديوم ضرورية للاتصالات من خلية إلى أخرى ، مثل عمليات النقل الكهربائية التي تولد نبضات عصبية أو إيقاعات القلب ، وهي ضرورية للحفاظ على صحة الغدة الدرقية والعظام.
النقص المفرط في أي من هذه المعادن يمكن أن يسبب اضطرابات مختلفة في جسمك. يتلقى معظم البشر هذه المعادن كجزء من نظامهم الغذائي اليومي ، بما في ذلك الخضروات واللحوم والبقوليات والفواكه. ومع ذلك ، في حالة النقص ، توصف هذه المعادن أيضًا كمكملات.
التركيب البيولوجي للعناصر النزرة
العناصر النزرة أو المعادن النزرة هي كميات صغيرة من المعادن الموجودة في الأنسجة الحية. من المعروف أن بعضها ضروري من الناحية التغذوية ، بينما يمكن اعتبار البعض الآخر غير ضروري. هم عادة بكميات قليلة في أجسامنا والمكياج فقط 1٪ من كتلتنا.
ومن أهم هذه العناصر النادرة مثل الزنك والنحاس والمنغنيز والفلور. يعمل الزنك كمستجيب أول ضد العدوى وبالتالي يحسن مقاومة العدوى ، مع موازنة الاستجابة المناعية.
فيما يلي توزيع العناصر النزرة في أجسامنا:
| عنصر | وزن كتلة الجسم (ملغ) | نسبة كتلة الجسم (٪) |
|---|---|---|
| الفلور | 2600 مجم | 0.00371٪ |
| الزنك | 2300 مجم | 0.00328٪ |
| نحاس | 72 مجم | 0.00010٪ |
| اليود | 13 مجم | 0.00002٪ |
| المنغنيز | 12 مجم | 0.00002٪ |
| الموليبدينوم | 9.5 مجم | 0.00001٪ |
| السيلينيوم | 8 مجم | 0.00001٪ |
| الكروم | 6.6 مجم | 0.00001٪ |
| كوبالت | 1.5 مجم | 0.000002٪ |
القيم هي لمتوسط وزن جسم الإنسان 70 كجم.
على الرغم من وجوده بكميات ضئيلة ، إلا أن النحاس له دور فعال في تكوين خلايا الدم الحمراء والحفاظ على صحة الخلايا العصبية. كما أنه يساعد في تكوين الكولاجين ، وهو جزء مهم من العظام والأنسجة الضامة.
حتى مع إجراء البحوث والدراسات المستمرة لفهم استخدامات وفوائد هذه العناصر النزرة تمامًا ، يقوم العلماء والباحثون باستمرار باكتشافات جديدة.
على سبيل المثال ، تُظهر الأبحاث الحديثة أنه يمكن استخدام بعض هذه العناصر النزرة لعلاج ومكافحة الأمراض المزمنة والمنهكة التي تتراوح من نقص التروية إلى السرطان وأمراض القلب والأوعية الدموية وارتفاع ضغط الدم.
