ELEMENTOS PRESENTES EM GRANDE QUANTIDADE NO CORPO HUMANO

Esses elementos químicos são também denominados elementos de constituição, pois formam substâncias presentes em grande quantidade no organismo como açúcares, proteínas, gorduras, etc.

1. HIDROGÊNIO

A principal molécula constituída por hidrogênio e oxigênio é a água. Num organismo adulto circulam 42 litros de água. O hidrogênio também está presente no organismo em inúmeras moléculas orgânicas e inorgânicas.

2. CARBONO

É o principal constituinte de todas as moléculas orgânicas do organismo, como por exemplo:

· Açúcares – são os carboidratos, que no organismo são encontrados em pequenas quantidades no sangue sob a forma de glicose e no fígado e músculos sob a forma de glicogênio.

· Adenosina Trifosfato (ATP) – é um nucleotídeo responsável pelo armazenamento de energia;

· Hemoglobina – célula sanguínea responsável pelo transporte de oxigênio;

· Ácidos nucléicos – são compostos químicos formados por nucleotídeos e possuem informação genética.

· Hormônios - são substâncias químicas que transferem informações e instruções entre as células.

3. NITROGÊNIO

Constitui principalmente os aminoácidos, que são compostos que contém dois grupos funcionais, o grupo amino (-NH₂) e o grupo carboxila (-COOH). Conseqüentemente o nitrogênio constitui também as proteínas, visto que esta é uma seqüência de aminoácidos. As proteínas são consideradas as macromoléculas mais importantes das células. Também é constituinte dos ácidos nucléicos.

4. OXIGÊNIO

O nosso corpo é constituído por 60% de oxigênio. Junto com o carbono, hidrogênio e nitrogênio se tem 95% da massa total do ser humano, o que inclui os 42 litros de água que circulam em um organismo adulto. É o elemento vital para a respiração celular, sendo transportado pelo organismo através das hemoglobinas na corrente sanguínea. Faz parte da molécula de água e de várias moléculas orgânicas.

ELEMENTOS PRESENTES EM PEQUENA QUANTIDADE NO CORPO HUMANO

5. CÁLCIO

O elemento químico cálcio é considerado um dos elementos essenciais à vida animal. O corpo humano contém cerca de 1,5 a 2% de cálcio, dos quais 99% encontram-se nos ossos e dentes, na forma de carbonatos ou fosfatos. O restante, 1%, está distribuído no sangue, nos fluidos extracelulares e dentro da célula dos tecidos moles (onde regula muitas funções metabólicas importantes). Além de promover o equilíbrio das células, o cálcio contribui na ativação das enzimas e para assimilação do ferro, da vitamina D e da proteína calcitonina no organismo humano, além de auxiliar no ritmo cardíaco, nas contrações musculares e na coagulação do sangue.

O excesso de proteínas na refeição aumenta a eliminação urinária do cálcio (atenção aos regimes hiperprotêicos). Da mesma forma a ingestão de alimentos ricos em ácido oxálico (por exemplo, espinafre) ou em ácido fítico (pão integral) faz diminuir a disponibilidade do cálcio em razão da formação de sais insolúveis. A cafeína, o álcool e diversos medicamentos são fatores desfavoráveis para a disponibilidade do cálcio no organismo.

As carências profundas em cálcio (hipocalcemias) são bastante raras. Ao contrário, as carências moderadas são freqüentes. Elas provocam os sintomas de hiperexcitabilidade neuromuscular: formigamentos, agulhadas, entorpecimento dos membros e contrações musculares. Ao nível dos ossos, a redução da taxa de cálcio no organismo pode traduzir-se por sinais de descalcificação: raquitismo, retardamento do crescimento e osteoporose. O excesso, entretanto, pode ocasionar obesidade abdominal, tártaro dentário, cálculos renais, dentre outros problemas. O leite e seus derivados são as melhores fontes de cálcio da dieta, sendo, também, boas fontes os vegetais verde-escuros, sardinhas com espinha, marisco, amêndoas e o gergelim.

6. CLORO

No corpo humano, o elemento químico cloro, na forma de íons cloretos (Cl^-) está presente em todos os tecidos. Os íons cloretos são responsáveis por várias funções no corpo humano, mas a distribuição da água nos fluidos orgânicos e nos tecidos merece destaque.

O corpo humano contém aproximadamente 1,9 g de cloro por 1 kg de osso. No sangue, o cloro e o sódio, na forma de íons, são responsáveis pela composição da solução de cloreto de sódio (NaCl) a 0,9%. Os íons cloretos são responsáveis por regular o equilíbrio ácido-base do sangue, além de ajudar na eliminação dos metabólicos do organismo, auxiliando no funcionamento do fígado. A quase totalidade de cloreto ingerido é eliminada pelos rins e pelo suor. Os cloretos são ingeridos pelo homem em quantidade variável conforme a natureza de sua alimentação (sal de cozinha, alimentos vindos do mar, leite, carnes, ovos e hortaliças).

7. ENXOFRE

O elemento químico enxofre é considerado vital e ocorre no organismo humano, principalmente como um constituinte de aminoácidos (cistina, cisteína) e ácido fólico. É encontrado no esqueleto (na ordem de 1,4 g de enxofre por 1 kg de osso), em gorduras, na insulina e queratina da pele, cabelos e unhas.

No corpo humano o enxofre é encontrado na forma de sulfatos ligados a compostos orgânicos e representa aproximadamente 0,25 % do peso corpóreo e está presente em todas as células do organismo vivo. O enxofre participa da composição estrutural de várias proteínas e vitaminas, nas conversões de alguns metais pesados tóxicos em compostos solúveis em água, auxiliando na sua eliminação, na formação do coágulo sangüíneo e no mecanismo de transferência de energia.

O corpo humano contém 140 g de S e necessita diariamente de 850 mg. O excesso de enxofre é eliminado pelas fezes e pela urina. Os alimentos ricos em enxofre são: carne, leite, ovos, queijos, cereais, e frutas secas.

8. FÓSFORO

O elemento químico fósforo é essencial à vida humana, pois é constituinte essencial dos ácidos nucléicos, da membrana celular, do tecido nervoso, de órgãos e está presente na molécula da adenosina trifosfato (ATP), proteína que estoca energia no corpo. Do total deste elemento presente no organismo, 80% está combinado com o cálcio nos ossos e dentes.

O fosfato está presente em quase todos os alimentos, conseqüentemente não se tem conhecimento de uma deficiência dietética humana. A ingestão diária média de fosfatos em adultos nos EUA, é de cerca de 1,5 g. A carência deste elemento provoca fraqueza, peso reduzido, dor óssea, raquitismo e memória comprometida.

9. MAGNÉSIO

O corpo humano adulto contém cerca de 20 a 22 g de magnésio e 70% estão combinados com o cálcio e o fósforo nos sais complexos do osso e o restante encontra-se nos tecidos moles e nos líquidos corporais.

O magnésio atua em várias reações químicas junto com enzimas e vitaminas, ajuda na formação dos ossos e no funcionamento de nervos e músculos. É indispensável na formação da ATP (Adenosina Trifosfato – nucleotídeo responsável pelo armazenamento de energia), que está sempre ligado a um fosfato, portanto sem o magnésio é impossível guardar energia na célula.

A recomendação mais recente em relação à ingestão necessária de magnésio é de 350 mg/dia para o homem adulto e 300 mg/dia para a mulher adulta. Entretanto devido ao fato de o magnésio estar presente na clorofila e, portanto, em todas as plantas verdes, dificilmente ocorrem casos de deficiência deste mineral.

A deficiência deste elemento no homem induz disfunção neuromuscular, manifestada por hiperexcitabilidade com tremor e convulsões, podendo ser acompanhada por distúrbios de comportamento. Caracteriza-se também por fraqueza muscular, câimbras e apatias. As principais fontes naturais deste elemento são as hortaliças de folhas verdes, cereais, peixes, carnes, ovos, feijão, soja e banana.

10. POTÁSSIO

No corpo humano o elemento químico potássio na forma de íon (K⁺) é considerado o principal cátion do líquido intracelular, mas também constitui, em pequena quantidade (2%) do líquido extracelular, influenciando na manutenção da atividade muscular normal, principalmente a do músculo cardíaco. Os íons potássio (K⁺) e sódio (Na⁺) regulam juntos o equilíbrio da água no organismo e o ritmo do pulso. O íon potássio é considerado ativo nos mecanismos de irritabilidade dos organismos vivos e no processo de coagulação do sangue (sangramentos). Também é importante para o funcionamento do sistema nervoso (no transporte do impulso nervoso), dos órgãos, dos sentidos e dos músculos. Os ossos contêm aproximadamente 0,6 g de potássio por kg de osso.

O organismo adulto chega a conter cerca de 40 g de potássio, sendo que 24 g ficam armazenados nos ossos. O potássio desempenha um papel muito importante no metabolismo dos carboidratos, lipídeos, proteínas e ácidos nucléicos. Entretanto, as hipopotassemias (taxas baixas de potássio no sangue) são bastante freqüentes, raramente ligadas à carência de aporte alimentar, salvo para grandes alcoólatras crônicos e pessoas possuidoras de anorexia mental. Suas causas são, com efeito, mais freqüentemente de origem iatrógena (de origem medicamentosa). As hipopotassemias podem se traduzir por distúrbios neuromusculares (câimbras, paralisias), aumento da pressão arterial ou às vezes distúrbios graves do ritmo cardíaco, necessitando um tratamento de urgência.
As principais causas medicamentosas de hipopotassemia são as ingestões de diuréticos, suscetíveis de aumentar a excreção urinária do potássio, e a doença dos laxativos que aumentam as perdas digestivas (constatadas igualmente nos vômitos e diarréias). Pode-se, também, observar uma transferência de potássio para as células ocasionando um hipopotassemia nos tratamentos por insulina. Outra causa iatrogênica da hipopotassemia é a ingestão prolongada de corticóides. As principais fontes naturais deste elemento são: banana, frutas secas, nozes, carnes, vegetais e peixes.

11. SÓDIO

Este elemento é, quantitativamente, o principal cátion do líquido extracelular. Atua na regulação do equilíbrio ácido-base quando associado ao cloreto e ao bicarbonato. Participa do mecanismo de condução de impulsos elétricos em células nervosas. Juntamente com o potássio, regula a contração muscular. Está também diretamente relacionado com o equilíbrio osmótico das células. Sabe-se que do total de água existente no corpo, dois terços estão dentro das células e o restante encontra-se no sangue e em outros fluidos, assim, o sódio regula o balanceamento da água, devido a osmose (quando o fluido passa de um meio menos concentrado para um mais concentrado), retirando o excesso de água das células e jogando na corrente sanguínea.

Uma ingestão máxima de cloreto de sódio, principal fonte de sódio, de cerca de 5 g/dia pode ser recomendada para adultos sem histórico de hipertensão, onde nesse caso recomenda-se uma dieta de no máximo 1 g/dia. Aproximadamente 95% do sódio que abandona o organismo é excretado pela urina. As fontes naturais deste elemento são: carnes e peixes.

ELEMENTOS PRESENTES EM QUANTIDADE MUITO PEQUENA (TRAÇOS) NO CORPO HUMANO

12. COBALTO

O elemento químico cobalto é um dos componentes da vitamina B12 (Cianocobalamina). A Vitamina B12 é necessária para produzir uma quantidade adequada de células vermelhas do sangue na medula óssea. A necessidade diária de cobalto é estimada entre 0,5 -1,4 mg. A deficiência de cobalto causa anemia, falta de apetite, parada do crescimento, irritabilidade e falta de concentração. A intoxicação por cobalto causa lesões cardíacas e doenças da tiróide, dispnéia (dificuldade na respiração), edema e dor abdominal, cianose periférica (aparecimento de coloração azul e às vezes, escura ou lívida na pele por distúrbios circulatórios), lesão do pâncreas, aumento do volume do coração e parada cardíaca, apesar de pressão baixa. As fontes naturais deste elemento são: carne, rins, fígado, leite, ostras e mexilhões, ovos, queijos.

13. COBRE

O cobre é um oligoelemento de nossa dieta, indispensável na absorção de ferro, na síntese da hemoglobina, na manutenção da saúde óssea e do sistema nervoso central. O cobre participa de vários processos metabólicos sendo um constituinte de diversas enzimas do organismo. Acredita-se que intervenha também na formação da melanina. O cobre localizado na membrana da mitocôndria (estrutura da célula onde é produzida a energia) regula a liberação da energia produzida pelo organismo de acordo com a necessidade. O ser humano adulto possui de 100 a 150 mg de cobre em seu organismo, ocorrendo em maior concentração nos músculos (64mg), ossos (23mg) e fígado (18mg).

A necessidade diária estimada é de 1,5 a 2,0 mg. Um excesso do nível de cobre no organismo está relacionado a casos de asma, hipertensão, depressão, esquizofrenia, convulsões, aumento do nível de colesterol e necrose do fígado, por exemplo na doença de Wilson. Sua carência, entretanto, causa a redução da absorção do ferro, levando ao enfraquecimento ósseo e lesões cardíacas, além de anemias. As fontes naturais de cobre são: cereais integrais, nozes, verduras de folha, ervilhas, beterraba, fígado, rim, germe de trigo, legumes, amêndoas, amendoim, chá preto.

14. CROMO

O cromo é um elemento químico importante na manutenção da glicemia. Diversos estudos mostram a importância do cromo tanto no controle do diabetes quanto no controle da hipoglicemia. O cromo normaliza as taxas da insulina no sangue. No sistema biológico, este elemento existe na forma de íons trivalentes (Cr³⁺), os quais participam na permeabilidade dos vasos sangüíneos. A ausência absoluta destes íons favorece o aparecimento de sinais e sintomas semelhantes das doenças cardiovasculares e do diabetes.

Ele faz parte do fator de tolerância à glicose (FTG) que auxilia no transporte plasmático da insulina, permitindo a sua melhor fixação nos receptores celulares da insulina, facilitando a sua ação. Os efeitos biológicos do cromo são observados no metabolismo de carboidratos, proteínas e lipídios em processos dependentes de insulina.

A necessidade diária de cromo é estimada entre 0,05 a 0,2 mg. A quantidade de cromo contida nos alimentos diminui com o seu refinamento. O aumento no consumo de alimentos muito refinados nos países ocidentais, particularmente do açúcar branco, que aumenta a excreção urinária do cromo, pode levar à absorção limite deste metal e à diminuição das quantidades nos órgãos de estocagem. Ao longo do tempo, esta absorção insuficiente do cromo conduz à diminuição do metal contido nos tecidos e ao aumento a incidência do diabetes e da aterosclerose constatados nos países desenvolvidos. O excesso de cromo no organismo lesa os rins e o fígado. Lêvedo de cerveja, cogumelo, aspargo, vinho, cerveja, ameixa e nozes são boas fontes de cromo.

15. FERRO

É essencial à vida vegetal e animal sendo o núcleo central da hemoglobina (sob forma de Fe²⁺). Além de contribuir na formação da hemoglobina pela medula óssea, ajuda no crescimento e torna o organismo mais resistente à fadiga. Com outros constituintes protéicos, ele faz parte da mioglobina que estoca o oxigênio no músculo e dos citocromas que asseguram a respiração celular. Nosso corpo contém cerca de 5 g deste elemento; a ferritina é a proteína de reserva (baço, fígado e medula), rica em ferro, contendo 20% do ferro total; a hemoglobina contém 70% e a mioglobina 5%; os restantes 5% acham-se distribuídos pelo corpo. A deficiência de ferro causa sérias conseqüências, além da conhecida anemia: cansaço, dores ósseas e nanismo. Como fontes naturais de ferro pode-se citar: os cereais integrais, feijão, fígado, espinafre, aspargo, alho porro, salsa, batatas, lentilhas, cenouras e cerejas.

16. FLÚOR

No organismo, praticamente 99% do elemento químico flúor está armazenado nos tecidos minerais, sendo a maior parte nos ossos. O componente mineral dos tecidos duros do organismo é geralmente a apatita, um fosfato de cálcio cuja fórmula é: Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂, que são pequenos cristais encaixados numa matriz. Mesmo que o flúor não seja um dos únicos íons suscetíveis de "contaminar" a apatita, ele tem a particularidade de ser o único a poder se incorporar com tanta facilidade na estrutura dos cristais, por substituição de uma hidroxila. Os tamanhos dos íons flúor (F^-) e hidroxila (OH^-) são muito próximos. Eles também possuem a mesma carga.

Em pequenas quantidades o flúor é considerado benéfico à saúde dental, sendo capaz de reduzir a incidência de cáries. Nas pastas de dentes, o flúor aparece na forma de fluoreto de sódio (NaF) ou como monofluorfosfato de sódio (Na₂PO₃F), reduzindo a solubilidade do esmalte do dente, devido a formação de fluoroapatita, que aumenta a resistência do dente. O flúor também apresenta ação bactericida e favorece o processo de remineralização, que ocorre na cavidade bucal, mas em excesso o flúor causa fluorose (manchas nos dentes, dentre outros sintomas). Nos antibióticos a ação germicida é potencializada nos mais modernos antibióticos.

O teor de flúor nos ossos varia de acordo com sua localização e também com a idade. A incorporação do flúor nos ossos prossegue por toda a vida, mas diminuindo nas pessoas idosas, o que provavelmente justifica a osteoporose na velhice.

17. IODO

O iodo é importante para o bom funcionamento da tireóide. Os hormônios produzidos pela glândula tireóide regulam a velocidade de todo o metabolismo do corpo e controlam o fluxo de energia. Para que eles possam exercer essa função têm que estar ligados a três ou quatro átomos de iodo. A falta de iodo na alimentação causa o bócio (crescimento da tireóide), excesso de peso, lentidão mental e alterações pulmonares. As fontes mais ricas de iodo são os frutos do mar e o sal marinho, mas o iodo está também presente em numerosos legumes (vagem, agrião, cebola, alho porro, rabanete, nabo) e em certas frutas (ananás, groselhas, ameixas).

18. MANGANÊS

O elemento químico manganês é considerado um elemento-traço essencial à vida animal, onde parece ser importante na assimilação da vitamina B₁. Na composição do corpo de um adulto o manganês participa com 10 a 20 mg, sendo que a maior parte está nos rins e no fígado. O manganês exerce papel muito importante na síntese de mucopolissacarídeos e na ativação de diversas enzimas, tais como arginase, carboxilase, colinesterase e as fosfatases sangüíneas, ósseas, intestinais e hepáticas. Outras funções incluem a formação e o crescimento do feto e, provavelmente, o combate à esquizofrenia e ao diabetes.

As necessidades diárias de manganês são mal conhecidas, mas seriam supostamente cobertas por uma alimentação diversificada. O que quer dizer que não podemos deixar de comer cereais, grãos e, sobretudo nozes, que são muito ricas (17,07 mcg/g). Os legumes e as frutas contêm pouco (1 a 2,5 mcg/g), a carne e os derivados do leite, praticamente nada (0,20 a 0,70 mcg/g). De outro lado, segundo certos autores, a concentração de manganês nos vegetais é ainda diminuída devido à redução de manganês no solo, causada pela erosão e exaustão por culturas intensivas.

No rol dos benefícios imputados ao manganês podemos citar ação hipoglicemiante, ação sobre o metabolismo das gorduras, ação protetora das células hepáticas, um papel na biossíntese das proteínas e dos muco-polissacarídeos das cartilagens, assim como uma implicação no metabolismo dos neurotransmissores.

19. MOLIBDÊNIO

O elemento químico molibdênio é indispensável para que o organismo processe o nitrogênio, sendo essencial para o funcionamento normal das células. Além disso, é constituinte de uma enzima essencial, xantina-oxidase e de flavoproteínas. No corpo humano, concentra-se em especial no pâncreas, na hipófise, na tireóide e nas glândulas supra-renais. Favorece a saúde dos dentes, o vigor sexual, evita a artrite (por ácido úrico) e auxilia no metabolismo de açúcares e gorduras. O excesso de molibdênio leva à perda de apetite, má concentração, hipotireoidismo e favorece o sarcoma (tumor na pele). Como fontes naturais de molibdênio pode-se citar o leite, legumes e carnes.

20. SELÊNIO

O elemento químico selênio é encontrado naturalmente em quase todos os alimentos da dieta animal, em quantidades variáveis e em diferentes formas de assimilação pelo organismo. É um dos exemplos mais marcantes dentre os oligoelementos minerais cuja essencialidade é indiscutível, porém os limites entre os níveis essenciais e aqueles tóxicos são bastante extremos. A necessidade diária é estimada em 0,05 a 0,5 mg.

O selênio reduz o envelhecimento e o endurecimento das artérias, assim como a incidência de câncer de todos os tipos. É importante no metabolismo da tireóide, pois atua na conversão do hormônio da tireóide T4 em T3 (forma mais ativa). O selênio também está envolvido na síntese da testosterona. Seu excesso no organismo causa extrema tristeza e melancolia, dores de cabeça, agravadas por cheiros fortes, impotência, acne e selenoses (queda de cabelo e unhas). A deficiência causa cardiopatia endêmica e osteopatia. Produtos de origem animal e cereais integrais são fontes naturais de selênio.

21. ZINCO

O elemento químico zinco é encontrado no corpo humano na maioria dos tecidos, entretanto, a maior concentração é encontrada na retina e na próstata. Nos leucócitos, alcança apenas 3%. Está intimamente relacionado à síntese de ácidos nucléicos e à transmissão de informações genéticas nas células. A eliminação média diária de zinco é de 10 mg pelas fezes e 0,4 mg pela urina, enquanto a necessidade diária é estimada em 15 a 20 mg.

Sua falta em crianças e adolescentes vem sendo indicada como uma das possíveis causas de retardamento no crescimento e desenvolvimento sexual. Seu excesso provoca sensações como paladar adocicado e secura na garganta, tosse, fraqueza, dor generalizada, arrepios, febre, náusea, vômito. Porém, a maior parte dos efeitos tóxicos do zinco relaciona-se à sua combinação com outros metais pesados e sua contaminação durante os processos de extração e concentração. Carnes, grãos, trigo e o germe de trigo são fontes naturais de zinco.

BIBLIOGRAFIA:

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HAROLD, A. H., Manual de Química Fisiológica. Tradução: J. Reinaldo Magalhães. São Paulo: Atheneu Editora São Paulo S.A., 4ª edição, 1997, 442-461.

RUIZ, A. G.;. GUERRERO, J. A. C. Química. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2002, 314.

VAITSMAN, D. S.; AFONSO, J. C.; DUTRA, P. B. Para que servem os elementos químicos. Rio de Janeiro: Editora Interciência, 2001, 286p.

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