إعداد د. عبير حسن السجان

2. المملكة العربية السعوديةجامعة أم القرىالكلية الجامعية للبنات بالليث المعادن Minerals إعداد د. عبير حسن السجان

3. أولا : ما هي فوائد المعادن؟ • حفظ كثافة الدم والإفرازات والسوائل • تنظيم التفاعلات الكيميائية في الجسم • المحافظة على محتويات القناة الهضمية من التخمر والتعفن • مساعدة الجسم في بناء الأنسجة من عظام، أسنان، غضاريف وعضلات • إكساب السوائل خاصية الانتشار في الجسم والحفاظ على ضغطها • إكساب الدم خاصية التجلط عند اللزوم • تكوين المادة الصباغية في الدم (هيموغلوبين) • إكساب المرونة للأنسجة

4. بعض المعادن الكبيرة الموجودة في الجسم • الصوديوم والبوتاسيوموالكلور • الكالسيوم • الفوسفور • المغنيسيوم • الكبريت

5. الصوديوم والبوتاسيوموالكلور • الوظائف الابتدائية لتلك العناصر هي: • البقاء والمحافظة على توازن الماء بصورة طبيعية. • البقاء والمحافظة على الضغط الاسموزي بصورة طبيعية. ويعتمد ذلك على المحتوى الكاتيوني الكلي في سوائل الجسم. • يعتبر الصوديوم هو الكاتيونالرئيسي لسوائل الجسم. • المحافظة على توازن الحموضة والقلوية ويعتمد ذلك أساسيا على التركيزات الطبيعية للصوديوم والكلور.

6. تنظيم انفعال وحساسية الأعصاب والعضلات. • يحافظ Na ,K على جلوبيولينات الدم في الصورة الذائبة. 6. NaClفي الدم ضروري للإفراز الطبيعي لحمض HCl من المعدة

7. وظائف خاصة بالبوتاسيوم( K ) • ضروري للنمو وتكوين الخلايا ولذلك أن كمية مرتفعة من k توجد في جسم الأطفال والحوامل والمرضعات. • ضروري لانقباض العضلات. • له علاقة بتمثيل الكربوهيدرات لكونه يحتجز في الخلايا أثناء تخليق الجليكوجين.

8. مستويات Na, K, Cl في الدم : • في البلازما : Na320 ملجم ٪ Cl350ملجم ٪ 670 NaClملجم ٪ 16 ← K ملجم ٪ • يعتبر Naالكاتيون الرئيسي للسوائل خارج الخلايا مثل البلازما. • يعتبر Clالانيونالرئيسيللسوائل خارج الخلية. • يعتبر Kالكاتيون الرئيسي للسوائل داخل الخلايا. • في خلايا الدم الحمراء : 370 Kملجم٪ Na , Cl بكميات ضئيلة جدا .

9. 1- الكالسيومCalcium • يوجد الكالسيوم في الجسم بكميات أكبر من أي كاتيون آخر. • فجسم الإنسان البالغ يحتوي 1400جم من الكالسيوم 99% منه في العظام و1% المتبقية توجد في سوائل الجسم.

10. وظــائفــه: • تكوين العظام والاسنان وضروري للنمو. • ينقص من : أ) نفاذية الجدر الخلوية والشعيرات . ب) سرعة تهيج الأعصاب العضلية . 3. ضروري لــــ : أ) انقباض العضلات . ب) تجلط الدم . جـ) الانتقال الطبييعي لاندفاع الأعصاب التي تؤدي إلى عمليات فسيولوجية . 4. ينشط انزيمات معينة مثل الليبز و حمض السكسينيكديهيدروجينيز. 5. يعمل كعامل مضاد للصوديوم والبوتاسيوموالماغنيسيوم .

11. 2- الفوسفور Phosphorus • يوجد الفوسفور في كل خلية في الجسم • جسم الإنسان البالغ يحتوي على 700جم من الفوسفور. • 80% منه يوجد في العظام والاسنان متحدا مع الكالسيوم. • 10% تكون مرتبطة مع البروتينات والليبيداتوالكربوهيدرات . • 10% منتشرة في مركبات كيميائية مختلفة .

12. وظــائــفــه : • تكوين العظام والاسنان . • تكوين الفوسفوليبيدات الضرورية لكل الخلايا . • تكوين الأحماض النووية والنيكلو بروتينات . • تكوين الفوسفات العضوي . • تكوين مرافقات انزيميه مثل :NAD ، NADP ، TPP . • تكوين الفوسفوبروتينات مثل كازين اللبن . • NaH₂Po₄ / Na₂HPo₄ تعتبر محلول منظم لتنظيم PH الدم .

13. امتصاص الكالسيوم والفوسفور: • مكان الامتصاص : الأمعاء الدقيقة . • ميكانيكية الامتصاص : يمتص الكالسيوم اذا وجد على صورة ذائبة في الماء مثل كلوريد الكالسيوم ، فوسفات الكالسيوم الحامضية . أما الفوسفور فيمتص إذا وجد بنسبة صحيحة مع الكالسيوم 1:1 . • يحدث الامتصاص بواسطة مجرى الدم .

14. العوامل التي تؤثرعلى امتصاص الكالسيوم: • تركيز الكالسيوم في الأمعاء الدقيقة . كلما ازداد تركيزه ازداد امتصاصه. • احتياجات الجسم . كلما ازدادت حاجة الجسم ازداد الأمتصاص . • طبيعة أملاح الكالسيوم في الطعام . تمتص أملاح الكالسيوم الذائبة بسرعة أما الأملاح الغير ذائبة مثل كربونات الكالسيوم فلا تمتص . • درجة PH الأمعاء الدقيقة .فأملاح الكالسيوم مثل الكربونات والفوسفات تذوب في الوسط الحامضي وتكون غير ذائبة في الوسط القاعدي .

15. العوامل التي تؤثر على امتصاص الفوسفور: • يجب أن تكون نسبة الكالسيوم للفوسفور 1:1 . لذلك فكل العوامل التي تؤثر على امتصاص الكالسيوم تؤثر على امتصاص الفوسفور بطريقة غير مباشرة .

16. الكالسيوم والفوسفور في الدم • العوامل التي تؤثر على مستوى الكالسيوم والفوسفور في الدم : • هرمون الغدة الجاردرقية : أ. يزيد من نقل وتحريك الكالسيوم والفوسفورمن العظام . ب .ينقص من اعادة امتصاص الفوسفور في الأنابيب الكلوية وبالتالي يزداد اخراج الفوسفور في البول. 2) فيتامين D : يزيد من امتصاص الكالسيوم . 3) بروتينات البلازما : نقص بروتينات البلازما ينقص من الكالسيوم في الدم .

17. 4) فوسفات البلازما : ca×P= ثابت ولذلك فان زيادة الفوسفور تسبب نقص الكالسيوم . 5) الهرمونات الجنسية : نقص الهرمونات الجنسية وخاصة عند النساء تسبب لين العظام .

18. المصادر الغذائية • الكالسيوم : الحليب ومشتقاته ، صفار البيض من أهم المواد الغذائية . • الفوسفور: الفوسفوبروتينات ، الفوسفوليبيدات ، النيكلوبروتينات .

19. المغنسيوم وظيفته :يوجد في العظم ، ضروري لصنع البروتين ، يساهم في التقلص العضلي ، الناقلية العصبية ، سلامة الجهاز المناعي . مصدره: الحبوب و البندق ، البقول ، الخضار المورقة ، مأكولات البحر ، الشوكولا ، الأرضي شوكي ، مياه الشرب العسرة .

20. الكبريت وظيفته : يتواجد في بعض جزيئات البروتين . مصدره: يتواجد في الطعام كجزء من البروتين : اللحوم ، الفروج ، السمك ، البيض ، الحليب ، البقول ، البندق .

21. بعض المعادن الصغيرة الموجودة في الجسم يحتاج الجسم هذه المعادن بكميات ضئيلة جداً . لاحظ أن الحديد يدخل ضمن هذه الفئة رغم أن الكمية الضرورية للجسم منه أكبر أحياناً بكثير من باقي معادن فئته . • الحديد • اليود • الزنك • الفلور • النحاس

22. الحديد ( Iron( • توزيعه: • الكمية الكلية للحديد في الجسم من حوالي3 -5 جم (للشخص البالغ متوسط الوزن) • 70 ٪ من الحديد في الجسم توجد على صورة هيموجلوبين. • 5٪ في انزيمات التنفس. • 20٪ تخزن في الكبد والطحال والأغشية المخاطية المبطنة للأمعاء الدقيقة في ثلاث صور: ترانس فيرين أوسيدروفيلينوالفيرتينوالهيموسيدرين. • 5٪ في ميوجلوبين العضلات.

23. وظائف الحديد نقل الاكسجينالى الأنسجة عن طريق حديد الهيموجلوبين. ميكانيكية الأكسدة الخلوية حيث يعمل كمجموعة فعالة لنظامالستيوكروم. امتصاصه:كمية قليلة من الحديد تمتص فقط حوالي 10٪من الحديد الكلي المتناول في الوجبة الغذائية يمتص(بمعنى 2ملجم من 20ملجم في الوجبة) في الأطفال وفي حالات النزيف والأنيميا تمتص كمية زيادة من الحديد وهكذا يتضح أن امتصاص الحديد يحدث تبعا لاحتياجات الجسم.

24. ميكانيكية امتصاص الحديد يوجد الحديد في الطعام على صورة هيدروكسيدالحديديكFe(OH) أو على صورة مركبات عضوية تحتوي على الحديديك. بواسطة فعل حمض Hclفانه ينتج أيون الحديديك على صورة حرة. يتحول الحديديك ( (Fe الىالحديدوز(Fe )بمواد مختزلة موجودة في الطعام مثل حمض الأسكوربيكوالسيستئينوالجلوتاثيون.

25.  أيون الحديدوزFe يمكن الدخول الى الغشاء المخاطي المبطن للأمعاء الدقيقة متحولا الىالحديديك ويتحد مع أبوفريتين← (عبارة عن بروتين يخلق في الغشاء المخاطي للأمعاء الدقيقة )وذلك ليكون الفيريتين. عندما تصبح الأغشية المخاطية مشبعة تماما بالفيرتين فان امتصاص الحديد يتوقف.

26. تخزين الحديد: • يخزن الحديد في الجسم على صورة فيريتين. • يخزن في الأماكن التالية: 1) الأغشية المخاطية المبطنة للأمعاء الدقيقة. 2) في الكبد. 3) في الطحال. 4) نخاع العظام.

27. المتطلبات • الرضع: (وحتى عام) يحتاجون حديد ابتداء من الشهر السادس.قبل هذا التاريخ فإنهم يستخدمون الحديد المخزن في أكبادهم (من أمهاتهم أثناء الحمل).ويحتاج الرضع الى 0.6ملجم/كجم من وزن الجسم. • الأطفال: (من عام وحتى سن المراهقة)يحتاجون 0.6ملجم /كجم من وزن الجسم. • الذكور البالغين :يحتاجون من 5-15ملجم /يوم . • النساء البالغين :يحتجن من15-20 ملجم/يوم .

28. هذه المتطلبات يجب أن تزداد في الحالات التالية : الأنيميا. النقص الشديد في الدم كما في حالة الدورة الشهرية الزائدة أو الاصابات البكتيرية أو الفطرية كالبلهارسيا والأنكلستوما. مصادر الحديد: كل الأوراق الخضرية – الكبد – صفار البيض – القلب –الكلية والطحال.

29. اليود( محذوف) امتصاصه : أ) من القناة الهضمية : - اليود الحر والأيودات(NaIo,KIo )تمتص على صورة أيوديد مثل NaI,KI - المركبات العضوية المحتوية على يود مثل دايأيودوتيروزين تمتص كما هي أو بعد تحويلها الىأيوديد. ب) من الجلد : كما في المناطق القريبة من البحار. ج) من الرئتين : بتنفس اليود الحر.

30. أيودين الدم (اليود في الدم ) يمثل حوالي 4-10(ميكروجم) Ug /100مل دم . حوالي 30٪ من تلك الكمية توجد على صورة أيوديد غير عضوي مثل NaIأو KI. الكمية المتبقية والتي تمثل حوالي 4-8 Ug٪ توجد على صورة أيوديد عضوي لكونه متحدا مع بروتين ولذلك يسمى اليود المرتبط بالبروتين.وهذا المركب يكون مهما للغاية وذلك لأنه يعكس وظائف هرمونات الغدة الدرقية.

31. توزيع اليود في الجسم: الكمية الكلية لليود في الجسم حوالي 20-30 ملجم. • 50٪ من تلك الكمية موجودة في العضلات. • 20٪ من اليود موجودة في الغدة الدرقية (وهذا تركيز مرتفع جدا ) • 6٪ من اليود موجودة في العظام. • 10٪ من اليود موجودة في الجلد. • 14٪ المتبقية توجد في أنسجة أخرى.

32. مصادر اليود : النباتات الخضراء والفواكه التي تنمو بالقرب من البحار. الأسماك. ☺المتطلبات : 25 ميكروجم Ug/يوم تكون كافية ولكن الجرعة اليومية هي :50Ug/يوم للأطفال ,100Ug/يوم للبالغين

33. النحاس وظيفته : يدخل في تركيب أنزيمات معينة ، ضروري لاستقلاب الحديد . مصدره : البقول ، البندق والحبوب ، القمح غير المقشور ، لحم الأعضاء ، مياه الشرب .

34. الفلور وظيفته : يساهم في تركيب العظام والأسنان ، كما يمنع تسوس الأسنان . مصدره : مياه الشرب (الطبيعي أو المكلور ) ، السمك ، الشاي.

35. الزنك وظيفته : يدخل في تركيب أنزيمات معينة ، ضروري لصنع البروتين والعناصر الجينية ، له دور في حس الذوق ، التئام الجروح ، التطور الجنيني الطبيعي ، إنتاج النطاف ، النمو والنضج الجنسي الطبيعي ، سلامة الجهاز المناعي . مصدره : اللحوم ، السمك ، الفروج ، القمح الكامل (غير المقشورة) ، الخضروات .