من المؤكد أنّك سمعت بالمثل القائل “أنت ما تأكله”، ولكن هل تتذكر تناول بعض الموليبدينوم أو تناول وجبة خفيفة من السيلينيوم! يوجد حوالي الـ 60 من العناصر الكيميائية في جسم الانسان ووظيفة كلٍ منها هو أمرٌ لا يزال صعب التحديد.

96% من كتلة الجسم البشري مكونة من أربعة عناصرٍ فقط وهي الأكسجين والكربون والهيدروجين والنيتروجين، أما الـ 4% المتبقية هي عينةٌ متفرقةٌ من الجدول الدوري للعناصر. تؤدي هذه العناصر وظائف مختلفة، بما في ذلك بناء العظام والهياكل الخلوية وتنظيم درجة الحموضة في الجسم وحمل الشحنات وقيادة التفاعلات الكيميائية.

حددت إدارة الأغذية والعقاقير FDA) Food and Drug Administration) الكمية اليومية المرجعية من 12 معدن تشمل الكالسيوم والحديد والفوسفور واليود والمغنيزيوم والزنك والسيلينيوم والنحاس والمنغنيز والكروم والموليبدينوم والكلوريد، كما أوصت بتناول الصوديوم والبوتاسيوم بمستوياتٍ محددةٍ.

هناك العديد من العناصر الأخرى مثل السيليكون والبورون والنيكل والفاناديوم والرصاص التي قد تلعب دورًا بيولوجيًّا ولكنها غير مصنّفةٍ على أنها ضروريةٌ. يمكن أن يكون تحديد الفائدة الدقيقة التي يوفرها عنصر ما أمرًا صعبًا نظرًا لأنه نادرًا ما يدخل الجسم في صورتهِ النقية.

يتكون النظام الغذائي الطبيعي من آلاف المركبات وفي الوقت الحالي لا يمكننا أن نُحدد على وجه اليقين سوى ما يفعله 20 عنصرًا تقريبًا من العناصر الكيميائية في جسم الانسان .1

فئات رئيسية من المركبات في جسم الإنسان

المياه والمعادن هي مركباتٌ غير عضويةٍ، المركبات العضوية تشمل الدهون، البروتين، الكربوهيدرات والأحماض النووية.

  • الماء: هو المركب الكيميائي الأكثر وفرة في الخلايا البشرية الحية. يُمثل من 65٪ إلى 90٪ من كل خليةٍ، إنه موجودٌ أيضًا بين الخلايا، على سبيل المثال، الدم والسائل النخاعي هما في الغالب ماء.
  • الدهون: تختلف نسبة الدهون من شخصٍ لآخر، ولكن حتى الشخص الذي يعاني من السمنة المفرطة يحوي على كمية مياهٍ أكبر من كمية الدهون.
  • البروتين: تُشكل حوالي 16٪ من كتلة الجسم. العضلات، بما في ذلك القلب، تحتوي على الكثير من البروتين. الشعر، الأظافر والجلد تحتوي على كميةٍ كبيرةٍ من البروتين أيضًا.
  • المعادن: المعادن تمثل حوالي 6% من الجسم. المعادن الشائعة تشمل الصوديوم، الكلور، الكالسيوم، البوتاسيوم والحديد.
  • الكربوهيدرات: على الرغم من أن البشر يستخدمون سكر الجلوكوز كمصدرٍ للطاقة، إلا أنه لا يوجد الكثير منه في مجرى الدم في كل الأوقات. السكر والكربوهيدرات الأخرى تمثل فقط 1 ٪ من كتلة الجسم.2

العناصر الكيميائية في جسم الانسان ووظائفها

  • الأكسجين (65%) من وزن الجسم

هو العنصر الأكثر وفرة في بين العناصر الكيميائية في جسم الإنسان حيث وجد بالأساس مرتبطًا مع الهيدروجين على هيئة ماء؛ الذي بدوره يشكل حوالي 60٪ من الجسم البشري ويشارك في عددٍ لا يحصى من التفاعلات الإستقلابية. تم العثور على الأكسجين في جميع الفئات الرئيسية الأربعة للجزيئات العضوية: البروتين، الكربوهيدرات، الدهون والأحماض النووية. توجد كمياتٌ كبيرةٌ من الأكسجين في الرئتين وفي مجرى الدم، حيث يرتبط الهيموغلوبين في الدم بجزيء الأكسجين من الهواء المستنشق. يتم استخدام الأكسجين بواسطة الميتوكوندريا في الخلايا لإنتاج الأدينوسين ثلاثي الفوسفات أو ATP. في حين أنه ضروريٌ لحياة الإنسان، إلا أن الكثير من الأكسجين يمكن أن يكون قاتلًا، لأنه يمكن أن يؤدي إلى أكسدة الخلايا والأنسجة.

  • الكربون (18%) من وزن الجسم

هو ثاني أكثر العناصر الكيميائية في جسم الانسان والعنصر الذي يعتبر أساس الكيمياء العضوية. كل جزيءٍ عضويٍّ واحدٍ في جسمك يحتوي على الكربون، ويقوم بتكوين سلاسل وهياكل حلقية تخدم كأساسٍ لجميع التفاعلات الإستقلابية في الجسم. يُطرد الكربون على هيئة ثاني أكسيد الكربون عندما تتنفس.

  • الهيدروجين (10%) من وزن الجسم

يرتبط معظم الهيدروجين في الجسم بالأكسجين لتكوين الماء H2O. يوجد الهيدروجين مثل الكربون في كل جزيءٍ عضويٍ في الجسم، كما يعمل الهيدروجين أيضًا كبروتون أو أيون إيجابي في التفاعلات الكيميائية.

  • النيتروجين (3%) من وزن الجسم

لأن معظم الهواء يتكون من النيتروجين، يوجد غاز النيتروجين في الرئتين، لكن لا يتم امتصاصه في الجسم بهذه الطريقة، إذ يحصل البشر على النيتروجين من الطعام. النيتروجين هو أيضًا عنصرٌ أساسيٌّ في الحمض النووي والحمض النووي الريبي وجميع الجزيئات الأخرى المستمدة من القواعد النيتروجينية.

  • الكالسيوم (1.4 ٪) من وزن الجسم

يوجد حوالي 99٪ من الكالسيوم في الجسم في العظام والأسنان، حيث يستخدم لبناء مركباتٍ هيكليةٍ قويةٍ، مثل الهيدروكسي أباتيت. على الرغم من أن معظم الكالسيوم موجودٌ في العظام والأسنان، إلا أنها ليست الوظيفة الأكثر أهمية للكالسيوم. الكالسيوم هو أيونٌ مهمٌ يستخدم في تقلص العضلات وتنظيم البروتين، إذا كنت ستقوم بأي وظيفةٍ حرجةٍ وجسدك لا يملك الكالسيوم الكافي، فإنه سيسحبه فعليًا من العظام والأسنان، قد يؤدي ذلك إلى هشاشة العظام ومشاكلٍ أخرى، لذلك من المهم الحصول على كميةٍ كافيةٍ من الكالسيوم في الوارد الغذائي.

  • الفوسفور (1 ٪) من وزن الجسم

مثل الكالسيوم، تم العثور على هذا العنصر في العظام والأسنان، وعُثر عليه أيضًا في الأحماض النووية وجزيئات الطاقة مثل ATP (أدينوسين ثلاثي الفوسفات).

  • البوتاسيوم (0.25 %) من وزن الجسم

الكيمياء الكهربائية في الجسم تعتمد على الأيونات، لذلك يعتبر أيون البوتاسيوم الموجب الشحنة هو الأكثر أهمية، حيث يُستخدم البوتاسيوم في توصيل السيالة العصبية وتنظيم ضربات القلب. جميع الخلايا في الجسم تتطلب البوتاسيوم من أجل العمل.

  • الكبريت (25%) من وزن الجسم

وهو من العناصر الكيميائية في جسم الانسان، ويوجد في العديد من الأحماض الأمينية المهمة والتي تُستخدم لبناء البروتينات في الجسم. تم العثور على الكبريت في البيوتين والميثيونين والثيامين والسيستين( وهي أحماضٌ أمينيةٌ هامةٌ).

  • الصوديوم (0.15 ٪) من وزن الجسم

مثل البوتاسيوم، الصوديوم هو كاتيونٌ ضروريٌّ، وهو من العناصر الكيميائية في جسم الانسان الهامة لنقل السيالات العصبية وضروري لوظيفة العضلات.

  • الكلور (0.15 ٪) من وزن الجسم

هو أيونٌ مهمٌ تتضمن إحدى وظائفه نقل الآتيباز ATPase الذي يُستخدم لتزويد الطاقة للتفاعلات الكيميائية الحيوية. يستخدم الكلور في إنتاج حمض الهيدروكلوريك الموجود في المعدة لهضم الطعام.

  • المغنيزيوم ( 0.005 ٪) من وزن الجسم

يرتبط المغنيزيوم بالـ ATP والنيوكليوتيدات، وهو أيونٌ مساعدٌ مهمٌ في التفاعلات الأنزيمية، يُستخدم في بناء أسنانٍ وعظامٍ سليمةٍ.

هناك العديد من العناصر الكيميائية في جسم الانسان مثل الحديد والفلور والزنك والسيليكون والروبيديوم والسترونتيوم البروم والرصاص والنحاس وغيرها الكثير. بعض العناصر ضرورية أو لها تأثيرٌ مفيدٌ على الجسم، بينما البعض الآخر ليس له وظيفةً معروفةً أو يبدو أنه سام.3

المراجع