Медь (Cu) входит в состав ферментов и комплекса соединений с органическими веществами

Вся информация указана для ознакомления и не является медицинским советом. Систему, способы, методы лечения, необходимые препараты, сможет назначить только ваш лечащий врач.

Материал подготовил: Врач анестезиолог-реаниматолог Андрей Анатольевич Доценко

Последнее изменение: 2020-12-8 Дата написания: 2018-02-19

Медь (лат. – Cuprum, Cu) относится к важнейшим для нас микроэлементам. Некоторые еще называют ее «женским». И причина столь образного названия не только в красивом красно-золотистом блеске.

Она благотворно влияет на женскую репродуктивную систему. Хотя этим ее действие не ограничивается. Без меди нормальная жизнедеятельность невозможна, и наступает сбой в работе всех органов и систем.

История открытия

Человечеству с древности известны семь металлов. Один из них – медь. А еще были известны семь небесных светил. Наши предки усмотрели в этом некую связь, и сформулировали правило: семь металлов создал свет по числу семи планет.
Покровителем меди считалась планета Венера. Как известно, она отличается красивым красно-желтым цветом. И именно этот цвет роднит её с богиней любви и красоты.

В качестве прикладного материала она пришла на смену камню. Этот металл прочный, пластичный, и хорошо обрабатывается. Поэтому из неё изготавливали орудия труда, предметы быта, украшения.

Еще в глубокой древности существовали рудники, где она добывалась. Особенно много их было на Кипре. Возможно, этим и обусловлено название меди, Купрум. Позже человек научился делать бронзу. И уж затем на смену в качестве прикладного материала пришло железо.

Свойства

В периодической системе элементов Менделеева микроэлемент располагается под № 29 в XI группе IV периода. Это значит, что на орбитах вокруг ядер атомов меди вращается 29 электронов. В зависимости от конфигурации электронных орбиталей она имеет переменную валентность I или II, Cu (I), Cu (II).

В редких случаях при некоторых условиях валентность может увеличиваться до V. Атомная масса – 64. В природе встречаются изотопы меди с массой 63 и 65.

По прежней классификации IX группу таблицы Менделеева, называли побочной подгруппой I группы, или подгруппой меди. В данную подгруппу кроме неё, входят серебро и золото. Все эти три металла неофициально именуют монетными.

Отличительная черта монетных металлов – высокая теплопроводность и электропроводность. Температура плавления составляет 1084,40С, температура кипения – 25670С. Металл довольно тяжел, его плотность – 8,92г/см3.

В природе встречается как в свободном виде, так и в виде соединений. Ее одновалентные соединения нестойки, в то время как двухвалентные напротив, достаточно стабильны.

В окислительно-восстановительных реакциях выступает в роли слабого восстановителя. Она устойчива к действию воды и слабоконцентрированной соляной кислоты. Однако под действием кислорода, на ее поверхности образуется оксидная пленка, придающая металлу характерный золотистый блеск.

В дальнейшем окись меди в присутствии атмосферной влаги реагирует с находящейся в воздухе окисью углерода. Образуется карбонат меди, который в виде характерного зеленого налета, т.н. патины, покрывает старые памятники, элементы архитектурных конструкций, и другие медные изделия.

Также она реагирует с некоторыми сильными неорганическими кислотами, галогеноводородами, оксидами неметаллов. С металлами образует сплавы – бронзу (с оловом), латунь (с цинком), мельхиор (с никелем).

Физиологическое действие

Микроэлемент входит в состав различных ферментов. Посредством этих ферментов она регулирует гормональный фон, облегчает всасывание некоторых витаминов, и стимулирует выработку биологически активных соединений. Тем самым она регулирует обмен веществ. Наличие Cu в физиологических концентрациях позитивно сказывается на состоянии жизненно важных систем органов.

• Нервная система

Входит в состав миелиновой оболочки нервных волокон. Без этой оболочки полноценное проведение электрических импульсов по чувствительным и двигательным нервным волокнам было бы невозможным.

• Кровь

Что касается кроветворения, эритропоэза (синтеза эритроцитов), то здесь она по значимости уступает лишь железу. Хотя в отсутствии меди, железо не будет выполнять одну из своих основных физиологических функций, кроветворную. Железо входит в состав гемоглобина эритроцитов.

А медь способствует связыванию железа с органическими соединениями, обеспечивающими его транспорт. Кроме того, при её участии в костном мозге происходит созревание эритроцитов из их предшественников, ретикулоцитов. Таким образом, дефицит меди даже при достаточном поступлении железа будет сопровождаться малокровием.

• Органы дыхания

При её участии осуществляется синтез цитохромоксидазы. Этот фермент является конечным звеном дыхательной цепи, и обеспечивает тканевое дыхание. Соответственно, микроэлемент посредством фермента цитохромоксидазы обеспечивает полноценную утилизацию кислорода тканями. Металл укрепляет слизистую оболочку бронхов и верхних дыхательных путей.

• Опорно-двигательный аппарат

Аналогичную с гемоглобином функцию, но только в мышцах, выполняет миоглобин. Этот белок обеспечивает утилизацию кислорода в мышечной ткани, и наряду с другими факторами формирует мышечную силу и выносливость. Образование миоглобина осуществляется при участии меди.

Кроме того, Cu вместе с другими факторами обеспечивает синтез коллагена, белка соединительной ткани. Этот белок формирует прочность костей, связок, сухожилий.

• Сердечно-сосудистая система

Миоглобин содержится не только в скелетных мышцах, но и в миокарде. Поэтому она косвенно через этот мышечный белок увеличивает силу сокращений сердца. Тем самым она предотвращает застойную сердечную недостаточность, повышает устойчивость сердечной мышцы к ишемии (недостаточному кровоснабжению), и снижает риск развития инфаркта миокарда.

Наряду со многими другими факторами она участвует в синтезе другого соединительнотканного белка, эластина. Название эластина говорит само за себя. Эластин в составе сосудистой стенки обеспечивает ее эластичность, и снижает проницаемость для плазмы и форменных элементов.

В итоге на внутренней части сосудистой стенки, эндотелии, медленнее формируются атеросклеротические бляшки.

• Эндокринная система

Медь входит в составе тирозиназы, фермента, обеспечивающего окисление аминокислоты тирозина. Эта аминокислота регулирует гормональную активность щитовидной железы, гипофиза, надпочечников. А еще оказывает выраженное гипогликемическое действие – снижает уровень глюкозы в плазме крови.

Тем самым она предотвращает развитие сахарного диабета, а при уже развившемся заболевании снижает тяжесть течения и предотвращает осложнения.

Этому же способствует и тот факт, что она частично устраняет гипергликемическое, повышающее сахар крови, действие адреналина и гормонов щитовидной железы. А еще медь влияет на выработку половых гормонов. Это ее свойство особенно выражено у женщин.

Регулирует баланс эстрогенов и прогестерона, обеспечивает физиологическое течение менструального цикла, а в случае оплодотворения – не осложненную беременность и роды. В этой связи медь принято называть «женским» микроэлементом по аналогии с «мужским» микроэлементом цинком.

• Кожа

Тирозин, который синтезируется благодаря меди, участвует в синтезе меланина. Это природный пигмент содержится в волосах и коже. В этой связи бытует мнение, что темноволосые брюнеты в большей степени нуждаются в ней, чем светлокожие блондины.

Эластин и коллаген кожи, которые образуются при её участии, формируют прочность и эластичность кожи, и предотвращают раннее старение. Благодаря ей происходит ускоренная регенерация кожи и слизистых оболочек после повреждений и заболеваний.

• Желудочно-кишечный такт

Обеспечивает прочность слизистых оболочек ЖКТ, и повышает их устойчивость к неблагоприятным внешним и внутренним факторам. Этот металл наряду с другими факторами стимулирует секрецию пищеварительных соков в просвет ЖКТ.

Тем самым способствует всасыванию многих нутриентов (полезных веществ), в т.ч. других минералов, витаминов. Усиливается детоксикационная и белоксинтезирующая функция печени. Наша печень является естественным депо гликогена, и она тормозит этого полисахарида.

• Иммунная система

Cu стимулирует синтез не только эритроцитов, но и лейкоцитов. Тем самым позитивно влияет на многие звенья иммунитета. Под ее действием снижается тяжесть воспалительных процессов. Этот металл угнетает патологические аутоиммунные реакции, которые лежат в основе таких тяжелых заболеваний как ревматизм, системная кранная волчанка, системная склеродермия, и др.

Имеются подтвержденные данные о прямом бактерицидном действии меди. Cu не только уничтожает многие виды болезнетворных бактерий, но и усиливает действие антибиотиков.

А еще замечено онкопротекторное действие – она предотвращает развитие многих видов злокачественных новообразований. Кроме того – это хороший антиоксидант. Она является кофактором или коферментом супероксиддисмутазы, фермента, нейтрализующего действие свободных радикалов, и угнетающего перекисное окисление липидов.

Именно с ее антиоксидантными свойствами в значительной степени связано иммуностимулирующее, противовоспалительные и онкопротекторное действие. У новорожденных она наряду с другими минералами участвует в закладке органов и систем.

Функции меди в организме человека

Медь является незаменимым микроэлементом в человеческом организме. Она принимает участие в процессе синтеза и метаболизма различных белков, а также активно взаимодействует с различными системами организма, влияя на процессы кроветворения, развития клеток и на состояние иммунной системы.

Микроэлемент выполняет множество функций, среди которых:

• синтез лейкоцитов и эритроцитов;
• синтез коллагена и эластина, которые отвечают за эластичность кожи, а также прочность костных тканей;
• стимуляция гипофиза, в результате чего некоторые гормоны увеличивают свою активность;
• нормализация работы пищеварительной системы;
• участие в синтезе белков и ферментов.

Помимо этого медь укрепляет иммунную систему, нейтрализуя свободные радикалы и отвечает за доставку кислорода к различным клеткам по всему телу. Микроэлемент обладает противовоспалительным и противомикробным воздействием, что позволяет предотвратить активность вредоносных организмов, вызывающих серьезные заболевания. Также медь активно участвует в процессах пигментации, и при недостатке могут возникать различные кожные заболевания.

Содержание в организме и суточные нормы

Всего организм взрослого человека содержит 100-250 мг меди. Ее концентрация в биологических материалах и средах составляет:

Суточные нормы поступления зависят от возраста

При поступлении в организм взрослого человека менее 1 мг развиваются симптомы дефицита меди. Максимальная суточная доза этого металла составляет 5 мг. Суточное поступление 200-250 мг и выше сопровождается признаками медной интоксикации.

Чем полезна медь

Одна из наиболее важных ролей, которую медь играет в организме, — она способствует образованию красных кровяных телец, поглощая и утилизируя железо. Медь входит в состав различных белков и ферментов, которые выполняют важнейшие метаболические функции: например, принимают участие в метаболизме холестерина и глюкозы, производят клеточную энергию и регулируют нервную передачу, свертывание крови и транспорт кислорода. Также медь необходима для правильного роста, развития и поддержания здоровья костей, соединительных тканей, мозга, сердца и многих других органов. Она помогает иммунной системе бороться с инфекциями, восстанавливать поврежденные ткани и способствует их заживлению. Медь нейтрализует свободные радикалы, которые могут нанести серьезный ущерб клеткам, а также она связана с гормональным балансом в организме.

Особенно важно следить за уровнем меди в организме женщинам: для здоровья репродуктивной системы и продления молодости.

Причины и признаки дефицита

Основные причины дефицита:

• несбалансированное питание, употребление продуктов с низким содержанием этого нутриента
• болезни ЖКТ, при которых нарушается всасывание микроэлемента
• длительный прием некоторых лекарств, в частности, противовоспалительных средств, кортикостероидов
• злоупотребление алкоголем.

Дефициту способствуют аллергические реакции, многие хронические воспалительные заболевания внутренних органов. При недостаточном содержании этого металла в организме будут отмечаться следующие симптомы:

• гипохромная анемия из-за нарушения усваивания железа и синтеза гемоглобина, эритроцитов
• частые простудные заболевания, затрагивающие верхние дыхательные пути, бронхолегочную систему
• атеросклероз сосудов, ишемическая болезнь сердца, сердечная недостаточность
• ожирение
• снижение прочности и эластичности кожи, витилиго, кожная сыпь, признаки раннего старения в виде выпадения волос, морщинистой кожи
• остеопороз, частые переломы
• аллергические реакции
• снижение физической работоспособности
• снижение умственной работоспособности, быстрая утомляемость, эмоциональная подавленность
• ожирение
• пищеварительные расстройства, диарея
• гипотиреоз – снижение функции щитовидной железы
• у женщин – замедленное половое созревание в подростковом периоде, в последующем – нарушения менструального цикла, неудовлетворительное либидо, бесплодие.

У детей нехватка меди может формироваться на фоне низкого иммунитета, частых простудных заболеваний, неудовлетворительного питания. При этом отмечается замедление роста, физического и психического развития.

Хотя дефицит её может формироваться еще во внутриутробном периоде на фоне осложненного течения беременности, инфекционных заболеваний в этот период. При этом часто возникает респираторный дистресс-синдром новорожденных или болезнь гиалиновых мембран.

Данное патологическое состояние характеризуется недостаточной выработкой сурфактанта – вещества, увеличивающего силу поверхностного натяжения, и обеспечивающего расправление легочной ткани с первым криком после рождения.

Вследствие этого развивается дыхательная недостаточность, требующая интенсивной терапии.

У взрослых при дефиците повышается риск таких заболеваний, как бронхиальная астма, инфаркт миокарда, сахарный диабет, псориаз, рассеянный склероз.

Симптомы дефицита меди в организме

• волосы становятся сухими и ломкими и выпадают;
• долго заживают ранки, ссадины и царапины;
• легко появляются синяки;
• появляется перхоть;
• нарушается пигментация кожи;
• кожа преждевременно увядает и стареет;

Тяжелой формой постоянной нехватки меди в организме могут стать дегенеративные изменения центральной нервной системы, заболевания диабетом, псориазом, витилиго, глаукомой, астмой, ломкость костей, анемия, а также онкологическии заболевания.

Источники поступления

Содержится во многих продуктах растительного и животного происхождения.

Содержание меди в 100 г пищевых продуктов

Термическая обработка практически не влияет на содержание меди в пищевых продуктах.

Синтетические аналоги

Входит в состав многочисленных мультивитаминных комплексов (Витрум, Квадевит, Олиговит) и биодобавок (Био-медь, Аспарагинат меди, и др.).

Эти препараты используют как вспомогательные средства в профилактике и лечении иммунных и эндокринных нарушений, анемий, а также как общеукрепляющие средства для повышения умственной и физической работоспособности.

Соли меди, сульфат и цитрат, нашли широкое применение в качестве антисептических средств. Сульфат меди в виде глазных капель, растворов для местного лечения, используют при глазных заболеваниях, витилиго, воспалительных поражениях кожи, а также при уретритах и вагинитах. Цитрат меди (лимоннокислая медь) также используется в офтальмологической практике.

Роль и значение меди для организма

• медь содержится в ряде окислительных ферментов (дефинилоксидаза, цитрохромоксидаза и др.), стимулирует кроветворение (синтез гемоглобина, превращение ретикулоцитов в эритроциты), улучшает рост ребенка;
• микроэлемент медь потенцирует окисление глюкозы и препятствует распаду гликогена в печени, усиливает гипогликемический эффект инсулина, участвует в построении и регенерации костной ткани;
• медь вместе с витамином С обладает противомикробным и противовоспалительным действием;
• улучшает пищеварение (влияет на работу желез внутренней секреции);
• медь важна для выработки женских половых гормонов;
• микроэлемент укрепляет стенки сосудов (входит в состав материала стенок сосудов, эластина);
• эпителия (учавствует в синтезе коллагена и эластина).

Метаболизм

Большая часть, поступившей в составе пищевых продуктов, всасывается в желудке, в меньшей степени всасывание осуществляется в различных отделах тонкого кишечника – в 12-перстной, тощей и подвздошной кишке.

На процесс всасывания влияет качество пищи – оно ухудшается при большом количестве белков в пище. Фитиновая кислота в составе зерновых, бобовых культур и орехов образует с медью нерастворимые комплексы, что тоже негативно отображается на всасывании.

В целом у взрослого человека всасывается около 30% пищевой меди. У беременных этот показатель равен 50%. Соединения Cu (II) всасываются намного лучше, чем соединения Cu (I). Поступившая в клетки слизистых желудка и кишечника связывается с белком металлотионеином. Этот белок связывает не только медь, но и другие металлы: цинк, кадмий, серебро, ртуть. Поэтому данные металлы конкурируют с нею за всасывание.

В крови она освобождается от металлотионеина, и связывается с белками (сывороточным альбумином, транскупреином), а также с некоторыми аминокислотами (глутамином, треонином, гистидином). Но количество меди, связанной с этими соединениями, относительно невелико. Значительную часть Cu связывает белок церулоплазмин.

В основном церулоплазмин синтезируется печенью, и в меньшей степени – тканевыми макрофагами и лимфоцитами крови. Одна молекула церулоплазмина способна присоединять 6-8 молекул меди.

В плазме крови содержится не более 3% от её общего количества. Остальное находится в тканях. Тканевое распределение меди неравномерно. Больше всего ее содержится в печени и в костном мозге, куда онf попадает в первую очередь, а также в головном мозге, в миокарде, в скелетных мышцах, в почках, и в надпочечниках.

При этом печень, головной мозг, и надпочечники выступают в роли естественного депо меди. В этих структурах происходит ее накопление, а затем расход по мере необходимости. Значительная часть меди в комплексе с другими органическими соединениями выводится через кишечник, и лишь небольшая часть – с мочой и потом.

Взаимодействие с другими веществами

Под действием меди ухудшается усваивание вит. А, С, Е, В2, В5, В12, цинка и кобальта. В малом количестве улучшает усваивание железа, а в большом – наоборот, угнетает его. В свою очередь, цинк и молибден вызывают дефицит. Но небольшие количества кобальта, железа, могут способствовать усваиванию меди.

В то же время при сочетании меди с цинком отмечается взаимное усиление эффектов этих металлов. На этом основано действие комбинированного препарата Цимед (цинк + медь). Она хорошо сочетается с вит. В6. Её усвоение замедляют: марганец, кадмий, вит. С, а также танины, антациды, алкоголь. Синтетические глюкокортикоиды, оральные контрацептивы усиленно выводят её из организма.

Медь (Cu) входит в состав ферментов и комплекса соединений с органическими веществами

Медь (Cu) является важным микроэлементом, входит в состав ферментов (полифенолоксидаза, пластоцианин, упероксиддисмудаза, цитохлоромоксидаза, диаминоксидазу) и комплекса соединений с органическими веществами, которые выполняют жизненно важные функции для обмена веществ (биосинтез белка, углеводов, метаболизм белков клеточных стенок и др.), повышает интенсивность прохождения процессов фотосинтеза, дыхания, функционирования проводящей ткани (ксилемы), участвуют в восстановлении, фиксации азота, влияет на формирование ДНК, РНК, на рост и ро свиток органов растений в частности, репродуктивных, способствует накоплению питательных веществ (в зерновых культурах — белка, в клубнях картофеля — крахмала, в корнеплодах — сахара, в масличных — жиров, в плодово-ягодных — аскорбиновой кислоты, сахаров), повышает урожайность, усиливает морозостойкость , засухоустойчивость, а в злаковых способствует формированию устойчивости к полеганию, увеличивает устойчивость у растений к стресс-факторов (засухи, изменения температурного режима), заболеваний (грибковых, вирусных).

Дефицит Меди при недостаточном количестве меди замедляется закладки в сельскохозяйственных растений репродуктивных, запасающих органов (меньше образуется пыльцевых зерен, может повлечь стерильность спор), приводит к гибели всходов, наблюдается хлороз, изменения окраски листьев (светлые пятна, пожелтение, коричневый оттенок), образование белых пятен по краям, листья закручиваются и отмирают, слабое образование семян (в злаковых — пусто зернистость колосьев), замедляется процесс фотосинтеза, что приводит к уменьшению или к остановке роста вегетативных органов (корневых систем, новых побегов, отмирание почек (особенно верховых), увядание верхних листьев), потеря тургора клетки.

Избыточное питание медью высокая концентрация меди в почве приводит к токсическому действию на растение при этом замедляется рост и развитие, появляются на нижней части листа бурые пятна, что приводит к отмиранию участков листа, вызывают повышенную чувствительность к болезням, способствуют увеличению дефицита железа.

Взаимовлияние меди с другими элементами