المعادن
المعادن هي المخلفات التي تتبقى عن عن حرق الانسجة الحيوانية او النباتية والناجمة عن تفسخ هذه المواد تماما بعد الموت . وهذه المعادن هي بالطبع عناصر لاعضوية يعرف العلم 103 انواع منها حتى الان ومسطرة في الجدول الكيمياوي الدوري . والمعادن او العناصر تنبثق عن التربة والى التراب تعود وتعرف علميا ، ببساطة ، على انها جزيئات كيمياوية تتعذر تجزئتها الى مواد ابسط .
والمعادن مكونات اساسية لكل مادة فهي موجودة في النسيج الحي وموجودة بشكلها اللاعضوي في الارض . وتشكل المعادن نسبة5 , 4% من وزن جسم الانسان ويتركز وجودها بالطبع في ا لهيكل العظمي . والمعادن متوفرة في بروتين الانسجة ، في الانزيمات ، في الدم وفي بعض الفيتامينات .. . الخ ولو تعرض جسد الانسان لتفسخ تام لتحولت كافة الانسجة العضوية فيه ، والمكونة من بروتين وشحم و سكريات ( مكونة بدورها من ا لكربون وا لاوكسجين وا لهايدروجين وا لنتروجين )، الى ماء والى ثاني اوكسيد الكربون ونترجين ولكانت قد عادت الى التربة او تبخرت في الجو. بمعنى اخر لكان قد تبقى من الجسد البشري ما يعادل5 , 2 كغم من رماد ا لعناصر المعدنية . ويشكل عنصرا الكالسيوم والفوسفات عادة 75% من هذه المخلفات ( من العظام اساس ) اضافة الى ما مقداره ملعقة شاي من الحديد ، ملعقتا شاي من الاملاح ( صوديوم وكلوريد وشيء اكثر من هذا بقليل من البوتاسيوم وا لعديد من العناصر الاخرى بكميات ضئيلة .
ويصف ا لبروفسور ميشائيل ليسر المختص بشؤون علاج بالفيتامينات وا لتغذية الجسد البشري على انه :65% اوكسجين ، 18% كربون ، ، 10% هيدروجين و 3%نتروجين . يتحد 90% من هذا الاوكسجين مع 70% من هذا الهيدروجين ليشكلا بنية الجسد من الماء الذي يؤلف عادة ثلثي وزن الانسان .
يطلق على المعادن الاساسية التي ترتفع نسبة كل منها الى \ . ، . % من وزن الجسم اسم معادن الجسم او المعادن الكبرى. وهي : الكالسيوم ( 5 ، 1% من وزن الجسم ) ،الفسفور ( 1% ) ، 1لبوتاسيوم ( 35 ، . % ) ، 1لكبريت ( 25 ( . % )، 1لصوديوم ( 15 . % )، الكلوريد ( 15 ، . % ) ،المغنيسيوم ( 5. ، . %) وا لسيليكون ( 5. ، . % ) مع ا لعلم ان السيليكون غير مثبت كعنصر اساسي ولكن الدراسات الحديثة صارت تتحدث عن اهميته . ويتواجد معظم الكالسيوم والفسفور في العظاتم لكن شيئا منه يتواجد ايضا في الدم وفي كل خلية وللكالسيوم على وجه الخصوص اهمية كبيرة في عمل القلب والعضلات وفي تعزيز ايصالية الاعصاب . ويدخل ا لفوسفور المتبقي وا لكبريت مع العناصر الاربعة الاولى بهدف تكوين البروتينات والشحوم والاحماض النووية.
ويطلق العلماء اسمم المعادن الضئيلة او العناصر الضئيلة على المعادن التي تقل نسبتها عن وزن الانسان عن 1 . , . %. وهي عناصر اساسية في جسم ألانسان رغم ضآلة وجودها حيث تقاس عادة بالميكروجرام او الميليجرام . ( الغم= 1000 مغم والاخير يساوي 1000 مكروجرام ). وتحتسب المعادن عادة بالجزء من كل جزء من مليون من وزن الانسان (ppm) علما ان كل ppm يعادل 1 مكروجرام / غم .
ان معظم المعادن ا لضئيلة المشروحة هنا هي معادن ضرورية لحياة وصحة الانسان ويأتي الحديد في مقدمتها ( 60ppm) يليه الفلوريد (37ppm) وهناف خلاف حول ادخال الفلوريد ضمن العناصر الضرورية كما انه من المعروف ان الفراط به قد يؤدي الى تسمم . ويلي الفلوريد من ناحية الاهمية الزنك (33pmm) 0 اما البقية فتقدر بجميات اقل مثل ا لروبيديوم و السترونتيوم (4.6) اللذان يعتبرات ضروريان صم البروم ( 2.9 )الذي يختلف العلماء حول مدى اهميته ثم النحاس (1.2).
تأتي بعد ذلك مجموعة معادن الضئيلة جدا وهي البورون ( 7 ، 0 ) ، ا لباريوم ( 0,3 ) ، 1لكوبالت ( 3 ، 0) ، 1لفاناديوم ( 3 " 0 ) ، 1ليود ( 2 ، 0 ) ، 1لقصدير ( 2 ، 5 ) ،المنغنيز ( 2 ، 0) 10لسيلينيوم ( 2 ، 0 ) ، 1لموليبيدنوم ( 1 ، 0 ) ، 1لزرنيخ ( 1 " . ) والكروم ( 9 . ، . ). ونحن نعرف ايضا ان عناصر الكموليبدنيوم ، 1لكوبالت ، المنغنيز ، السيلينيوم ، اليود والكروم هي عناصر في غاية الضرورة لجسم الانسان .
، الكلوريد ( 15 ، . % ) ،المغنيسيوم ( 5. ، . %) والسيليكون ( 5. ، . % ) مع العلم ان السيليكون غير مثبت كعنصر اساسي ولكن الدراسات الحديثة صارت تتحدث عن اهميته . ويتواجد معظم الكالسيوم والفسفور في العظاتم لكن شيئا منه يتواجد ايضا في الدم وفي كل خلية وللكالسيوم على وجه الخصوص اهمية كبيرة في عمل ا لقلب وا لعضلات وفي تعزيز ايصالية الاعصاب . ويدخل ا لفوسفور المتبقي
وا لكبريت مع العناصر الاربعة الاولى بهدف تكوين البروتينات والشحوم والاحماض النووية.
اما اهم العناصر الاخرى المتواجدة في جسم الانسان والتي قد تتحول الى سموم وان ز ادت بشكل ضئيل فهي : الرصاص (7 ( 1 )، 1لالمنيوم ( 9 ، 0) 1لكادميوم ( 7 ، . ) والزئبق ( 17 ، . ). وهي معادن ثقيلة يحصل عليها الانسان عن طريق حفر المناجم وصار بعضها يتواجد في الجو بتركير اكثر من المعتاد بفعل الغاز المنطلق عن السيارات مثل ا لرصاص .
ويؤثر التسمم المعدني اساسا على انزيمات الاستقلاب وا لدماغ والجملة ا لعصبية ككل وهي تصيب الانسان اما بسبب الافراط في تناولها او بسبب قصور وظائف الجسم عن التخلص منها.
فائدة المعادن
المعادن مثل الفيتامينات لا تحتوى ولا تمنح سعرات حرارية او طاقة لكنها تعين الجسم في عملية انتاج الطاقة . واذا كان الجسم قادرا على تكوين بعض الفيتامينات فانه عاجز عن تكوين المعادن داخله وتيقى الارض المصدر الاساسي للمعادن . واذ انعدمت المعادن في التربة فهذا يعني ان النباتات التي نقتات عليها ستكون خالية من المعادن . ان ما يدفع الانسان الى تخصيب التربة بين حين واخر وعدم الاكثار من زراعتها هو الحفاظ على غنائها بالمعادن والخصوبة وخصوصا ا لفوسفات وا لكالسيون وا لنتروجين والمعادن الضئيلة.
يتعامل بعض المختصين في حقل التغذية مع المعادن كمواد تفوق الفيتامينات في اهميتها بالنسبة للانسان . ولهذا السبب ايضا فان اصابة الانسان بنقص المعادن اكثر من اصابته بنقص الفيتامينات . اضافة الى ذلك فان تحرير المعادن من تراكيب الاغذية المختلفة ومن ثم اهتصاصها هو اصعب من تحرير الفيتامينات
ويترترتب على ذلمك ان امتصاص المعادن من الامعاء اقل كما ان كمية المعادن التي تنتقل من الامعاء الى الدم اقل ايضا.
والمعادن عناصر اساسية هامة لنشاطنا الجسدي والعقلي وتشكل حجر الاساس في بناء الخلايا وخصوصا كريات الدم والخلايا العصبية والعضلية اضافة الى العظام والاسنان والانسجة . فهي توفر دعما للنشاط الوظيفي وا لبنيوي لجسم الانسان وتنظم ميران السوائل الحامضي - القاعدي في جسم الانسان من خلال نسب الصوديوم والبوتاسميوم والكلوريد . وتشكل بعض المعادن جزءا من انزيمات هامة تعمل عمل العامل المساعد في التفاعلات الكيمياوية الحيوية ،تساعد في انتاج الطاقة وتعزيز عملية الاستقلاب . كما تلعب بعض المعادن دورا هاما في عملية ايصال الايعازات في الاعصاب ، تقلص العضلات وانبساطها ، نفاذية جدران الخلايا وفي تكوين الدم والانسجة الحية .
ويمكن رصد الاعراض الناجمة عن نقص المعادن الرئيسية وهي البوتاسيوم والصوديوم والكالسيوم والمغنيسيوم بسهولة على الانسان في حين ان رصد نقص المعادن الضئيلة اصعب . والقى العلم في السنوات الاخيرا ضوءا على مهمات هذه المعادن الضئيلة كما هو الحال مع الكروميوم والسيلينيوم حينما كشف الباحثون اهميتهما الاساسية في استقلاب ا لكربوهيدرات ، تنظيم نسبة سكر ا لدم ، في نظام المناعة ، في عمل القلب وفي ا لوقاية من السرطان ( السيلينيوم ).
وهناك عدة طرق لتحديد ما اذا كان المعدن المذكور اساسيا ام لا. وكمثل فان معدنا مثل الكوبالت ضروري في تكوين فيتامين ب -12 يعتبر اساسي . كما يطلق اسم الاساسي على كل معدن ضروري لنشاط وتكوين الانسجة ، 1لدم ، الانزيمات ، السوائل والعمليات البيولوجية المنتجة للطاقة . وعلى هذا الاساس فهناك 17عنصرا او معدنا اساسيا تقريبا لا تحتسب أ لعناصر الاولية وهي الكربون والاوكسجين والهيدروجين والنتروجين بضمنها.
تنظيم المعادن داخل الجسم
يعمل الجسم على موازنة نسب المعادن هن خلال عدة اليات دقيقة بهدف اشراكها بشكل دقيق في العمليات وا لوظائف المعقدة. وطبيعي فان عملية امتصاص المعادن لجري من قبل الامعاء ، وهي اولى عمليات الاستفادة منها تنطوي على الكثير من ا لتعقيدات . اما عمليات التخلص منها فتجري عبرالادرار، بواسطة الكبد والعصارات الهضمية مثل المادة الصفراء وغيرها. ويحفظ الجسم هذه المعادن في الانسجة المختلفة للاستفادة منها لاحقا كما يمكنه تنظيم وجود هذا المعدن من خلال امتصاص المعدن المخالف او المكمل له في هذه العملية الحيوية او تلك . فالمعادن في منافسة دائمة فيما بينها وهي داخل النبات الطبيعي او داخل الدواء. وكمثل فان كميات كبيرة من الكالسيوم قد تؤدي الى تقليص امتصاص المغنيسيوم والفوسفور و
الزنك والمنغنيز. ويمكن للزنك ان يقلص امتصاص الحديد والنحاس والفسفور في حين يؤدي تناول المزيد من الفسفور الى اضعاف امتصاص عدد كبير من المعادن الاساسية الاخرى.
مصادر المعادن
تتوفر المعادن للانسان باشكال مختلفة . وربما ان اشهر هذه الاشكال هو الاملاح غير العضوية مثل كلوريد الصوديوم وفوسفات الحديد. يمكنها ايضا ان تكون جزءا من الاملاح العضوية في نسيج نباتي او حيواني او متصلة باحماض امينية او بروتينات العضلات كما هو الحال مع الحديد في الهيموغلوبين . ويطلق العلماء على عملية " اختطاف " المعدن من قبل الجسم بهدف تسهيل امتصاصه مر قبل الامعاء
اسم الاستخلاب Chelation.
وتتواجد العديد من المعادن في الماء بشكل متأين اي بشكل جزيئات تحمل الشحنات الموجبة او السالبة . وماء ا لبحر المالح يوفر ، على هذا الاساسر ، مادة الحياة الخليوية بسبب كثرة الاملاح المتأينة فيه . لاحظوا هنا ان الالايونات الموجبة مثل الصوديوم وا لبوتاسيوم والكالسيوم والمغنيسيوم تتحد مع ا لايونات السالبة مثل الكلوريد وا لفوسفات والكاربونات . وربما تتواجد المعادن في محاليل كما هو وجود
الكالسيوم والمغنيسيوم والصوديوم والبوتاسيوم في الماء او قد تتواجد بشكل حر وطبيعي فان عدد الشحنات الموجبة ( 1لبروتونات ) وعدد ا لشحنات السالبة (الالكترونات ) تحدد قابليتها على الاتحاد مع المواد
الاخرى وتحدد فعاليتها في تقرير حامضية او قاعدية هذا السائل او ذاك . وطبيعي فان الايونات الاحادية القطب مثل البوتاسميوم والصوديوم والكلوريد( ا لكترون واحد او بروتون وا حد ) اسهل امتصاصا على جدران الامعاء من الايونات الثنائية القطب مثل الكالسيوم او المغنيسيوم ( بروتونان او الكترونان ).
واليكم مثالا عن صعوبة وتعقيد عملية امتصاص المعادن فالحديد المتأين موجود في الطبيعة بشكلين ايجابيين ( ايجابيا ا لشحنة ) هما الحديديك ( 3+) والحديدوز ( + 2). ويتميز ايون الحديديك بعدم الثبات في الطبيعة وعدم الاستفادة منه في الجسم ولهذا تقتصر اقراص الحديد على شكل الحديدوز. وهنا يتدخل فيتامين سي القادر على تحويل الحديديك الى سلفات حديدوز السهلة الامتصامى في الامعاء الا ان الاخيرة تتميز ايضا بقدرتها على اثارة الامعاء والتسبب بحالة الامساك.
وطبيعي فان المعادن تأتي من النباتات ومن المياه التي تعتمد في مكوناتها على طبيعة التربة ومدى غزارتها بالمعادن . والمعادن التي تتوفر في المياه هي عادة : الكالسيوم ، 1لصوديوم ، 1لبوتاسيوم ،
الكلوريد ، 1لفوسفات و الكبريتات . وا عتمادا على مصدر الماء واختلاف التربة فيمكن ان يحتوي الماء علي الحديد والزنك والنحاس ايضا. وتكون مياه المرشحات التي تسمى المياه الرخوة Softقد فقدت العديد من المعادن لصالح كثرة في الصوديوم ولذلك فهي ليست صحية بالنسبة للمصابين بارتفاع ضغط
ا لدم ومشاكل القلب والدورة ا لدموية. وبالعكس فان المياه " الخشنة " تحتوي على المغنيسيوم والكالسيوم الذين ينفعان في علاج هذه الحالات . وتتوفر المعادن كما اسلفنا في النباتات فتمنحه القدرة على تقرير طبيعتها داخل الجسم كمواد حامضية او قاعدية . وعلى هذا الاساس فان الغذاء قد يكون مثيرا للحامضية او القاعدية في جسم الانسان حسب المخلفات المعدنية التي تتبقى عن عملية تحطيمه وامتصاصه . ان درجة لم في الجسم البشري تميل الى القاعدية قليلا ولذلك لابد من الاكثار من المواد القاعدية التأ ثير وخصوصا الفواكة والخضر.
وشيء مهم بالنسبة للعديدين ممن يعتقدون ان الفواكه الحمضية هي حامضية بطبيعتها نقول ان هذه الفواكه قاعدية التأثير. في حين ان اللحوم ومشتقات الحليب والجوز وا لبذور هي حامضية التأثير وقد تخل بقاعدية الجسم .
ان معاملة الاطعمة ، وتعقيمها وطبخها بشكل غير صحيح يفقدها لكثير من معادنها. ولهذا السبب فان عملية طحن الحنطة كمثل تشغل حيزا من نقاشات المختصين منذ فترة . ويحوي السكر الطبيعي على نسبة عالية من المعادن والمعادن الضئيلة الا انه يفقد معظمها اثناء تحويله الى سكر ابيض . ويجري جمع مخلفات صناعة السكر ومنحها للحيوانات وهو ما يجري ايضا مع عملية معاملة الحنطة ويحنها حيث تحول " النخالة " الغنية بالمعادن وا لفيتامنيات الى علف .
ويرتبط نقص المعادن عند الانسان بعدة امرض بعضها خطير . وكمثل فان تنخر العظام قد ينشأ نتيجة لحالة مزمنة من نقص الكالسيوم وفيتامين دي . واذ تؤدي قلة المغنيسيوم وا لكالسيوم الى رفع ضغط الدم تؤدي زيادة الصوديوم والبوتاسيوم الى ذات ا لنتيجة . وهناك علاقة وثيقة بين نقص المغنيسيوم
والتشنجات العضلية والالام التي مردها الاعصاب وبعض الازمات القلبية. ويتسبب نقص الزنك و السيلينيوم بخفض قدرات جهاز المناعة الجسدي ضد الالتهابات .