Хром – ролята му в организма и какво предизвиква неговия дефицит?
Хром е елемент от VI група от периодичната система с атомен номер 24. Той е открит и извлечен от Н. Воклен през 1780 година във Франция. Названието му идва от гръцката дума "chroma" (окраска, цвят) заради ярката окраска на съединението на хрома. Хромът е твърд, синкаво-сребрист метал, който не се окислява на въздух. Природен източник на този елемент са минералите-хромити.
Биологичната роля на хром
Хромът се отнася към елементите, които са жизнено необходими за животните и за човека. Естествен източник на хром за човека са растенията. В човешкия организъм се съдържат около 6 мг хром. В тъканите на органите съдържанието му е 10 пъти повече, отколкото в кръвта. Най-много хром има в черния дроб (0,2 мг/кг) и в бъбреците (0,6 мг/кг), червата, щитовидната жлеза, хрущялната и костната тъкани, в белите дробове (ако хромът постъпва в организма от въздуха). В белите дробове попада до 70% от постъпващия хром. С възрастта се наблюдава понижаване на количеството му в организма.
Хромът е незаменимо вещество, което оказва потенциално въздействие върху инсулина и по този начин влияе върху метаболизма на въглехидратите, липидите и белтъците. И до днес не е идентифициран химичният характер на взаимната връзка между хрома и функциите на инсулина. Биологически активната форма на хрома, понякога наричан фактор за толерантност към глюкозата, може да бъде комплекс от хром, никотинова киселина и може би аминокиселините глицерин, цистеин и глутаминова киселина. Предполага се, че хромът притежава биохимична функция, която оказва влияние върху способността на рецептора на инсулина към взаимодействие с хормона. Това играе голяма роля при възрастни хора и такива, болни от захарен диабет.
Синдромът на нарушение на толерантността към глюкозата съпътства захарен диабет и се проявява като хипергликемия на фона на дефицита на хром. Наблюдава се намаляване поглъщането на глюкоза от лещата на окото, утилизация на глюкозата за липогенезата, повишаване производството на въглероден диоксид и снижаване синтеза на гликоген от глюкозата. Всички тези нарушения се преустановяват с въвеждане на хром и инсулин. Има данни, които свидетелстват за това, че хром усилва действието на инсулина в периферните клетки.
Хромът е способен да влияе на хомеостазата на серумния холестерол и защитава от тенденцията към неговия растеж с напредването на възрастта. При дефицита на хром при животните се нарушава способността аминокиселините глицин, серин, метионин и а-амино-изомаслената киселина да се включат в сърдечния мускул. Върху обмена на другите аминокиселини хромът не оказва влияние.
При бременност се наблюдава съществено намаляване концентрацията на хром в косата и урината. Понижаването на съдържанието на хром и усилването на неговата екскреция с урината се отбелязва при повишени физически натоварвания при спортистите.
В организма хром присъства в две форми: тривалентна и шествалентна. Тривалентният хром играе много важна физиологична роля – участва в регулиране обмена на мазнините и въглехидратите, намалява съдържанието на холестерола в кръвта. Шествалентният вид е много по-токсичен от тривалентния. Тези съединения, заедно с общотоксичното действие, са способни да предизвикат мутагенни и канцерогенни ефекти.
Основните функции на хрома в организма са:
Влиза в състава на ниско молекулния органичен комплекс – фактор на толерантност към глюкозата, който осигурява поддържане на нормални нива на глюкоза в кръвта- Заедно с инсулина действа като регулатор на нивата на кръвната захар и осигурява нормална активност на инсулина
- Подпомага структурната цялост на молекулите на нуклеиновите киселини
- Участва в регулацията на работата на сърцето и на кръвоносните съдове
- Помага за извеждането от тялото на токсините, солите на тежките метали, радионуклидите.
Метаболизмът на хрома
В организма съединението хром постъпва с храната, водата и въздуха. Абсорбирането на хрома протича предимно в дебелото черво, а неусвоеният хром се извежда с фекалната маса. Усвоеният хром се извежда от организма главно чрез бъбреците (80%) и по-малко чрез белите дробове, кожата и червата (19%). Абсорбираният неорганичен тривалентен хром се отделя основно от бъбреците в малки количества – с падащата коса, потта и жлъчката. Голямо количество от елемента може да бъде изгубено с жлъчката.
Биологичното усвояване на хрома от неорганичните съединения в стомашно-чревния тракт не е голямо – едва 0,5-1%, но се покачва до 20-25% при постъпване на хром под формата на съединения. Шествалентният хром се усвоява в 3-5 пъти по-добре, отколкото тривалентния. Многобройните диетични фактори влияят на биодостъпността на хрома. Така че абсорбацията му расте при наличието на оксалати и се понижава при дефицита на желязо. Върху абсорбирането му оказват влияние също и физиологичните фактори като стареенето. В транспорта на хрома главна роля играят трансферинът и албуминът.
Дневната потребност на човешкия организъм от хром
Препоръчва се 50-200 мкг хром за възрастни на ден. За много хора може да е адекватно приемът на хром да е 25-35 мкг. Но е неадекватно при ситуации на стрес, повишена употреба на прости въглехидрати, напрегната физическа работа, инфекции, травми. Оптимално се смята потреблението на 150-200 мкг хром дневно. Дефицитът на хром в организма може да се появи при недостатъчно постъпване на този елемент (20 мкг или по-малко хром на ден).
Хранителни източници на хром
Хромът в хранителните продукти е малко. Най-добрите източници на елемента са обработеното месо, говеждият черен дроб, пълнозърнестите продукти, включително триците от хлебни зърна, бобови култури и подправките. Млечните продукти, плодовете и зеленчуците съдържат малко количество хром. Освен това той се съдържа в сиренето, гъбите, в някои лекарствени растения, а също и в рибата, скаридите, раците, кокошите яйца и бирената мая.
Токсичност на хрома
Прагът на токсичност на шествалентния хром е 5 мг на ден. Токсичната доза на тривалентния за човека е 200 мг. Леталната доза на хром за човек е повече от 3.0 грама.
Токсичността на хрома е толкова малко, че отрицателни ефекти от прекомерното потребление на тривалентния хром не се наблюдават. Само в много високи количества той проявява своето действие предимно в стомашни раздразнения като отровен елемент.
В организма на човека общотоксично, нефротоксично и хелатотоксично действие оказва шествалентният хром. Токсичността му се изразява в изменения в имунологичната реакция на организма, в понижаване на репаративните процеси в клетките, в инхибирането на ензимите, в увреждане на черния дроб, в нарушения на процесите на биологично окисляване. Освен това излишъкът на метала предизвиква специфични увреждания на кожата като язви и дерматити, пневмосклероза, гастрити, стомашна язва, язва на дванадесетопръстника, хромова хелатоза, нарушения в регулирането на съдовия тонус и сърдечната дейност.
Дефицит на хром
Хромът представлява практически интерес за развитите страни, където се използват много рафинирали хранителни продукти, тъй като големи загуби на хром се случват по време на обработването на продуктите. Освен това неадекватната употреба на хром има значение за хора, подложени на стрес, при травми и инфекции, когато потребността на тялото към хром се увеличава. Хромовият дефицит може да се развие при хора, употребяващи продукти с високо съдържание на прости въглехидрати.
Причини за дефицит на хром:
- Недостатъчно постъпване отвън
- Нарушения в регулирането на обмена на хром
- Повишено изразходване на хром при бременност
- Увеличаване на загубите на елемента при стрес и различни заболявания
- Усилено извеждане на хрома от тялото в условия на повишено съдържание на въглехидрати в използваната храна
- Увеличено отделяне на хром с урината в резултат на големи физически напрежения.
Основни прояви на хромова недостатъчност:
- Умора, безпокойство, безсъние, главоболие
- Невралгия и намалена чувствителност в крайниците
- Нарушения на мускулната координация, треперене на крайниците
- Увеличен риск от развитие на исхемия
- Промяна в масата на тялото (отслабване или напълняване)
- Намаляване на толерантността към глюкозата, особено при хора на средна или в напреднала възраст
- Повишени нива на холестерола и триглицеридите
- Повишен риск от развитие на диабет
- Нарушения на репродуктивните функции при мъжете.
