العناصر الكيميائية في جسم الإنسان
يمتاز جسم الإنسان بتنوع العناصر الكيميائية التي تشكّل مكوناته الأساسية، بدءًا من العظام والأسنان وصولاً إلى الشعر والدم والحمض النووي، مما يتوجب علينا التعرف على هذه العناصر ودورها الحيوي. إن فهم أهمية هذه العناصر ومراقبة تزويد الجسم بها يعد أمرًا ضروريًا لضمان الأداء الوظيفي المثالي للجسم. يتكون جسم الإنسان من الماء والمواد العضوية الأساسية مثل الكربوهيدرات والبروتينات والدهون والأحماض النووية، إلى جانب مجموعة من المواد غير العضوية مثل الكالسيوم والصوديوم والفسفور.
الماء كأهم مكون لجسم الإنسان
يعتبر الماء العنصر الكيميائي الأكثر وفرة في جسم الإنسان، حيث يمثل حوالي 60% من الوزن الكلي للجسم، وهو يشكل نسبة تتراوح بين 65% و90% في كل خلية. يدخل الماء أيضًا في تكوين السوائل الموجودة خارج الخلايا، مثل السائل الخلالي وبلازما الدم والسائل الدماغي الشوكي والليمف. من أبرز ميزات الماء أنه يعتبر مذيبًا قويًا لمجموعة واسعة من المركبات.
المكونات العضوية
يتضمن جسم الإنسان مجموعة من المواد العضوية، وهي كما يلي:
- الليبيدات: يوجد في جسم الإنسان نسبة كبيرة من اللبيدات، بما في ذلك الدهون التي توفر مخزونًا احتياطيًا للطاقة، وتساهم في امتصاص الصدمات. كما تشمل اللّبيدات الفسفورية والستيرويدات الضرورية لتشكيل أغشية الخلايا.
- البروتينات: البروتينات تمثل عنصرًا أساسيًا في الجسم، حيث تشارك في تكوين أغشية الخلايا والعضلات والشعر والأظافر. كما تعتبر الإنزيمات، التي تحفز التفاعلات الكيميائية، مُكونًا رئيسيًا من البروتينات، ويُساهم بروتين الكولاجين في بناء الجلد والعظام والأوتار.
- الكربوهيدرات: تعمل الكربوهيدرات على تزويد الجسم بالطاقة، ويمكن أن تكون على شكل سكريات بسيطة مثل الجلوكوز، أو محفوظة في الكبد والعضلات بشكل جلايكوجين. ومع ذلك، فإن نسبة الكربوهيدرات لا تتعدى حوالي 1% من وزن الجسم.
- الأحماض النووية: يحتوي الجسم على نوعين من الأحماض النووية، حيث يُعتبر الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA) المسؤول عن الوراثة، والحمض النووي الريبي (RNA) الذي يساهم في تنفيذ التعليمات المشفرة التي يحملها الحمض النووي (DNA).
المكونات غير العضوية
يحتوي جسم الإنسان أيضًا على مجموعة من المكونات غير العضوية، والتي تتضمن العناصر الكيميائية التالية:
- الأكسجين: يُعتبر الأكسجين العنصر الأكثر وفرة من حيث الكتلة في جسم الإنسان، حيث يشكل نسبة تتراوح بين 61% و65% من الوزن الكلي، وهو ضروري لعملية التنفس الخلوي.
- الكربون: يشغل الكربون المرتبة الثانية من حيث الوفرة، حيث يُمثل 18% من وزن الجسم، ويعتبر المكون الأساسي للمواد العضوية.
- الهيدروجين: يُشكل الهيدروجين 10% من كتلة الجسم، ويساهم في تكوين الماء اللازم لتليين الأعضاء والمفاصل وتنظيم درجة حرارة الجسم، كما أنه ضروري لإنتاج الطاقة.
- النيتروجين: يُشكل النيتروجين نحو 3% من كتلة الجسم، ويعتبر جزءًا أساسيًا في بناء البروتينات والأحماض النووية.
- الكالسيوم: يشكل الكالسيوم حوالي 1.5% من وزن الجسم، وهو ضروري لبناء العظام والأسنان وتقوية الهيكل العظمي، وله دور محوري في انقباض العضلات.
- الفسفور: يتراوح الفسفور من 1.2% إلى 1.5% من وزن الجسم، ويُوجد بشكل أساسي في العظام والأسنان.
- البوتاسيوم: يُمثل البوتاسيوم 0.2% إلى 0.35% من الجسم، وهو عنصر رئيسي لكل خلايا الجسم ويعزز وظيفة نقل الإشارات العصبية.
- الكبريت: يشكل الكبريت 0.20% إلى 0.25%، ويلعب دورًا هامًا في التنفس الخلوي، كما أنه تدخل في بناء بعض الأحماض الأمينية.
- الصوديوم: يُمثل الصوديوم ما بين 0.10% و0.15% من كتلته، ويعتبر مكونًا أساسيًا في السوائل الخلوية.
- المغنيسيوم: يشكل المغنيسيوم حوالي 0.05% من الوزن، ويُعتبر مهمًا لأكثر من 300 تفاعل كيميائي في الجسم.
- الكلور: يوجد الكلور على شكل أيون سالب ويشكل 0.15% من الجسم، ويعتبر ضروريًا للحفاظ على توازن السوائل.
- الحديد: يشكل الحديد 0.006% من الجسم، ويستخدم في بناء الهيموجلوبين.
- الفلور: يشكل 0.0037% من الجسم ويلعب دورًا في صحة الأسنان.
- الزنك: يُمثل الزنك 0.0032% وله دور كبير في تنظيم الجينات.
- النحاس: يشكل 0.0001% ويُعتبر عنصرًا أساسيًا في العديد من التفاعلات الحيوية.
- اليود: ضروري لصنع هرمون الغدة الدرقية، ويشكل 0.000016% من الجسم.
- السيلينيوم: يشكل 0.000019% وله وظائف مهمة في الجسم.
- الكروم: يمثل 0.0000024% ويساعد في تنظيم مستوى السكر.
- المنغنيز: يشكل 0.000017% وله دور في حماية الميتوكندريا.
- الموليبدينوم: يشكل 0.000013% ويعزز استفادة الجسم من الكبريت.
- الكوبالت: يُشكل 0.0000021% ويُعتبر ضروريًا لفيتامين B12.