تصنيف المجلدات المعدنية. المياه المعدنية المستخدمة للشفاء من خلال الشرب، اعتمادًا على تمعدنها، تسمى مائدة أو طبية.

قام V. V. Ivanov و G. A. Nevraev، من أجل إجراء تقييم أكثر شمولاً للمياه الطبية المعدنية المختلفة، بتطوير تصنيف يعتمد على المعايير الرئيسية لتقييمها والبيانات المتعلقة بأنماط تكوين المياه المعدنية. واستنادا إلى أنواع المياه الموجودة بالفعل في الطبيعة، اقترحوا جدول تصنيف يتم فيه تخصيص مكان محدد بدقة لكل ماء.

مجموعات المياه المعدنية

يتمتع جدول التصنيف هذا بأهمية عملية مهمة: باستخدام طريقة القياس والمقارنة، يمكن للمرء الحكم على الصفات العلاجية للمياه التي تم الحصول عليها حديثًا. وفقا لتصنيف إيفانوف ونيفراييف، يتم تقسيم جميع المياه الطبيعية (الجوفية) حسب التركيب والخصائص والقيمة الطبية إلى ست مجموعات علاجية رئيسية.

المجموعة أ. مياه بدون مكونات وخصائص "محددة". يتم تحديد قيمتها الطبية فقط من خلال التركيب الأيوني وكمية التمعدن في وجود مكون الغاز الخاص بها بشكل رئيسي من النيتروجين والميثان، الموجود في المياه في حالة مذابة عند الضغط الجوي بكميات صغيرة فقط.

المجموعة ب. المياه الغازية. وتتحدد قيمتها الطبية، أولا وقبل كل شيء، من خلال وجود كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون الذائب، الذي يحتل موقعا مهيمنا في التركيب الغازي العام لهذه المياه (80-100%)، وكذلك من خلال التركيب الأيوني والتركيبة الأيونية. كمية التمعدن.

المجموعة ب. مياه كبريتيد الهيدروجين (كبريتيد). ويتم التعرف على هذه المياه من خلال وجود أيونات كبريتيد الهيدروجين وهيدروكبريتيد الحرة في تركيبها، والتي تحدد التأثير العلاجي للمياه المعدنية، المستخدمة في المقام الأول للحمامات. ويجب ألا يقل إجمالي محتوى كبريتيد الهيدروجين في هذه المياه عن 10 ملغم/لتر.

المجموعة د. مياه الحديدوز (Fe + Fe) والزرنيخ (As) والتي تحتوي على نسبة عالية من المنغنيز والنحاس والألمنيوم وما إلى ذلك. ويتم تحديد تأثيرها العلاجي، بالإضافة إلى التركيب الأيوني والغازي والتمعدن، من خلال وجود واحد أو أكثر من المكونات النشطة دوائيا المذكورة.

المجموعة د. المياه التي تحتوي على بروميد (Br)، يوديد (I) ونسبة عالية من المواد العضوية. لتصنيف المياه إلى بروميد ويوديد (أو بروميد اليود)، فإن المحتوى المقبول من البروم هو 25 ملغم/لتر واليود 5 ملغم/لتر مع تمعدن لا يزيد عن 12-13 جم/لتر. مع ارتفاع التمعدن، تزداد المعايير وفقًا لذلك.

لم يتم بعد وضع معايير مبررة بشكل كافٍ لتقييم المحتوى العالي من المواد العضوية في المياه المعدنية الطبية. هناك نوعان معروفان من المياه المعدنية التي تحتوي على نسبة عالية من المواد العضوية - نافتوسيا (غرب أوكرانيا) وبرامستيدت (ألمانيا).

المجموعة هـ. مياه الرادون (المشعة). تشمل هذه المجموعة جميع المياه المعدنية التي تحتوي على أكثر من 50 إيمان/لتر (14 وحدة معجنة) من غاز الرادون.

المجموعة J. حمامات سيليسيوس. تضم هذه المجموعة من المياه المياه الحرارية السيليسية المنتشرة في الطبيعة. كمعيار مشروط، يؤخذ المحتوى فيها ليكون 50 ملغم/لتر، عند درجة حرارة تزيد عن 35 درجة مئوية.

علاوة على ذلك، تنقسم مجموعات المياه حسب تكوينها الغازي إلى ثلاث مجموعات فرعية: أ) النيتروجين، حيث يكون الغاز بشكل أساسي من أصل جوي؛ ب) الميثان (بما في ذلك غاز النيتروجين والميثان وثاني أكسيد الكربون والميثان)، حيث يكون الغاز بشكل أساسي من أصل كيميائي حيوي؛ ج) ثاني أكسيد الكربون، حيث يكون الغاز عادة من أصل داخلي. وتشمل المجموعة الأخيرة أيضًا الغازات البركانية، حيث يسود ثاني أكسيد الكربون دائمًا تقريبًا.

قد تحتوي المياه المعدنية من المجموعة (أ) على غازي النيتروجين والميثان؛ في المجموعتين B وF - النيتروجين والميثان وثاني أكسيد الكربون؛ في المجموعتين G وE - النيتروجين وثاني أكسيد الكربون؛ في المجموعة د – النيتروجين والميثان. جميع مياه المجموعة ب هي مياه كربونية فقط.

وفي الوقت نفسه، يتم تقسيم جميع المياه المعدنية حسب التركيب والتمعدن إلى 9 فئات. وفي هذه الحالة تم أخذ جميع الأيونات الموجودة بكميات مكافئة لا تقل عن 20% بعين الاعتبار. الطبقة الأولى تجمع بين جميع المياه مع تمعدن إجمالي يصل إلى 2 جم / لتر، بغض النظر عن تركيبها، لأنه مع هذا التمعدن المنخفض، لا يتم تحديد التأثير العلاجي للمياه المعدنية من خلال التركيب الأيوني، ولكن من خلال وجود أي مادة نشطة دوائيًا. المكونات الدقيقة أو خصائص محددة. وفي جميع الفئات الأخرى، يتراوح عدد الفئات الفرعية من 3 إلى 7.

تم تحديد عدة تدرجات للتمعدن: ما يصل إلى 2، 2-5، 5-15، 15-35، 35-150 وما فوق 150 جم / لتر. يُظهر هذا التقسيم، المريح من الناحية العلاجية والوراثية، التمعدن المعتاد لأنواع المياه المعدنية التي توجد غالبًا في الطبيعة.

تقسيم درجة حرارة المياه المعدنية

تنقسم المياه المعدنية حسب درجة الحرارة إلى ثلاث مجموعات:

1) بارد دائمًا، ويتشكل، كقاعدة عامة، في أعماق ضحلة؛

2) بارد أو دافئ أو ساخن حسب عمق الدورة الدموية.

3) دائمًا ما تكون ساخنة ، ويرتبط تكوينها وخصائصها التركيبية ارتباطًا وثيقًا بإقليميتها. وتشمل الأخيرة جميع المصطلحات المدرجة في المجموعتين ب ود.

بناءً على قيمة الرقم الهيدروجيني، يتم تقسيم المياه إلى 6 مجموعات. تعتبر قيمة الرقم الهيدروجيني مهمة بشكل خاص للتقييم العلاجي لمياه كبريتيد الهيدروجين (كبريتيد)، لأنها تحدد نسبة المواد الحرارية الحرة والسيليسية في المياه، والتي تعتمد كمية وشكل التواجد فيها على قلوية أو حموضة المياه.

تم توضيح هذا التقسيم للمياه المعدنية وفقًا لقيمة الرقم الهيدروجيني - وفقًا للخصائص الحمضية القاعدية - وتم إثباته بشكل أفضل من الناحية الفيزيائية والكيميائية بواسطة A.N. Pavlov وV.N. Shemyakin.

وهذه التصنيفات لمياه الطاقة الطبية والصناعية والحرارية ذات طبيعة خاصة ولها غرض خاص. هناك محاولات عديدة لإنشاء تصنيفات عامة وطبيعية وجينية وغيرها من التصنيفات للمياه الطبيعية وفقًا لتكوينها وتمعدنها.

إن تصنيف المياه المعدنية في إيفانوف ونيفراييف حسب التمعدن مخصص للمياه الطبية وغير مناسب لتطبيقات الطاقة الصناعية والحرارية.

العلاج بالمياه المعدنية(بلنيوم لاتيني - حمام) - الاستخدام الطبي للمياه المعدنية. أساس العلاج بالمياه المعدنية هو الاستخدام الخارجي للمياه المعدنية الطبيعية والصناعية. في الوقت نفسه، يشمل العلاج بالمياه المعدنية تقليديا الاستخدام الداخلي للمياه المعدنية (الشرب، والاستنشاق، وغسل الأمعاء، وما إلى ذلك).

خصائص وتصنيف المياه المعدنية

مياه معدنية— المياه الطبيعية التي لها تأثير علاجي على جسم الإنسان بسبب التركيبة الأساسية للملح الأيوني والغاز، وزيادة محتوى المكونات النشطة بيولوجيًا وخصائص محددة (النشاط الإشعاعي، ودرجة الحرارة، وتفاعل البيئة وفقًا لـ GOST 13273-88).

تتشكل المياه المعدنية نتيجة للعمليات الجيوكيميائية المترابطة بشكل وثيق مثل الترشيح وانحلال الملح والتبادل الأيوني في نظام الماء الصخري. تصنف المياه المعدنية حسب مصدرها وظروف تكوينها إلى:

الرسوبية (الأحداث، العميقة)، والتي تنطوي على تكوينها عمليات ترشيح المياه السطحية التي تتسرب إلى الأرض عن طريق الصخور الرسوبية؛
ارتشاحي (فادوزي، سطحي)، يتشكل نتيجة لترسيب ودفن مياه البحر في الأعماق الداخلية.

تأتي المياه المعدنية إلى سطح الأرض على شكل ينابيع معدنية طبيعية أو يتم إزالتها من الأعماق باستخدام حفر الآبار (الكابتاج) بعمق 2-3 كم أو أكثر.

تحتوي جميع المياه المعدنية على أربعة مكونات مترابطة - المعادن غير العضوية والغازات والمواد العضوية والنباتات الدقيقة. تذوب في الماء، وترتبط جزيئاتها، وفقًا للمفاهيم الحديثة، ببعضها البعض بواسطة روابط هيدروجينية ضعيفة (بطاقة 20 كيلوجول/مول) وتشكل العديد من المركبات المتعددة. تتكون هذه الجزيئات الفائقة من 57 جزيء ماء بتنسيق رباعي السطوح (الشكل 1.1) وتشكل 15% من إجمالي حجم الماء. ترتبط 16 من هذه الجزيئات الفائقة بـ "عناصر هيكلية" خاصة للماء - مجموعات صغيرة تتكون من 912 جزيء ماء. تبلغ حصة هذه العناصر ذات البنية المكانية في الحجم الإجمالي للمياه 80٪، وتصل أبعادها الخطية إلى 10 -8 م، وترجع سلامة مثل هذا الهيكل إلى التفاعلات الشبيهة بالذرات بين المجموعات. التجمعات السداسية من جزيئات الماء تكاد لا تتفاعل مع بعضها البعض، بل تنزلق وجوهها بسهولة بالنسبة لبعضها البعض، وهو ما يحدد سيولتها العالية. عمليا لا تنهار حتى عندما يغلي الماء. في وجود المواد الكيميائية (الأيونات والغازات وما إلى ذلك)، تشكل العناصر الهيكلية للمياه هياكل فوقية انفصالية ذاتية التنظيم، ويتم تحديد تركيبها وخصائصها الفيزيائية والكيميائية من خلال الطبيعة الكيميائية للشوائب. وبناءً على ذلك، يتحدثون عن البنية "المعلوماتية" الفريدة للمياه المعدنية، حيث يتم "تسجيل" المعلومات حول المواد المذابة فيها. لقد خمن المفكرون القدماء ذلك بشكل حدسي بالفعل: فقد جادل أرسطو بأن "المياه هي مثل الأراضي التي تمر عبرها".

أرز. 1.1. هيكل polyassociates من المياه المعدنية

يشمل تكوين المياه المعدنية تقريبًا كل ما يوجد في أحشاء الأرض. العناصر الكيميائيةوالتي توجد هناك على شكل أيونات مائية أو مركبات مرتبطة بها، وتختلف حدود تركيزاتها بمقدار 5-6 أوامر. الكاتيونات الأكثر شيوعًا هي Na +، Mg 2+، Ca 2+ والأنيونات CI -، SO 2 4 -، HCO 3 -. مع زيادة المحتوى الكلي للأيونات في الماء، يزداد عدد المركبات من النوع المخلبي التي تشكلها مع المجمعات، والتي تدخل المياه الجوفية نتيجة تحلل المواد العضوية. بالنسبة لأيونات Na + وCI، يزيد محتوى هذه المجمعات إلى 50%، وبالنسبة لـ Mg 2+ Ca 2+ وSO 2 4 - أيونات - إلى 95%.

المعالم الرئيسية للمياه المعدنية هي تركيباتها الأيونية والغازية.

الأيوناتالعديد من العناصر الدقيقة Mn، Cu، Zn، Mo، Fe، As، Co، B، F، Br، J، الموجودة في المياه المعدنية بكميات صغيرة، هي عوامل مساعدة لمعظم الإنزيمات ويمكن أن تتداخل بشكل فعال مع أنواع مختلفة من التمثيل الغذائي في الجسم. عند استخدام المياه المعدنية للاستخدام الخارجي، فإن خصائص تكوين مكوناتها الدقيقة ليست مهمة ولا تؤخذ في الاعتبار، ولكنها تلعب دورًا أساسيًا في استخدام المياه المعدنية للشرب. بالإضافة إلى ذلك، تحتوي المياه المعدنية على كمية كبيرة من السيليكا على شكل حمض السيليكات H 2 SiO 3 (على شكل جزء غرواني غير منفصل) أو أيون سيليكات الهيدروسيليكات HSIO 3 -.

غازات، الموجودة في المياه المعدنية في حالة مذابة، والتي يعتبر تركيبها أهم مؤشر على أصل المياه المعدنية ويؤثر على تركيبها الأيوني. وفقًا للملاحظة العادلة للأكاديمي ف. فيرنادسكي، المياه المعدنية "مشبعة بغازات القشرة الأرضية التي توجد فيها وحيث تكونت". المكونات الرئيسية للتركيبة الغازية للمياه المعدنية هي النيتروجين N2 والميثان CH4 وثاني أكسيد الكربون CO2 وكبريتيد الهيدروجين H2S. يتم إطلاق النيتروجين والميثان تلقائيًا من الماء بسبب ذوبانهما المنخفض بتركيزات عالية. تحتوي المياه المعدنية على غاز الرادون المشع، والذي ينطلق من الراديوم في الصخور الحاملة للمياه. نظرًا لكميته الصغيرة وقابليته الجيدة للذوبان، لا يوجد الرادون في الماء إلا في حالة مذابة.

ضمن مواد عضوية،تسود في المياه المعدنية الأحماض الدهنية المتطايرة (الخليك، الفورميك، الزبداني، البروبيونيك، وما إلى ذلك)، والاسترات والكحولات والأمينات والكربوهيدرات والأحماض الدبالية. وتوجد أكبر كمية من المركبات العضوية في المياه الجوفية لحقول الغاز والنفط، وكذلك في المناطق ذات التكوين العالي للخث.

البكتيرياوتتمثل المياه المعدنية بشكل رئيسي في البكتيريا المؤكسدة والميثان والمخفضة للكبريتات والمنتجة للهيدروجين. تستهلك المواد الصخرية، فهي تشكل غالبية الأيونات والغازات المعقدة الموجودة في الماء. يمكن أن يصل عدد الكائنات الحية الدقيقة في المياه المعدنية إلى 106 في 1 مل.

لا يحدد أصل المياه المعدنية تكوينها فحسب، بل يحدد أيضًا خصائصها الفيزيائية والكيميائية الفريدة - الكيميائية والفيزيائية الحرارية والإشعاعية والميكانيكية.

بناءً على تركيبها الكيميائي وخصائصها الفيزيائية وقيمتها الطبية، تنقسم المياه المعدنية الطبيعية إلى 9 مجموعات علاجية رئيسية:

أنا - الماء بدون مكونات وخصائص "محددة" (يتم تحديد تأثيرها من خلال التركيب الأيوني والتمعدن)؛
ثانيا - المياه الغازية.
ثالثا - مياه كبريتيد الهيدروجين.
IV - المياه الحديدية و"المتعددة المعادن" (التي تحتوي على نسبة عالية من المنغنيز والنحاس والرصاص والزنك والألمنيوم وما إلى ذلك)؛
V - مياه البروم واليود واليود والبروم؛
سادسا - المياه السيليكية شديدة الحرارة (الحرارية)؛
سابعا - مياه الزرنيخ.
ثامناً- مياه الرادون (المشعة)؛
تاسعا- المياه المحتوية على البورون.

ضمن المجموعات المدرجة هناك أنواع مختلفة من الهيدروكيميائية للمياه المعدنية.

إلى جانب التركيب النوعي للمياه المعدنية، فإن المؤشرات الكمية المتكاملة لا تقل أهمية، ومن بينها الأكثر إفادة هي:

التمعدن - كمية جميع المواد (الأيونات والجزيئات غير المنفصلة) الذائبة في وحدة حجم الماء، باستثناء الغازات؛
محتوى الغاز - كمية جميع الغازات الذائبة في المياه المعدنية؛
المحتوى الكلي للكربون العضوي، والذي يستخدم لتقدير محتوى المواد العضوية في المياه المعدنية.

بالإضافة إلى ذلك، يتم تقسيم المياه المعدنية حسب الحموضة (القلوية)، وهو أمر مهم لامتصاص المياه الداخلية. ترتبط احتمالية الأكسدة والاختزال في المياه المعدنية (مقياس لنشاطها التأكسدي) ارتباطًا وثيقًا بالحموضة. تختلف قيمة Eh في المياه المختلفة من -600 إلى 860 مللي فولت وتتناقص مع زيادة الرقم الهيدروجيني.

درجة حرارةهي المعلمة الرئيسية للخصائص الفيزيائية الحرارية للمياه المعدنية. فهو يحدد قابلية ذوبان الغازات في الماء ومحتواها وينظم التأثير العلاجي للمواد الكيميائية الذائبة في الماء. تتراوح درجة حرارة المياه المعدنية من 0 درجة مئوية وما دونها إلى 200-300 درجة مئوية وتعتمد على النظام الحراري لأعماقها وعمق الدورة الدموية.

تأثير الإشعاعيتم تحديد المياه المعدنية في المقام الأول من خلال إشعاع الرادون الموجود فيها. ومن الناحية الكمية، يتميز بالنشاط الإشعاعي لغاز الرادون، ويقاس بـ Bq/dm3.

الخصائص الميكانيكية للمياه المعدنية قريبة من تلك الموجودة في المياه العذبة.

تجدر الإشارة إلى أنه لا يمكن استخدام جميع المياه المعدنية العديدة الموجودة في أحشاء الأرض للأغراض الطبية. ل المعدنية الطبيةلا يمكن تصنيف المياه إلا على أنها تلك التي تتوافق تركيبتها وخصائصها مع المعايير المقبولة لتصنيف المياه كمياه معدنية طبية. وقد تم تطوير هذه المعايير بناءً على سنوات عديدة من الخبرة في الاستخدام السريري للمياه المعدنية.

الاسم والتقسيميتم تحديد المياه المعدنية من خلال معايير الخواص الفيزيائية والكيميائية. يتم عرض المعايير الرئيسية لتقييم المياه المعدنية الطبية واسم تصنيفها في الجدول. 1.1.

المياه المعدنية الاصطناعيةلا يمكن أن يكون نظيرًا كاملاً بدرجة كافية للمياه المعدنية الطبيعية، خاصة من حيث تكوين الغاز ومحتوى العناصر النزرة وخصائص الغرويات. ولذلك فإن المياه المعدنية الاصطناعية تستخدم فقط للاستخدام الخارجي، ولا ينصح بها للمعالجة الداخلية (الشرب).

حسب الاستخدام الطبي تنقسم المياه الطبيعية إلى مياه معدنية للاستخدام الخارجي () والداخلي ().

مقدمة

تحتوي الأجسام البشرية والحيوانية على عناصر جدول D.I بأكمله. مندليف.

لضمان الأداء الطبيعي للجسم، يحتاج الشخص إلى عناصر ذات أهمية بيولوجية، والتي تنقسم إلى عناصر كبيرة وعناصر صغرى. في الكائنات الحية، يكون محتوى العناصر الكبيرة، مقارنة بالعناصر الدقيقة، مرتفعًا نسبيًا ويصل إلى أكثر من 0.001٪. بشكل أساسي، تدخل العناصر الكبيرة إلى جسم الإنسان مع الطعام، والاستهلاك اليومي الموصى به يزيد عن 200 ملغ.

في الحياة اليومية، تُستخدم الكلمة المألوفة الآن "معدنية" عادةً للإشارة إلى العناصر الدقيقة والكبيرة. والسبب في ذلك هو مصطلح "المعادن الغذائية" المشتق من اللغة الإنجليزية، والذي يستخدم لوصف العناصر ذات الأهمية البيولوجية.

المعادن ليس لها قيمة طاقة مثل الدهون والبروتينات والكربوهيدرات. ولكن بدونهم، حياة الإنسان مستحيلة. تؤدي هذه المواد وظيفة بلاستيكية في العمليات الحيوية بالجسم، لكن دورها كبير بشكل خاص في بناء الأنسجة العظمية. تشارك المعادن في عمليات التمثيل الغذائي المهمة - الماء والملح والحمض القاعدي.

يتكون منها لحم الكائنات الحية. يتم تصنيف عدد من العناصر على أنها عناصر حيوية أو مغذيات كبيرة. هذه هي النيتروجين والكربون والهيدروجين والأكسجين والكبريت والفوسفور. تتكون المواد العضوية في جسم الإنسان، مثل الدهون والبروتينات والكربوهيدرات والهرمونات والفيتامينات والإنزيمات، من هذه المغذيات الكبيرة. وتشمل العناصر الكبيرة الأخرى: المغنيسيوم والكالسيوم والبوتاسيوم والكلور والصوديوم.

من الآمن أن نقول إن العناصر الكبيرة هي أساس حياة الإنسان وصحته. محتوى العناصر الكبيرة في الجسم ثابت إلى حد ما، ولكن قد تحدث انحرافات خطيرة جدًا عن القاعدة، مما يؤدي إلى تطور أمراض من أنواع مختلفة. وتتركز هذه العناصر بشكل رئيسي في العضلات والعظام والأنسجة الضامة والدم. إنها مواد البناء للأنظمة الداعمة وتوفر خصائص الكائن الحي بأكمله. العناصر الكبيرة هي المسؤولة عن استقرار أنظمة الجسم الغروانية والحفاظ على الضغط الأسموزي.

تصنيف المعادن

كقاعدة عامة، تبدأ دراسة أي مواد نشطة بيولوجيا (بما في ذلك المعادن) بتصنيفها.

يعتمد أبسط تصنيف للعناصر المعدنية على خاصية كمية. يمكن أن يكون المبلغ الإجمالي لكل عنصر مختلفًا جدًا، لذلك يتم التمييز بين ما يسمى بالعناصر الكبيرة والعناصر الدقيقة (أو فائقة الصغر). العناصر الدقيقة (ME) هي مجموعة من العناصر الكيميائية التي تتواجد في جسم الإنسان والحيوان بكميات قليلة جداً تتراوح بين 10 -3 -10 -12%. بحسب تعريف ن.أ أجادجانيان وأ.ف. سكالني (2001)، "العناصر الصغرى ليست مكونات عشوائية لأنسجة وسوائل الكائنات الحية، ولكنها مكونات لنظام فسيولوجي موجود بشكل طبيعي وقديم جدًا ومعقد يشارك في تنظيم الوظائف الحيوية للكائنات الحية في جميع مراحل التطور." يعد تقسيم المعادن وفقًا للمعايير الكمية أمرًا تعسفيًا تمامًا، نظرًا لأن نفس العنصر يمكن أن يعمل في الجسم كعنصر كبير وكعنصر صغري. مثال على ذلك الكالسيوم الذي يوجد بكميات كبيرة في العظام، وفي هذه الحالة فهو بالتأكيد من المغذيات الكبيرة. لكن نفس الكالسيوم يلعب دور الرسول الثانوي للإشارة الهرمونية في الخلايا، وفي هذه الحالة يتم قياس كميته بالميكروجرام، وهو بالطبع عنصر دقيق.

على الرغم من أن التصنيف على أساس الخصائص الكمية بسيط ومريح، إلا أنه لا يساعد في الإجابة على السؤال حول الدور البيولوجي لكل عنصر محدد في الجسم. يمكن أن تكون هذه الطريقة لتقسيم العناصر المعدنية إلى مجموعات حسب كميتها أقل فائدة في تحديد العمل المشترك للمعادن في الجسم، سواء كان ذلك تأثيرًا تآزريًا أو عدائيًا. ولذلك فإن الباحثين من مختلف التخصصات البيولوجية والطبية يقدمون آراءهم حول هذه المسألة.

تختلف المعادن بشكل حاد عن بعضها البعض في خصائصها الفيزيائية والكيميائية وتأثيراتها البيولوجية. وظائف المعادن الحيوية في الجسم متنوعة للغاية وتعتمد على العديد من العوامل: التركيز في الركائز البيولوجية، وعلى خصائص الركيزة الحيوية نفسها، وعلى تفاعلها مع بعضها البعض ومع المواد النشطة بيولوجيًا الأخرى في الجسم. في هذه الحالة، يمكن أن تكون بمثابة "الفيتامينات غير العضوية" - (كجزء من الإنزيمات، مع الهرمونات، مع مركبات أخرى نشطة بيولوجيا).

تعود بداية الدراسة الجادة لدور العناصر الكبيرة والصغرى في حياة الجسم إلى نهاية القرن التاسع عشر. وحتى ذلك الحين، نشأ سؤال حول تصنيف العناصر المعدنية فيما يتعلق بخصائص التغذية البشرية (مقتبس من: Petrovsky K.S., Vanhanen V.D., 1981). يعتمد خيار التصنيف هذا على خاصية المعادن لتغيير التوازن الحمضي القاعدي.

أظهرت دراسة التركيب المعدني للمنتجات الغذائية أن بعضها يتميز بغلبة تركيبة العناصر المعدنية التي تسبب تغيرات في السالبية الكهربية (الكاتيونات) في الجسم، والبعض الآخر يسبب تحولات في السالبية الكهربية (الأنيونات) في الغالب. وفي هذا الصدد، فإن الأطعمة الغنية بالكاتيونات لها توجه قلوي، والأطعمة الغنية بالأنيونات لها توجه حمضي. ونظرا لأهمية الحفاظ على الحالة الحمضية القاعدية في الجسم والتأثير المحتمل للمواد الحمضية والقلوية الموجودة في الغذاء عليه، رأى واضعو هذا التصنيف أنه من المناسب تقسيم العناصر المعدنية للمنتجات الغذائية إلى مواد ذات عمل قلوي وحمضي. . بالإضافة إلى ذلك، يتم تحديد العناصر المعدنية الموجودة في المنتجات الغذائية بكميات صغيرة والتي تظهر نشاطًا بيولوجيًا عاليًا في الجسم على أنها مجموعة مستقلة من العناصر الحيوية الدقيقة.

العناصر المعدنية القلوية (الكاتيونات): الكالسيوم، المغنيسيوم، البوتاسيوم، الصوديوم.

العناصر المعدنية ذات الطبيعة الحمضية (الأنيونات): الفوسفور، الكبريت، الكلور.

على المستوى الحالي للمعرفة، فإن التصنيف أعلاه قد عفا عليه الزمن إلى حد ما، لأنه لا يمكن النظر إلى استقلاب أي عنصر معدني فقط من وجهة نظر قلويته أو حموضته.

من الأمور الأكثر أهمية لعلماء وظائف الأعضاء وعلماء الكيمياء الحيوية والمتخصصين في مجال تغذية الإنسان هو التصنيف القائم على الدور البيولوجي للعناصر. وبحسب هذا التصنيف فإنه من بين العناصر الـ 81 الموجودة في جسم الإنسان يتم التمييز بين 15 عنصراً حيوياً أو أساسياً وهي: الكالسيوم، الفوسفور، البوتاسيوم، الكلور، الصوديوم، الزنك، المنغنيز، الموليبدينوم، اليود، السيلينيوم، الكبريت، المغنيسيوم، الحديد، النحاس. والكوبالت. مع "النقص المطلق" (وفقًا لـ Avtsyn A.P. وآخرون، 1991) في المواد الأساسية، يحدث الموت.

بالإضافة إلى ذلك، يتم تمييز العناصر الأساسية المشروطة: الفلور والسيليكون والتيتانيوم والفاناديوم والكروم والنيكل والزرنيخ والبروم والسترونتيوم والكادميوم.

هناك أيضًا مجموعة كبيرة إلى حد ما من العناصر التي تتراكم غالبًا في الجسم من خلال الطعام أو الهواء المستنشق أو مياه الشرب، لكن وظيفتها المفيدة بيولوجيًا لم يتم تحديدها بعد. على العكس من ذلك، فإن بعض هذه العناصر سامة بلا شك. تشمل المواد السامة المعروفة الرصاص والزئبق والكادميوم والبريليوم وبعض المواد الأخرى. إن تقسيم العناصر إلى أساسية وسامة هو أمر تعسفي إلى حد كبير. وبالتالي، فإن بعض العناصر السامة بشكل عام (الزرنيخ والرصاص وحتى الكادميوم) تعتبر ضرورية من قبل بعض المؤلفين، على الأقل بالنسبة لحيوانات المختبر. من ناحية أخرى، فإن العناصر النزرة الأساسية مثل النحاس والمنغنيز والسيلينيوم والموليبدينوم واليود والفلور والكوبالت في ظل ظروف معينة يمكن أن تسبب أعراض التسمم.

كما أن تصنيف العناصر حسب نشاطها الحيوي لا يخلو من العيوب. بادئ ذي بدء، فهو لا يعكس التغيرات في الخصائص البيولوجية للمعادن الحيوية اعتمادًا على جرعاتها، أو دمجها مع عناصر أخرى، أو تآزرها أو تضادها. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يختلف الدور البيولوجي للمعادن الحيوية اعتمادًا على عدد من العوامل الأخرى: الظروف المعيشية، والعمر، والعادات السيئة، وما إلى ذلك.

في و. حدد سموليار (1989) خمسة معايير للنشوء الحيوي لعنصر كيميائي أو ME:

1) التواجد في أنسجة الجسم السليم.

2) اختلافات طفيفة في الوفرة النسبية في الكائنات الحية المختلفة؛

3) عند استبعادها من النظام الغذائي، يتم إعادة إنتاج التغيرات المورفولوجية الناجمة عن قصورها بشكل واضح؛

4) اضطرابات محددة في العمليات البيوكيميائية في فرط التعرق.

5) يتم التخلص من التغييرات المكتشفة عن طريق إدخال العنصر المفقود.

في بلدنا، بناءً على اقتراح الأكاديمي في الأكاديمية الروسية للعلوم الطبية أ.ب. Avtsyn وزملاؤه (1983) لتعيين جميع العمليات المرضية الناجمة عن نقص أو زيادة أو عدم توازن العناصر الكلية والصغرى، قدموا مفهوم العناصر الدقيقة واقترحوا تصنيفًا عمليًا للعناصر الدقيقة البشرية، والذي كان يعتمد على مبدأ إعطاء الأولوية للعوامل المسببة. عامل ذو طبيعة كيميائية. ومن ثم، يجب تسمية كل داء جنيني دقيق وفقًا لاسم الـ ME، الذي تسبب نقصه أو تأثيره السام في حدوث المرض. يمكن أن تكون العناصر الدقيقة واضحة، على سبيل المثال. يتم التعبير عنها سريريًا، سواء كانت كامنة أو محتملة.

وفقا لتصنيفه (Avtsyn A.P. وآخرون، 1991)، يمكن تقسيم جميع العناصر الدقيقة إلى داخلية طبيعية، وطبيعية خارجية، ومن صنع الإنسان. إذا لم تكن العناصر الدقيقة الطبيعية مرتبطة بالنشاط البشري، فإن العناصر التي يصنعها الإنسان ترتبط بنشاط الإنتاج البشري. وهي: 1) الصناعية (المهنية) المرتبطة بأنشطة الإنتاج البشري. وفي الوقت نفسه، تنتج الأمراض والمتلازمات عن زيادة في بعض العناصر الدقيقة (ME) ومركباتها مباشرة في منطقة الإنتاج. 2) ما يسمى بالعناصر الدقيقة "الحيوية" التي تتطور في محيط الإنتاج. 3) تتطور العناصر الدقيقة التجاوزية على مسافة كبيرة من الإنتاج بسبب نقل الهواء أو الماء للـ ME.

بغض النظر عن تنوع وأهمية تصنيف معين، من أجل البساطة والراحة، يتم استخدام أبسط تصنيف في كثير من الأحيان - بناءً على خاصية كمية.

على الرغم من أن الكثير من الناس لديهم فكرة تقريبية عن ماهيته، إلا أن البعض لا يستطيع تحديد مفهوم "المعدن". يتضمن تصنيف المعادن عددًا كبيرًا من العناصر المتنوعة للغاية، وقد وجد كل منها تطبيقًا في مجال أو آخر من مجالات النشاط نظرًا لمزاياه وخصائصه. ولذلك، فمن المهم معرفة ما هي خصائصها وكيف يمكن استخدامها.

المعادن هي نتاج التفاعلات الكيميائية الاصطناعية أو الطبيعية التي تحدث داخل القشرة الأرضية وعلى سطحها، وهي متجانسة كيميائيا وفيزيائيا.

تصنيف

اليوم، من المعروف أن أكثر من 4000 صخرة مختلفة مدرجة في الفئة "المعدنية". ويتم تصنيف المعادن وفقا للمعايير التالية:

وراثي (حسب الأصل) ؛
عملي (المواد الخام والخام والأحجار الكريمة والوقود وما إلى ذلك)؛
المواد الكيميائية.

المواد الكيميائية

في الوقت الحالي، الأكثر شيوعًا هو تصنيف المعادن حسب التركيب الكيميائي، والذي يستخدمه علماء المعادن والجيولوجيون المعاصرون. يعتمد ذلك على طبيعة الروابط بين العناصر الهيكلية المختلفة وأنواع التغليف والعديد من الميزات الأخرى التي قد يمتلكها المعدن. ويتضمن تصنيف المعادن من هذا النوع تقسيمها إلى خمسة أنواع، يتميز كل منها بغلبة طبيعة معينة للارتباط بين وحدات هيكلية معينة.

العناصر الأصلية
كبريتيدات.
أكاسيد وهيدروكسيدات.
أملاح أحماض الأكسجين.
هاليدات.

علاوة على ذلك، وفقًا لطبيعة الأنيونات، فهي مقسمة إلى عدة فئات (كل نوع له قسمه الخاص)، حيث يتم تقسيمها بالفعل إلى فئات فرعية، والتي يمكننا التمييز بينها: الإطار، السلسلة، الجزيرة، التنسيق والمعادن ذات الطبقات . يتضمن تصنيف المعادن المتشابهة في التركيب والتي لها بنية مماثلة دمجها في مجموعات مختلفة.

خصائص أنواع المعادن

العناصر الأصلية. وتشمل هذه الفلزات والمعادن الأصلية مثل الحديد والبلاتين أو الذهب، وكذلك غير المعادن مثل الماس والكبريت والجرافيت.
الكبريتات، وكذلك نظائرها المختلفة. يشمل التصنيف الكيميائي للمعادن أملاحًا مثل البيريت والجالينا وغيرها في هذه المجموعة.
الأكاسيد والهيدروكسيدات ونظائرها الأخرى، وهي عبارة عن مركب من المعدن مع الأكسجين. المغنتيت، الكروميت، الهيماتيت، الجيوثيت هم الممثلون الرئيسيون لهذه الفئة، والتي تتميز بالتصنيف الكيميائي للمعادن.
أملاح أحماض الأكسجين.
الهاليدات.

ومن الجدير بالذكر أيضًا أنه يوجد في مجموعة "أملاح أحماض الأكسجين" أيضًا تصنيف للمعادن حسب الفئة:

كربونات.
الكبريتات.
التنغستن والموليبدات.
الفوسفات.
السيليكات.

هناك أيضًا ثلاث مجموعات:

نارية.
الرسوبية.
متحولة.

حسب الأصل

يشمل تصنيف المعادن حسب الأصل ثلاث مجموعات رئيسية:

ذاتية النمو. تتضمن عمليات تكوين المعادن في الغالبية العظمى من الحالات اختراق القشرة الأرضية والتصلب اللاحق للسبائك الساخنة تحت الأرض، والتي تسمى عادة الصهارة. في هذه الحالة، يتم تكوين المعادن نفسها في ثلاث خطوات: الصهارة، البغماتيت وما بعد الصهارة.
خارجي. في هذه الحالة، يحدث تكوين المعادن في ظل ظروف مختلفة تماما مقارنة بالظروف الداخلية. يتضمن تكوين المعادن الخارجية التحلل الكيميائي والفيزيائي للمواد والتكوين المتزامن لتشكيلات جديدة مقاومة لبيئة أخرى. تتشكل البلورات نتيجة لتجوية المعادن الداخلية.
متحولة. وبغض النظر عن كيفية تشكل الصخور أو قوتها أو ثباتها، فإنها ستتغير دائمًا تحت تأثير ظروف معينة. الصخور التي تتشكل بسبب التغيرات في خصائص أو تكوين العينات الأصلية تسمى عادة الصخور المتحولة.

وفقا لفرسمان وباور

يشمل تصنيف المعادن حسب فيرسمان وباور عدة صخور مخصصة أساسًا لتصنيع المنتجات المختلفة. ويشمل:

الأحجار الكريمة.
الحجارة الملونة
الحجارة العضوية.

الخصائص الفيزيائية

تصنيف المعادن والصخور حسب المنشأ والتركيب يشمل العديد من الأسماء، ولكل عنصر خصائص فيزيائية فريدة. اعتمادا على هذه المعلمات، يتم تحديد قيمة سلالة معينة، فضلا عن إمكانية استخدامها في مختلف مجالات النشاط البشري.

صلابة

تمثل هذه الخاصية مقاومة جسم صلب معين لتأثيرات خدش جسم آخر. وبالتالي، إذا كان المعدن المعني أكثر ليونة من المعدن المستخدم في خدش سطحه، فستترك عليه علامات.

وتعتمد مبادئ تصنيف المعادن حسب الصلادة على استخدام مقياس موس، والذي يتمثل بصخور مختارة خصيصا، كل منها قادر على حك الأسماء السابقة بنهايتها الحادة. ويتضمن قائمة من عشرة عناصر، تبدأ بالتلك والجبس، وتنتهي، كما يعرف الكثيرون، بالألماس - المادة الأكثر صلابة.

في البداية، يتم تنفيذ السلالة عادة على الزجاج. إذا بقي عليها خدش، ففي هذه الحالة فإن تصنيف المعادن حسب الصلابة ينص بالفعل على تعيينها أكثر من الدرجة الخامسة. بعد ذلك يتم تحديد الصلابة بالفعل وفقا لذلك، وبناء على ذلك، إذا كان هناك خدش على الزجاج، ففي هذه الحالة يتم أخذ عينة من الدرجة السادسة (الفلسبار)، وبعد ذلك يحاولون سحبها على المعدن المطلوب . وبالتالي، إذا، على سبيل المثال، ترك خدشًا على عينة، لكنه لم يترك الأباتيت، وهو رقم 5، فسيتم تعيينه للفئة 5.5.

لا تنس أنه اعتمادًا على قيمة الاتجاه البلوري، قد يكون لبعض المعادن صلابة مختلفة. على سبيل المثال، في الكيانيت، على مستوى الانقسام، تبلغ قيمة الصلابة على طول المحور الطويل للبلورة 4، بينما تزيد عبر نفس المستوى إلى 6. يمكن العثور على معادن صلبة جدًا حصريًا في المجموعة التي لا تحتوي على - بريق معدني.

يشرق

يحدث تكوين اللمعان في المعادن بسبب انعكاس أشعة الضوء من سطحها. في أي دليل عن المعادن، ينقسم التصنيف إلى مجموعتين كبيرتين:

مع لمعان معدني.
مع بريق غير معدني.

الأول يشمل تلك الصخور التي تعطي خطًا أسود وتكون غير شفافة حتى في الأجزاء الرقيقة إلى حد ما. وهذا يشمل المغنتيت والجرافيت والفحم. كاستثناء، يتم أيضًا أخذ المعادن ذات اللمعان غير المعدني والخطوط الملونة في الاعتبار هنا أيضًا. ينطبق هذا على الذهب بخط أخضر، والنحاس بخط أحمر غريب، والفضة بخط أبيض فضي، بالإضافة إلى عدد من العناصر الأخرى.

يشبه المعدن بطبيعته اللمعان المتكسر حديثًا للمعادن المختلفة، ويمكن رؤيته بوضوح تام على السطح الطازج للعينة، حتى عند النظر فيه، كما يشمل تصنيف المنتجات ذات هذا اللمعان العينات غير الشفافة، والتي تكون أثقل مقارنة بالعينات. الفئة الأولى.

البريق المعدني هو سمة من سمات المعادن، وهي خامات من معادن مختلفة.

لون

ومن الجدير بالذكر أن اللون هو سمة دائمة لبعض المعادن فقط. وبالتالي، يظل الملكيت دائمًا أخضر اللون، ولا يفقد الذهب لونه الأصفر الذهبي، وما إلى ذلك، بينما بالنسبة للعديد من الآخرين فهو غير دائم. لتحديد اللون، يجب عليك أولا الحصول على شريحة جديدة.

وينبغي إيلاء اهتمام خاص لحقيقة أن تصنيف خصائص المعادن يشمل أيضا مفهوم مثل لون الخط (مسحوق الأرض)، والذي غالبا ما لا يختلف عن المعيار. ولكن في الوقت نفسه، هناك أيضًا سلالات يختلف فيها لون المسحوق بشكل كبير عن لونه. على سبيل المثال، تشمل الكالسيت، والذي يمكن أن يكون أصفر، وأبيض، وأزرق، وأزرق داكن والعديد من الأشكال الأخرى، ولكن المسحوق سيبقى أبيضًا في أي حال.

يتم الحصول على المسحوق، أو أثر المعدن، على الخزف، الذي لا ينبغي تغطيته بأي طلاء زجاجي ويسمى ببساطة "البسكويت" بين المحترفين. يتم رسم خط على طول سطحه مع تحديد المعدن، وبعد ذلك يتم تلطيخه قليلاً بإصبعك. لا ينبغي لنا أن ننسى أن المعادن الصلبة والصعبة جدًا أيضًا لا تترك أي أثر خلفها نظرًا لأنها ستخدش هذا "البسكويت" ببساطة، لذلك عليك أولاً كشط جزء معين منها على ورق أبيض، ثم طحن إلى الحالة المطلوبة.

انقسام

يتضمن هذا المفهوم خاصية المعدن للتشقق أو الانقسام في اتجاه معين، مما يترك سطحًا لامعًا وناعمًا. ومن الجدير بالذكر أن إيراسموس بارثولين، الذي اكتشف هذه الخاصية، أرسل نتائج أبحاثه إلى لجنة موثوقة إلى حد ما، بما في ذلك علماء مشهورين مثل بويل وهوك ونيوتن وغيرهم الكثير، لكنهم اعترفوا بالظواهر المكتشفة على أنها عشوائية و واعتبرت القوانين باطلة، على الرغم من أنه بعد قرن من الزمان تبين أن جميع النتائج كانت صحيحة.

وهكذا، يتم توفير خمسة تدرجات رئيسية للانقسام:

مثالي جدًا - يمكن تقسيم المعدن بسهولة إلى ألواح صغيرة؛
مثالي - مع أي ضربات بمطرقة، ستنقسم العينة إلى شظايا، والتي تكون محدودة بطائرات الانقسام؛
واضح أو متوسط - عند محاولة تقسيم المعدن، يتم تشكيل شظايا، وهي محدودة ليس فقط بمستويات الانقسام، ولكن أيضًا بالأسطح غير المستوية في اتجاهات عشوائية؛
غير كامل - تم اكتشافه بصعوبات معينة؛
غير كامل للغاية - الانقسام غائب عمليا.

تحتوي بعض المعادن على عدة اتجاهات للانقسام في وقت واحد، والتي غالبًا ما تصبح السمة التشخيصية الرئيسية لها.

شبك

يشير هذا المفهوم إلى سطح الانقسام الذي لا يمر عبر الانقسام في المعدن. من المعتاد اليوم التمييز بين الأنواع الخمسة الرئيسية للكسور:

ناعم - لا توجد انحناءات ملحوظة على السطح، لكنه ليس أملس كالمرآة، كما هو الحال مع الانقسام؛
صعدت - خاصية البلورات التي لها انقسام واضح ومثالي إلى حد ما ؛
غير متساو - يتجلى، على سبيل المثال، في الأباتيت، وكذلك في عدد من المعادن الأخرى التي لها انقسام غير كامل؛
متشقق - خاصية للمعادن ذات التركيبة الليفية وتشبه إلى حد ما كسر الخشب عبر الألياف؛
محاري - شكل سطحه يشبه الصدفة.

خصائص أخرى

يتمتع عدد كبير جدًا من المعادن بميزة تشخيصية أو مميزة مثل المغناطيسية. لتحديد ذلك، من المعتاد استخدام بوصلة قياسية أو سكين ممغنط خاص. يتم الاختبار في هذه الحالة على النحو التالي: يتم أخذ قطعة صغيرة أو كمية صغيرة من مسحوق مادة الاختبار، وبعد ذلك يتم لمسها بسكين ممغنط أو حدوة حصان. إذا بدأت جزيئات المعدن بعد هذا الإجراء في الانجذاب، فهذا يشير إلى أن لديها مغناطيسية معينة. عند استخدام البوصلة، ضعها على سطح مستوٍ، ثم انتظر حتى تتم محاذاة الإبرة وأحضر المعدن إليها دون لمس الجهاز نفسه. إذا بدأت الإبرة في التحرك، فهذا يدل على أنها مغناطيسية.

تبدأ بعض المعادن التي تحتوي على أملاح ثاني أكسيد الكربون، تحت تأثير حمض الهيدروكلوريك، في إطلاق ثاني أكسيد الكربون، الذي يظهر على شكل فقاعات، ولهذا يطلق الكثيرون على هذا الأمر اسم "الغليان". ومن هذه المعادن: الملكيت، والكالسيت، والطباشير، والرخام، والحجر الجيري.

كما يمكن إذابة بعض المواد جيداً في الماء. من السهل تحديد قدرة المعادن هذه حسب الذوق، وعلى وجه الخصوص، ينطبق هذا أيضًا على الآخرين.

إذا كنت بحاجة إلى اختبار المعادن من حيث قابليتها للانصهار والاحتراق، فيجب عليك أولاً قطع قطعة صغيرة من العينة، ثم استخدام الملقط لوضعها مباشرة في لهب موقد الغاز أو مصباح الكحول أو الشمعة.

أشكال حدوثها في الطبيعة

في الغالبية العظمى من الحالات في الطبيعة، توجد معادن مختلفة على شكل نمو متداخل أو بلورات مفردة، ويمكن أن تظهر أيضًا على شكل مجموعات. يتكون الأخير من عدد كبير من الحبوب ذات بنية بلورية داخلية. وبالتالي، هناك ثلاث مجموعات رئيسية ذات مظهر مميز:

متساوي القياس، تم تطويره بالتساوي في الاتجاهات الثلاثة؛
ممدود، وجود أشكال أكثر استطالة في اتجاه واحد؛
ممتدة في اتجاهين مع إبقاء الاتجاه الثالث قصيرا.

ومن الجدير بالذكر أن بعض المعادن يمكن أن تشكل بلورات منصهرة بشكل طبيعي، والتي تسمى بعد ذلك بالتوائم والمحملات وأسماء أخرى. غالبًا ما تكون هذه العينات نتيجة لنمو البلورات أو تشابكها.

أنواع

لا تخلط بين النموات البينية المنتظمة والتجمعات غير المنتظمة من البلورات، على سبيل المثال، مع "الفرش" أو الدروز التي تنمو على جدران الكهوف والتجاويف المختلفة في الصخور. Drusen هي عبارة عن نمو داخلي يتكون من عدة بلورات منتظمة إلى حد ما وفي نفس الوقت تنمو عند أحد طرفي بعض الصخور. يتطلب تكوينها تجويفًا مفتوحًا، مما يسمح بالنمو الحر للمعادن.

من بين أشياء أخرى، تتميز العديد من المعادن البلورية بأشكال غير منتظمة معقدة إلى حد ما، مما يؤدي إلى تكوين التشعبات وأشكال اللبيدة وغيرها. يحدث تكوين التشعبات بسبب التبلور السريع للغاية للمعادن الموجودة في الشقوق والمسام الرقيقة، وتبدأ الصخور في هذه الحالة في تشبه فروع النباتات الغريبة إلى حد ما.

غالبًا ما تكون هناك مواقف تملأ فيها المعادن مساحة صغيرة فارغة تقريبًا، مما يؤدي إلى تكوين الإفراز. يستخدمون بنية متحدة المركز، وتملأها المادة المعدنية باتجاه المركز من المحيط. عادة ما تسمى الإفرازات الكبيرة بما فيه الكفاية، والتي تحتوي على مساحة فارغة بداخلها، بالجيوديس، بينما تسمى التكوينات الصغيرة باللوزتين.

الخرسانة عبارة عن خرسانة ذات شكل دائري أو كروي غير منتظم، ويحدث تكوينها نتيجة للترسب النشط للمواد المعدنية حول مركز معين. في كثير من الأحيان، تتميز ببنية داخلية شعاعية، وعلى عكس الإفرازات، يحدث النمو، على العكس من ذلك، إلى المحيط من المركز.

تصنيف المعادن

كقاعدة عامة، تبدأ دراسة أي مواد نشطة بيولوجيا (بما في ذلك المعادن) بتصنيفها.

يعتمد أبسط تصنيف للعناصر المعدنية على خاصية كمية. يمكن أن يكون المبلغ الإجمالي لكل عنصر مختلفًا جدًا، لذلك يتم التمييز بين ما يسمى بالعناصر الكبيرة والعناصر الدقيقة (أو فائقة الصغر). العناصر الدقيقة (ME) هي مجموعة من العناصر الكيميائية التي تتواجد في جسم الإنسان والحيوان بكميات صغيرة جدًا تتراوح بين 10-3-10-12%. بحسب تعريف ن.أ أجادجانيان وأ.ف. سكالني (2001)، "العناصر الصغرى ليست مكونات عشوائية لأنسجة وسوائل الكائنات الحية، ولكنها مكونات لنظام فسيولوجي موجود بشكل طبيعي وقديم جدًا ومعقد يشارك في تنظيم الوظائف الحيوية للكائنات الحية في جميع مراحل التطور." يعد تقسيم المعادن وفقًا للمعايير الكمية أمرًا تعسفيًا تمامًا، نظرًا لأن نفس العنصر يمكن أن يعمل في الجسم كعنصر كبير وكعنصر صغري. مثال على ذلك الكالسيوم الذي يوجد بكميات كبيرة في العظام، وفي هذه الحالة فهو بالتأكيد من المغذيات الكبيرة. لكن نفس الكالسيوم يلعب دور الرسول الثانوي للإشارة الهرمونية في الخلايا، وفي هذه الحالة يتم قياس كميته بالميكروجرام، وهو بالطبع عنصر دقيق.

العناصر المعدنية القلوية (الكاتيونات): الكالسيوم، المغنيسيوم، البوتاسيوم، الصوديوم.

العناصر المعدنية ذات الطبيعة الحمضية (الأنيونات): الفوسفور، الكبريت، الكلور.

في و. حدد سموليار (1989) خمسة معايير للنشوء الحيوي لعنصر كيميائي أو ME:

1) التواجد في أنسجة الجسم السليم.

2) اختلافات طفيفة في الوفرة النسبية في الكائنات الحية المختلفة؛

3) عند استبعادها من النظام الغذائي، يتم إعادة إنتاج التغيرات المورفولوجية الناجمة عن قصورها بشكل واضح؛

4) اضطرابات محددة في العمليات البيوكيميائية في فرط التعرق.

5) يتم التخلص من التغييرات المكتشفة عن طريق إدخال العنصر المفقود.

2. مفاهيم عامة عن العناصر الكبرى ودورها وتأثيرها على جسم الإنسان

الكالسيوم

"لا يمكن للخلية أن تعيش بدون الكالسيوم... ولكن إذا زاد عنه فإنها تموت على الفور" - إ.ب. بافلوف.

من بين جميع العناصر الموجودة في جسم الإنسان، يوجد الكالسيوم بأقصى كمية: لكل كيلوغرام من وزن الجسم يوجد حوالي 20 جرامًا من الكالسيوم. وبالتالي فإن جسم الشخص البالغ يحتوي على 1-1.5 كجم من هذا العنصر المفيد للغاية.

الدور البيولوجي للكالسيوم متنوع للغاية. أهميتها الفسيولوجية الرئيسية هي البلاستيك. يعمل الكالسيوم كعنصر هيكلي رئيسي في تكوين الأنسجة الداعمة وتعظم العظام. 99% من إجمالي كميته في الجسم يتركز في عظام الهيكل العظمي. والباقي موجود باستمرار في الدم وسوائل الجسم الأخرى. مع انهيار خلايا العظام القديمة، يجب تجديد احتياطيات الكالسيوم باستمرار لتكوين أنسجة عظمية جديدة في الوقت المناسب، وإلا فإن الجسم سوف يعوض النقص بأسنانه وعظامه، مما يؤدي إلى تدميرها وإضعافها.

الكالسيوم هو أحد مكونات الدم الثابتة. ويشارك في عملية تخثر الدم. إن عمل الثرومبوكيناز في تحويل البروثرومبين إلى ثرومبين يحدث فقط في وجود أيونات الكالسيوم. الكالسيوم جزء من الهياكل الخلوية: فهو موجود في الأنظمة الغشائية، ويلعب دورًا مهمًا في وظيفة الخلية، ويقلل من نفاذية الأوعية الدموية، ويزيد من مقاومة الجسم للسموم والالتهابات، وله تأثير مضاد للالتهابات.

لا يمكن المبالغة في تقدير أهمية هذا العنصر للنمو الكامل للجنين داخل الرحم: فأملاح الكالسيوم تضع الأساس للأنظمة والعمليات الحيوية لجسم الطفل.

الكالسيوم مادة صعبة الهضم. تعتمد قابليته للهضم إلى حد كبير على المواد المصاحبة له في الطعام. يتأثر امتصاص الكالسيوم سلبًا بزيادة الفوسفور والمغنيسيوم. في مثل هذه الحالات، يكون تكوين أشكال الكالسيوم القابلة للهضم محدودًا، ويتم التخلص من الأشكال غير القابلة للهضم الناتجة من الجسم.

يحدث الامتصاص الأمثل للكالسيوم عند نسبة الكالسيوم إلى الفوسفور 1:1.3 ونسبة الكالسيوم إلى المغنيسيوم 1:0.5. في الآونة الأخيرة، تم تقديم مقترحات لاعتماد نسبة أكثر ملاءمة من الناحية الفسيولوجية للكالسيوم والفوسفور 1: 1. في سن 1 إلى 6 أشهر، تكون النسبة المثالية للكالسيوم والفوسفور 1.5: 1، من 6 إلى 12 شهرًا - على التوالي. ، 1.3: 1 وفي عمر سنة فما فوق 1:1.

ويمكن الحفاظ على هذه النسبة حتى مرحلة البلوغ. كما يتأثر امتصاص الكالسيوم بالبوتاسيوم، الذي يؤدي فائضه إلى إعاقة امتصاصه. تشكل بعض الأحماض (اينوزيتول الفوسفوريك والأكساليك) مركبات قوية غير قابلة للذوبان مع الكالسيوم والتي لا يمتصها الجسم. على وجه الخصوص، يتم امتصاص الكالسيوم الموجود في الخبز والحبوب ومنتجات الحبوب الأخرى التي تحتوي على كميات كبيرة من حمض الفوسفوريك الإينوسيتول بشكل سيئ. إن زيادة أو نقص الدهون في النظام الغذائي اليومي له تأثير سلبي على امتصاص الكالسيوم.

أفضل مصدر للكالسيوم في تغذية الإنسان هو الحليب ومنتجات الألبان. الكالسيوم هو أهم المغذيات الكبيرة في الحليب. وهو موجود في شكل سهل الهضم ومتوازن بشكل جيد مع الفوسفور. يتراوح محتوى الكالسيوم في حليب البقر من 100 إلى 140 ملغم%. وتعتمد كميتها على حصص التغذية وسلالة الحيوان ومرحلة الرضاعة والوقت من السنة. في الصيف، يكون محتوى الكالسيوم أقل منه في الشتاء.

الكالسيوم موجود في الحليب في ثلاثة أشكال: في شكل كالسيوم حر أو متأين - 10٪ من إجمالي الكالسيوم (8.5-11.5 ملغ٪)؛ على شكل فوسفات وسيترات الكالسيوم - حوالي 68%؛ الكالسيوم مرتبط بإحكام بالكازين - حوالي 22%

نصف لتر من الحليب أو 100 جرام من الجبن يوفر الاحتياج اليومي للشخص البالغ من الكالسيوم (800 ملجم). تحتاج الأمهات الحوامل والمرضعات إلى زيادة إمدادات الكالسيوم - 1500 ملغ يوميا. يجب أن يحصل الأطفال في سن المدرسة على 100-1200 ملجم من الكالسيوم يوميًا. ويوجد أيضاً في الخضار الخضراء: الثوم والبقدونس والملفوف والكرفس وبعض أنواع التوت والفواكه.

على العكس من ذلك، فإن عددًا من الأطعمة، مثل السبانخ والحميض والحبوب، تتداخل مع امتصاص الكالسيوم من الطعام، لذلك يجدر أخذ هذا التفاعل في الاعتبار عند إنشاء نظام غذائي.

تسرد الجداول الموجودة في قسم الملحق محتوى الكالسيوم في بعض الأطعمة.

المغنيسيوم

لا يمكن لأي شخص أن يتمتع بصحة جيدة بدون المغنيسيوم. أي عملية تحدث في الجسم لا يمكنها الاستغناء عن أملاح وأيونات المغنيسيوم. يتحكم هذا العنصر في عمليات انقسام الخلايا وتنقيتها وتكوين البروتين والتمثيل الغذائي. يجب أن يستهلك الشخص البالغ 400-600 ملغ من المغنيسيوم. وترد الكمية الموصى بها من المغنيسيوم يوميًا (ملجم يوميًا) في الجدول رقم 15 من قسم الملحق.

يمكن تلبية قاعدة الاستهلاك هذه تمامًا من خلال اتباع نظام غذائي متوازن وسليم. ومن المفيد أن نعرف أنه مع فرط نشاط الغدة الدرقية، والصدفية، والتهاب المفاصل، والكلى الكلوي وعسر القراءة لدى الأطفال، يزداد محتوى المغنيسيوم في الجسم.

لم تتم دراسة الأهمية الفسيولوجية والدور البيولوجي للمغنيسيوم بشكل كافٍ، ولكن دوره في نقل الإثارة العصبية وتطبيع استثارة الجهاز العصبي معروف جيدًا. يحتوي المغنيسيوم على خصائص مضادة للتشنج وموسعة للأوعية الدموية، فضلاً عن قدرته على تحفيز حركية الأمعاء وزيادة إفراز الصفراء. هناك أدلة على انخفاض مستويات الكوليسترول في الدم مع اتباع نظام غذائي المغنيسيوم. يلعب دورًا نشطًا في العمليات المناعية، وله تأثيرات مضادة للحساسية ومضادة للالتهابات ومضادة للإجهاد ومضادة للسموم، ويعزز امتصاص الكالسيوم من الأمعاء، وكذلك امتصاص البوتاسيوم والفوسفور والفيتامينات ب، ج، و E. وهو مشارك أساسي في العديد من العمليات البيوكيميائية للجسم وتنظيم الوظائف الحيوية، ويحافظ على النشاط الطبيعي لأغشية الخلايا. يحتوي المغنيسيوم على خصائص مضادة للتشنج وموسعة للأوعية الدموية، فضلاً عن قدرته على تحفيز حركية الأمعاء وزيادة إفراز الصفراء. هناك أدلة على انخفاض مستويات الكوليسترول في الدم مع اتباع نظام غذائي المغنيسيوم.

استخدام المغنيسيوم فعال للغاية في علاج العديد من الأمراض: الاضطرابات العصبية، واحتشاء عضلة القلب، وسرطان الدم، وضعف العضلات، والتصلب. المغنيسيوم ضروري في مكافحة السرطان.

مع نقص المغنيسيوم، يزداد محتوى الكالسيوم في جدران الشرايين والقلب والعضلات. مع نقص المغنيسيوم في الكلى، تتطور التغيرات التنكسية مع الظواهر الكلوية، وانقباضات العضلات المؤلمة، وتتسارع عملية الشيخوخة، وترتفع مستويات الكوليسترول في الدم، وتنخفض المناعة، نتيجة لتدهور مرونة الشعيرات الدموية، وتعطل دوران الأوعية الدقيقة ويحدث فقر الدم. .

محتوى المغنيسيوم في الجسم الزائد عن القاعدة نادر للغاية، حيث تقوم الكلى بإزالة الفائض من هذا العنصر على الفور. ولذلك، فإن خطر التسمم بالمغنيسيوم، حتى مع زيادة تناول الطعام، أمر غير مرجح. تحدث حالات التسمم هذه بشكل رئيسي بسبب الإفراط في تناول الأدوية التي تحتوي على المغنيسيوم عن طريق الوريد أو عند اختلال وظائف الكلى.

المغنيسيوم في الغذاء

يوجد المغنيسيوم في الكلوروفيل، وهو صبغة التمثيل الضوئي الخضراء الموجودة في معظم النباتات والأعشاب البحرية والطحالب الخضراء المزرقة. ويوجد الكلوروفيل أيضًا في الخضروات الخضراء مثل السبانخ والبروكلي.

يوجد الكثير من المغنيسيوم في أطعمة مثل الفول (103 مجم) والبازلاء (88 مجم) والسبانخ (82 مجم) والبطيخ (224 مجم) ومسحوق الحليب (119 مجم) والطحينة الطحينية (153 مجم) والبندق ( 172 ملغ).

من الممكن تمامًا تلبية الاحتياجات اليومية من المغنيسيوم من خلال خبز الجاودار (46 مجم) وخبز القمح (33 مجم) والكشمش الأسود (31 مجم) والذرة (36 مجم) والجبن (50 مجم) والجزر (38 مجم) سلطة (40 مجم) شوكولاتة (67 مجم) محتوى المغنيسيوم في اللحوم ومنتجات اللحوم هو كما يلي: لحم الخنزير - 20 مجم ، لحم العجل - 24 مجم ، أرنب - 25 مجم ، لحم الخنزير - 35 مجم ، نقانق الهواة - 17 مجم نقانق الشاي - 15 مجم نقانق - 20 مجم.

تحتوي البطاطس على المغنيسيوم بكمية 23 مجم لكل 100 جرام من المنتج، والملفوف الأبيض - 16 مجم، والبنجر - 22 مجم، والطماطم - 20 مجم، والبصل الأخضر والبصل - 18 مجم و14 مجم على التوالي.

توجد كميات صغيرة نسبيًا من المغنيسيوم في التفاح والخوخ - فقط 9 مجم لكل 100 جرام من المنتج.

يتم امتصاص أقل كمية من المغنيسيوم من الأطعمة مثل الدخن واللحوم والأسماك.

في السابق، كان الناس يحصلون على بعض المغنيسيوم من مياههم، خاصة إذا كانت المياه تأتي من الآبار الجوفية. لكن الطرق الحديثة لتنقية المياه وتليينها تقلل بشكل كبير من مستوى المغنيسيوم في ماء الصنبور. يُطلق على الماء الذي يحتوي على العديد من المعادن، بما في ذلك المغنيسيوم، اسم “الصلب” وعادةً ما يكون لينًا.

من المحتمل أن تلبي كمية كافية من البقوليات والحبوب والمكسرات والخضروات المختلفة في نظامنا الغذائي اليومي متوسط الاحتياجات اليومية المطلوبة من المغنيسيوم. ومع ذلك، لا يمكن الاعتماد على هذا القول بشكل كامل، وهناك أسباب وجيهة لذلك:

1. كلما زاد عمر الإنسان قلّت العناصر الغذائية التي يستطيع امتصاصها من الطعام. حمض الهيدروكلوريك الموجود في معدتنا، وهو المكون الرئيسي الذي يساعدنا على امتصاص العناصر الغذائية، ينتجه الجسم بشكل أقل مع تقدمنا في العمر.

2. تحتوي إمداداتنا الغذائية على مواد مغذية أقل بكثير مما كانت عليه قبل 50 عامًا. يتم استنفاد التربة تدريجيًا، وبالتالي تحتوي الأطعمة على عناصر غذائية أقل فائدة. يتم إضافة أسمدة إضافية إلى التربة، ولكنها تحتوي على 3 معادن فقط: النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم. كقاعدة عامة، يتم اختيار المنتجات المزروعة من أجل المحصول والجاذبية المالية، ولكن ليس لمحتواها من العناصر الغذائية. في حين أن جسمنا يحتاج إلى الحصول على العناصر الغذائية والمعادن من الغذاء، فإن المزارع يسعى جاهدا لزراعة أقصى إنتاجية بأقل التكاليف المالية. وعند شراء المنتجات، فإننا غالبًا ما ننطلق من التكلفة وليس من المحتوى الغذائي الموجود فيها.

البوتاسيوم

يعد البوتاسيوم عنصرًا مهمًا جدًا داخل الخلايا وهو ضروري للعمل الطبيعي للأنسجة الرخوة في الجسم. لا يمكن للغدد الصماء والشعيرات الدموية والأوعية الدموية والخلايا العصبية والدماغ والكلى والكبد والقلب والعضلات الأخرى أن تعمل بشكل كامل بدون هذا العنصر. يشكل البوتاسيوم 50% من جميع سوائل الجسم.

أهمية البوتاسيوم في حياة الجسم تكمن في المقام الأول في قدرته على تعزيز إخراج السوائل من الجسم. يمكن استخدام حمية "البوتاسيوم" إذا كان ذلك ضروريًا لزيادة إدرار البول وتعزيز إفراز الصوديوم. يلعب البوتاسيوم دورًا مهمًا في عملية التمثيل الغذائي داخل الخلايا. ويشارك في العمليات الأنزيمية وفي تحويل حمض الفوسفوبيروفيك إلى حمض البيروفيك. البوتاسيوم مهم في تكوين أنظمة عازلة (بيكربونات، فوسفات، إلخ)، والتي تمنع التغيرات في تفاعل الوسط وتضمن ثباته. تلعب أيونات البوتاسيوم دورًا مهمًا في تكوين الأسيتيل كولين وفي عمليات الإثارة العصبية للعضلات.

الدور الرئيسي للبوتاسيوم في الجسم (مع الصوديوم) هو الحفاظ على عمل جدران الخلايا. واجب آخر مهم للغاية للعنصر هو الحفاظ على تركيز العناصر الغذائية الأساسية للقلب (المغنيسيوم) ووظائفه الفسيولوجية.

يعمل البوتاسيوم على تطبيع معدل ضربات القلب، ويحافظ على التوازن الحمضي القاعدي في الدم، وهو عامل مضاد للتصلب: فهو يمنع تراكم أملاح الصوديوم في الخلايا والأوعية الدموية.

ويساعد البوتاسيوم على إمداد الدماغ بالأكسجين، مما يزيد من النشاط العقلي، ويخفض ضغط الدم، وينظف الجسم من السموم والفضلات، ويساعد في علاج أمراض الحساسية.

يحافظ البوتاسيوم على مستوى الطاقة في الجسم، ويزيد من القدرة على التحمل والقوة البدنية.

يؤدي نقص العنصر في الجسم إلى خلل في وظائف الكلى والغدد الكظرية، واضطرابات في ضربات القلب وعمليات التمثيل الغذائي في عضلة القلب، والتعب والإرهاق الجسدي والعاطفي، ويثير تآكل الأغشية المخاطية، ويقلل من معدل التئام الجروح. الشعر الهش والباهت والبشرة الجافة هي أيضًا علامات على نقص البوتاسيوم. تعاني النساء الحوامل من أمراض نمو الجنين ومضاعفات أثناء الولادة.

يتم تمثيل البوتاسيوم بشكل جيد في الأطعمة ذات الأصل النباتي والحيواني. تحتوي البطاطس على كمية كبيرة من البوتاسيوم (568 مجم لكل 100 جرام من المنتج)، مما يؤدي إلى تلبية الحاجة إلى البوتاسيوم بشكل أساسي. توفر الأنظمة الغذائية المنتظمة المتوازنة البوتاسيوم بكمية تلبي احتياجات الجسم. الاحتياجات اليومية من البوتاسيوم للبالغين هي 3-5 جرام.

كما ترون، فإن أهمية البوتاسيوم للحفاظ على صحة الإنسان والأداء الطبيعي لا تقدر بثمن.

البوتاسيوم في الغذاء

الخطوة الأولى لتحقيق التوازن المعدني في الجسم هي تقليل كمية الملح في نظامنا الغذائي اليومي. يجب أن تكون الخطوة التالية هي زيادة كمية البوتاسيوم التي تتناولها. أغنى مصادر البوتاسيوم هي النباتات المزروعة: الفواكه الطازجة والخضروات الطازجة والحبوب والبقوليات والحبوب الكاملة - هذه الأطعمة هي أساس نظامنا الغذائي الصحي. للحصول على أفضل النتائج، يجب عليك تناول الأطعمة الغنية بالبوتاسيوم طوال اليوم. تحتوي جميع الفواكه ومعظم الخضروات على بوتاسيوم أكثر بعشرات أو حتى مئات المرات من الصوديوم. ولذلك فإن أهمية زيادة نسبة هذه الأطعمة في نظامنا الغذائي يجب أن تكون واضحة لكل واحد منا.

يعتبر البرتقال والموز والبطاطس المخبوزة منذ فترة طويلة مصادر معروفة للبوتاسيوم. لذلك، قم بإدراجها بانتظام في نظامك الغذائي اليومي.

البطيخ هو مصدر ممتاز آخر للبوتاسيوم. قم بإدراجه في القائمة الخاصة بك في كثير من الأحيان. للتنوع، يمكنك شرب عصيرها أو صنع هريس منها - فلب هذه الفاكهة طري جدًا.

محتوى البوتاسيوم في البطيخ مرتفع جدًا. استفد استفادة كاملة من موسم نضج هذه الفاكهة وتناول أكبر قدر ممكن منها. مرة أخرى، للحصول على تجربة طعم مختلفة، يمكنك عصرها أو هرسها - قشرها وهذا كل شيء.

تحتوي البقوليات مثل الفاصولياء والفاصولياء والعدس أيضًا على الكثير من البوتاسيوم والبروتين. جميع البقوليات تصنع حساءًا رائعًا.

يمكنك تعزيز محتوى البوتاسيوم في الحساء محلي الصنع عن طريق إضافة الجزر الأبيض أو اللفت أو اليقطين. على سبيل المثال، فإن تناول منتج غذائي معروف على نطاق واسع ويمكن الوصول إليه ويحتوي على البوتاسيوم مثل البطاطس بكمية 500 جرام يوميًا يلبي تمامًا حاجة الشخص اليومية لهذا العنصر. ومع ذلك، يجب أن نتذكر أن الاستهلاك المفرط للبطاطس يمكن أن يؤدي إلى ظهور "وزن إضافي" بسبب كمية النشا الكبيرة التي تحتوي عليها.

قم دائمًا بإضافة الجزر المبشور إلى السلطات والسندويشات محلية الصنع لزيادة محتوى البوتاسيوم في نظامك الغذائي.

تحتوي ثمار الأفوكادو على الكثير من البوتاسيوم وهي بمثابة إضافة ممتازة لمختلف السلطات والسندويشات. بالإضافة إلى ذلك، يحتوي الأفوكادو على بروتينات وأحماض دهنية عالية الجودة مهمة جدًا للجسم.

من خلال تناول العصائر الطازجة من الخضروات الطازجة، لن تشعر فقط بالمتعة الحقيقية، بل ستزود جسمك أيضًا بكمية كبيرة من البوتاسيوم. على سبيل المثال، كوب واحد من عصير الجزر الطازج يحتوي على ما يقرب من 800 ملغ من هذا العنصر.

يمكنك مزج عدة أنواع من الفاكهة الطازجة في الخلاط لإعداد وجبة إفطار أو وجبة خفيفة غنية بالبوتاسيوم. سيكون هذا المهروس العطري عبارة عن "كوكتيل بوتاسيوم" لا مثيل له لتلبية احتياجات الجسم من هذا العنصر.

من أجل الحفاظ على أكبر قدر ممكن من البوتاسيوم في المنتجات الغذائية، ينصح بتبخيرها أو غليها في أقل كمية من الماء.. لا تستهلك البوتاسيوم بأي حال من الأحوال على شكل أي مركبات كيميائية أو في أشكال جرعات: فهذا سيؤدي إلى تهيج الجهاز الهضمي، وفي الجرعات العالية يمكن أن يهدد الحياة.

البيانات الرقمية عن محتوى البوتاسيوم في الحبوب والبقوليات والدقيق والحبوب والخبز ومنتجات المخابز والمعكرونة والخضروات والبطيخ والفواكه والتوت ومنتجات الألبان والجبن والجبن واللحوم والدواجن والبيض والأسماك معروضة في قسم الملحق .

دور البوتاسيوم أثناء التربية البدنية والرياضة

يعد البوتاسيوم عنصرًا نادرًا مهمًا للغاية وضروريًا للصيانة الطبيعية للعديد من التفاعلات الفسيولوجية في جسم الإنسان. عند الانخراط في التربية البدنية والرياضة، يتطلب تدريب الأشخاص كميات إضافية من هذا العنصر. يمكن تلبية هذه الحاجة المتزايدة للبوتاسيوم بمساعدة نظام غذائي خاص، الأمر الذي يتطلب التضمين الإلزامي لكمية كافية من الأطعمة التي تحتوي على البوتاسيوم في النظام الغذائي.

يحتوي جسم المرأة البالغة في المتوسط على حوالي 225 جرامًا من البوتاسيوم (وهذا أقل بحوالي 10٪ من جسم الرجل). حاجة الإنسان اليومية من البوتاسيوم هي 2 – 4 جرام. أثناء النشاط البدني المكثف، يجب أن يتلقى الجسم ما لا يقل عن 5 جرام من هذا العنصر الدقيق يوميا. ومن الممكن تماماً توفير هذه الكمية من البوتاسيوم عن طريق تناول الأطعمة التي تحتوي على البوتاسيوم.

لماذا تعتبر المنتجات التي تحتوي على البوتاسيوم مفيدة بشكل خاص للأشخاص المشاركين بنشاط في التربية البدنية والرياضة؟ والحقيقة هي أنه عند أداء التمارين البدنية المختلفة أثناء التدريب، يزداد الحمل على نظام القلب والأوعية الدموية بشكل كبير. ويضمن البوتاسيوم الأداء الطبيعي لنظام الأعضاء البشرية، وينظم ضغط الدم ومعدل ضربات القلب. بالإضافة إلى ذلك، يشارك البوتاسيوم في عمليات تقلص العضلات واسترخائها، ويضمن مرور النبضات في الألياف العصبية، وينظم توزيع السوائل في الجسم. إذا تم إيلاء الاهتمام الواجب للمنتجات التي تحتوي على البوتاسيوم عند إعداد نظام غذائي، فإن جميع العمليات الفسيولوجية المذكورة أعلاه في جسم الشخص التدريبي ستحدث باستمرار عند المستوى المطلوب. يمكن للبوتاسيوم أيضًا أن يمنع السكتات الدماغية ويقلل من التعب والعصبية.

تؤدي كمية غير كافية من هذا العنصر في الجسم إلى انخفاض ضغط الدم وعدم انتظام ضربات القلب وزيادة مستويات الكوليسترول في الدم وضعف العضلات وزيادة هشاشة العظام وضعف وظائف الكلى وتطور الأرق والاكتئاب. مع هذه الأمراض، يصبح التدريب الإضافي خطرا على الصحة. لتخفيف الأعراض المذكورة أعلاه، غالبا ما يستخدمون ليس فقط إدراج الأطعمة الضرورية في النظام الغذائي، ولكن أيضا وصف الأدوية الخاصة التي تحتوي على البوتاسيوم. تنشأ مثل هذه الحالات المرضية بشكل رئيسي عند استخدام مدرات البول (وهو ما يستخدمه العديد من الرياضيين غالبًا من أجل تقليل وزن الجسم بسرعة بسبب فقدان الرطوبة والدخول في فئة الوزن المرغوبة في المسابقات) وبعض الأدوية الهرمونية (على وجه الخصوص، هرمونات الغدة الكظرية). كما أن زيادة التعرق، والذي يحدث بالضرورة عند الإنسان عند أداء التمارين البدنية أثناء التدريب، وكذلك الإسهال أو القيء المتكرر يؤديان أيضاً إلى نقص البوتاسيوم في الجسم. في هذه الحالات، لاستعادة التوازن الطبيعي لهذا العنصر، من الضروري أيضًا استهلاك المنتجات التي تحتوي على البوتاسيوم.

صوديوم

الآثار البيولوجية للصوديوم متنوعة. يلعب دورًا مهمًا في عمليات التمثيل الغذائي داخل الخلايا والأنسجة. توجد أملاح الصوديوم بشكل رئيسي في السوائل خارج الخلية - الليمفاوية ومصل الدم. تلعب مركبات الصوديوم (البيكربونات والفوسفات) دورًا مهمًا للغاية في تكوين نظام عازل يضمن الحالة الحمضية القاعدية. تعتبر أملاح الصوديوم ذات أهمية كبيرة في خلق ضغط اسموزي ثابت للبروتوبلازم والسوائل البيولوجية في الجسم. يتم الحفاظ على ثبات محتوى الصوديوم في الجسم من خلال تنظيم الإخراج، مما يؤدي إلى انخفاض إفرازه إذا كان تناول الصوديوم من الطعام غير كافٍ.

يلعب الصوديوم دورًا نشطًا في استقلاب الماء. تسبب أيونات الصوديوم تورم الغرويات في الأنسجة وبالتالي تساهم في احتباس الماء المرتبط بالجسم.

محتوى الصوديوم الطبيعي في الأطعمة لا يكاد يذكر. يدخل الجسم بشكل رئيسي من خلال كلوريد الصوديوم المضاف بكميات عشوائية إلى الطعام.

يتراوح تناول الصوديوم الطبيعي للبالغين من 4 إلى 6 جرام يوميًا، وهو ما يعادل 10 إلى 15 جرام من كلوريد الصوديوم. هذه الكمية من الصوديوم عند استهلاكها بشكل منهجي يمكن اعتبارها غير ضارة. أثناء المجهود البدني الثقيل، وفي المناخات الحارة، ومع زيادة التعرق، تزداد الحاجة إلى الصوديوم (أحيانًا تتضاعف). يجب حساب كمية ملح الطعام في النظام الغذائي للشخص بشكل فردي. في أمراض القلب والكلى، يوصى بالحد من استهلاكها - فهذه الأعضاء مثقلة عند معالجة الدم بالصوديوم الزائد.

فائض هذا العنصر الكبير يسبب تورم الوجه والساقين: أيونات الصوديوم تثير تورم الغرويات الأنسجة، والتي بدورها تساهم في احتباس الماء وتراكمه في الجسم. مع وجود كمية كبيرة من الملح في النظام الغذائي، مع خلل في قشرة الغدة الكظرية، والميل إلى ارتفاع ضغط الدم، والسكري، والعصاب، مع ضعف استقلاب الماء والملح ووظيفة إفراز الكلى، تزداد كمية الصوديوم في الجسم. أعراض الزائدة: فرط النشاط، والتأثر، والإثارة السريعة، والتعرق، وزيادة العطش.

تحتوي المنتجات الغذائية (غير المملحة!) على كميات متفاوتة من الصوديوم ويتم عرضها في قسم الملحق على شكل جداول.

الفوسفور

الفوسفور عنصر مهم جداً لحياة الجسم. مثل الكالسيوم، يوجد الفوسفور بكميات كبيرة في أنسجة العظام، وهو مسؤول مع الكالسيوم عن قوة واستقرار أنسجة العظام، كما أنه جزء من الأحماض النووية والبروتينات.

إن حاجة الجسم لأملاح الفوسفور أكبر من أملاح الكالسيوم: 1.6-2 جرام يوميًا. يجب على النساء الحوامل والمرضعات تناول 3-3.8 جرام يوميًا والأطفال - 1.5-2.5 جرام.

ومع ذلك، فإن نسبة الفوسفور والكالسيوم (حوالي 2 إلى 3) لا تقل أهمية، لأن هذين العنصرين يرتبطان ارتباطا وثيقا ببعضهما البعض. نتيجة لعدم التوازن في هذا التوازن، يمكن أن تحدث أمراض مختلفة: الكالسيوم الزائد يؤدي إلى تحص بولي، والفوسفور الزائد يثير إزالة الكالسيوم من العظام. ومع ذلك، يحتوي الجسم على عنصر مفيد للغاية يتحكم في استقلاب الفوسفور والكالسيوم - فيتامين د.

يلعب الفوسفور دورًا رائدًا في وظيفة الجهاز العصبي المركزي. يرتبط استقلاب مركبات الفوسفور ارتباطًا وثيقًا بعملية التمثيل الغذائي، وخاصة الدهون والبروتينات. يلعب الفوسفور دورًا مهمًا في عمليات التمثيل الغذائي التي تحدث في الأنظمة الغشائية داخل الخلايا والعضلات (بما في ذلك القلب).

تعد مركبات الفوسفور من أكثر المكونات شيوعًا في الجسم، حيث تشارك بنشاط في جميع عمليات التمثيل الغذائي.

مع زيادة النشاط البدني، وكذلك مع عدم كفاية تناول البروتين من الطعام، تزداد حاجة الجسم إلى الفوسفور بشكل حاد.

تشكل العديد من مركبات الفوسفور مع البروتين والأحماض الدهنية وغيرها مركبات معقدة تتميز بالنشاط البيولوجي العالي. وتشمل هذه البروتينات النووية من نواة الخلية، والبروتينات الفوسفاتية (الكازين)، والفوسفاتيدات (الليسيثين)، وما إلى ذلك.

سوء التغذية وتأثير العوامل الأخرى غير المواتية، التي تؤدي إلى نقص مركبات الفسفور في الجسم، تؤدي إلى كثرة الكسور، وتسوس الأسنان، وأمراض المفاصل والعظام. قد تظهر أيضًا الاضطرابات العصبية والأمراض الجلدية.

ويرتبط امتصاص الفوسفور بامتصاص الكالسيوم ومحتوى البروتين في النظام الغذائي وعوامل أخرى ذات صلة. يتم امتصاص بعض مركبات الفوسفور بشكل سيء. هذا هو في المقام الأول حمض الفيتيك، والذي يوجد في الحبوب على شكل مركبات فيتيك.

الاحتياجات اليومية للشخص البالغ من الفوسفور هي 1200 ملغ.

تسرد الجداول الموجودة في قسم الملحق محتوى المغنيسيوم في بعض الأطعمة.

الكلور

تكمن الأهمية الفسيولوجية والدور البيولوجي للكلور في مشاركته في تنظيم الضغط الأسموزي في الخلايا والأنسجة، وفي تطبيع استقلاب الماء. يوجد الكلور في الجسم في حمض الهيدروكلوريك - المكون الرئيسي لعصير المعدة ؛ فهو يحافظ مع الصوديوم على توازن الماء والكهارل في الجسم ، ويعزز تراكم الماء في الأنسجة ، ويشارك في تكوين بلازما الدم ، ويساعد يزيل السموم والنفايات من الجسم، ويحسن وظائف الكبد، ويعزز الهضم الطبيعي، وينشط بعض الإنزيمات، ويشارك في عملية تكسير الدهون، ويتحكم في حالة خلايا الدم الحمراء، ويعزز إزالة ثاني أكسيد الكربون من الجسم في الوقت المناسب.

يمتلك الكلور القدرة على الطرح في العرق، لكن الطرح الرئيسي للكلور يحدث في البول. يقلل الكلور الموجود في محاليل كلوريد الصوديوم مفرطة التوتر من التعرق أثناء العمل العضلي وفي درجات الحرارة المحيطة المرتفعة.

يتم الاحتفاظ بجزء كبير من كلوريد الصوديوم في الجلد، مما يؤدي إلى زيادة تورم بروتينات الجلد وزيادة كمية الماء المرتبط به. وفي الوقت نفسه، تزداد كمية الماء اللازمة لإذابة الشوارد. كل هذا يؤدي إلى انخفاض في إطلاق الماء من الجلد وانخفاض في التعرق. يستخدم الإدخال الإضافي لكلوريد الصوديوم في المياه الغازية على نطاق واسع في المتاجر الساخنة للمؤسسات الصناعية. إلا أن نتائج بعض الدراسات لا تدعم انخفاض التعرق تحت تأثير كميات إضافية من الكلور المتوفر كجزء من كلوريد الصوديوم.

المحتوى الطبيعي للكلور في المنتجات الغذائية ضئيل. في الأساس، يدخل الكلور إلى الجسم عن طريق كلوريد الصوديوم المضاف إلى المنتجات الغذائية حسب وصفة إنتاجها، أو عن طريق إضافة كلوريد الصوديوم إلى الطعام من قبل المستهلكين حسب تقديرهم.

الجرعة اليومية غير الضارة من الكلور للبالغين هي 5-7 جرام.

أعراض نقص الكلور: ضعف العضلات، النعاس، الخمول، فقدان الذاكرة، فقدان الشهية، جفاف الفم، تساقط الأسنان والشعر. يمكن أن يؤدي الانخفاض الحاد والكبير في كمية الكلور في الجسم إلى الغيبوبة وحتى الموت.

زيادة محتوى الكلور في الجسم ضارة، لأنها تؤدي إلى احتباس الماء في الأنسجة والأعضاء، الأمر الذي يؤدي في المقام الأول إلى زيادة ضغط الدم. الأعراض الأخرى للكلور الزائد: ألم في الرأس والصدر، واضطرابات عسر الهضم، والسعال الجاف، والدماع، وألم في العينين. في الحالات الأكثر شدة، قد تحدث وذمة رئوية سامة والتهاب رئوي قصبي مع ارتفاع درجة الحرارة.

أسباب زيادة الكلور: استنشاق الأبخرة المركزة التي تحتوي على الكلور في الصناعات الخطرة (النسيج، الأدوية، الكيميائية)، تناول بعض الأدوية، بالإضافة إلى عدد من الأمراض: فرط وظيفة قشرة الغدة الكظرية، تلف منطقة ما تحت المهاد وغيرها. تطهير مياه الشرب بالكلور، مما يؤدي إلى تكوين مركبات تؤدي إلى أمراض فيروسية في الجهاز التنفسي، والتهاب المعدة، والالتهاب الرئوي، وحتى السرطان، حسب بعض التقارير. ويعتقد أيضًا أن هناك خطرًا كبيرًا للتسمم بالكلور عند استنشاق المواد السامة المركزة أثناء الاستحمام بالماء الساخن لفترة طويلة.

تسرد الجداول الموجودة في قسم الملحق محتوى الكلور في بعض الأطعمة.

الكبريت

الكبريت هو مكون معدني، وهو مسحوق أصفر اللون، والذي عند دمجه مع الهيدروجين تكون له رائحة البيض الفاسد.

لم يتم توضيح أهمية الكبريت في حياة الجسم بشكل كافٍ. من المعروف أن الكبريت مكون هيكلي ضروري لبعض الأحماض الأمينية (الميثيونين والسيستين) والفيتامينات (الثيامين وغيرها)، كما أنه جزء من الأنسولين ويشارك في تكوينه. الكبريت ضروري للحفاظ على وظائف الكبد الطبيعية وعمليات تطهير الجسم.

يلعب الكبريت دورًا مهمًا في تكوين الإنزيمات - وهي مواد فعالة تعمل على تسريع التفاعلات الكيميائية في الجسم. تشير بعض الدراسات إلى أن مركبات الكبريت قد تقلل من ضغط الدم ومستويات السكر في الدم والكوليسترول.

لم يتم وصف العواقب السلبية للمحتوى الزائد للعنصر في الأدبيات. يؤدي نقص الكبريت إلى تعطيل عمليات التمثيل الغذائي، وخاصة استقلاب الصباغ. ويعتقد أن الأعراض المحتملة لنقص العناصر قد تشمل زيادة نسبة السكر في الدم والدهون الثلاثية، وكذلك آلام المفاصل.

تتناسب كمية هذه المغذيات الكبيرة في الطعام مع محتوى البروتين. يوجد المزيد من الكبريت في المنتجات الحيوانية: الدواجن واللحوم والمأكولات البحرية وصفار البيض. ومن بين المنتجات ذات الأصل النباتي البصل والهليون والفاصوليا والثوم والفجل والمكسرات والفجل والفجل والملفوف والسبانخ والخوخ وعنب الثعلب.

تسرد الجداول الموجودة في قسم الملحق محتوى الكبريت في بعض الأطعمة.

3. طرق تحديد المحتوى النوعي والكمي للعناصر الكبيرة في المنتجات الغذائية

في عصر الطفرة التكنولوجية الذي نعيشه، هناك العديد من الطرق لتحديد تركيبة المنتجات الغذائية، بدءًا من الطرق المعروفة منذ فترة طويلة وحتى الطرق الأكثر ابتكارًا. في هذا القسم، سننظر في الطرق الأكثر شيوعًا وغير المعقدة نسبيًا من وجهة نظر تنفيذها، وهي الطرق الفيزيائية والكيميائية.

تُستخدم هذه الأساليب على نطاق واسع في تقييم جودة السلع الاستهلاكية. وتختلف هذه الطرق في أن دراسة البضائع تتم باستخدام أدوات القياس، ويتم التعبير عن النتائج بكميات موضوعية، وبالتالي فإن التعريف موثوق ويمكن التحقق من صحته عن طريق التحليل المتكرر. تحدد الطرق الفيزيائية والكيميائية العلاقة بين الخواص الفيزيائية والتركيب الكيميائي للمنتج. مبدأ تحديد التركيب الكيميائي بأي طريقة هو نفسه: يتم تحديد تكوين المادة من خلال خصائصها.

3.1 التحليل الطيفي للانبعاث

التحليل الطيفي للانبعاث هو طريقة تحليل فيزيائية وكيميائية، أو بالأحرى طريقة بصرية.

كل مادة، تختلف عن غيرها من المواد في تكوينها وبنيتها، لديها بعض الخصائص الفردية المتأصلة فيها فقط. إن أطياف الانبعاث والامتصاص والانعكاس للإشعاع بواسطة المادة لها شكل مميز لكل مادة. ويمكن أيضًا التعرف على هذه المادة من خلال قابليتها للذوبان وشكلها البلوري.

عند استخدام طرق f-x، فإننا نهتم بتركيز المادة التحليلية، أي محتواها لكل وحدة حجم من المحلول قيد الدراسة. يتم تحديد تركيز المواد باستخدام حقيقة وجود علاقة دائمًا بينه وبين قيمة الإشارات الصادرة عن المادة. بغض النظر عن طريقة التحليل، فإن طرق حساب محتوى المكون المطلوب في المنتج هي نفسها لجميع الطرق الفيزيائية والكيميائية.

3.2 التحليل الطيفي للانبعاث الذري: طريقة التحليل متعدد العناصر الأكثر شيوعًا

لا يوجد جهاز مطياف لقياس شدة انبعاث الضوء تستخدمه الذرات المثارة - مصدر خارجي منفصل للإشعاع كمصدر حالي: العينة نفسها، ذراتها المثارة، تعمل كمصدر للإشعاع. يحدث الانحلال والإثارة للذرات في وقت واحد في الرذاذ. الرذاذ هو مصدر للبلازما ذات درجة الحرارة المنخفضة أو ذات درجة الحرارة المرتفعة.

تعتمد الطريقة على دراسة أطياف الانبعاث التي تم الحصول عليها عن طريق إثارة العينات في مصدر إثارة قوي. للحصول على طيف الانبعاث، يجب نقل طاقة إضافية إلى جزيئات الحليلة. ولهذا الغرض، أثناء التحليل الطيفي، يتم إدخال عينة إلى مصدر ضوء، حيث يتم تسخينها وتبخيرها، وتنفصل الجزيئات المحاصرة في الطور الغازي إلى ذرات، والتي تتحول عند اصطدامها بالإلكترونات إلى حالة مثارة. يمكن أن تظل الذرات في حالة مثارة لمدة قصيرة جدًا (10-7 ثوانٍ). بالعودة تلقائيًا إلى الحالة الطبيعية أو المتوسطة، فإنها تنبعث منها طاقة زائدة على شكل كمات ضوئية.

يتم تحديد شدة الخط الطيفي أو قوة الإشعاع أثناء انتقال الذرات من حالة طاقة إلى أخرى من خلال عدد الذرات المنبعثة Ni (عدد الذرات في الحالة المثارة i) واحتمال أيك لانتقال الذرات من الحالة i إلى الحالة k.

تعتمد درجة الحرارة المثالية التي يتم عندها تحقيق الحد الأقصى لشدة الخط على إمكانات التأين للذرات وطاقة الإثارة لخط طيفي معين. بالإضافة إلى ذلك، فإن درجة تأين الذرات، وبالتالي شدة الخط الطيفي، تعتمد أيضًا على التركيب الكيميائي وتركيز العناصر الأخرى.

تعتمد شدة الخط الطيفي على درجة حرارة مصدر الضوء. لذلك، في التحليل الطيفي للانبعاث الذري، من المعتاد قياس شدة الخط التحليلي بالنسبة لشدة خط مرجعي معين. غالبًا ما يكون هذا خطًا ينتمي إلى المكون الرئيسي للعينة.

في ممارسة التحليل الطيفي للانبعاث الذري، يتم استخدام الأقواس الكهربائية للتيار المباشر والمتناوب، واللهب، والشرارة المكثفة ذات الجهد المنخفض والعالي، وتفريغ النبض منخفض الجهد، وتفريغ الموجات الدقيقة، وما إلى ذلك كمصادر لإثارة الأطياف.

لتسجيل الطيف، يتم استخدام الأجهزة البصرية والتصويرية والكهروضوئية. في أبسط الأدوات - مقاييس الأسلوب والأقلام، يتم تقييم شدة الخطوط الطيفية بصريا من خلال العدسة. في أجهزة قياس الطيف، تُستخدم لوحات التصوير الفوتوغرافي كمستقبلات للإشعاع. في أجهزة القياس الكمومية ومقاييس الأسلوب الكهروضوئية، تعمل الخلية الكهروضوئية كمستقبل للإشعاع.

بالنسبة للتحليل الكمي، من الضروري إجراء عملية أخرى: قياس شدة النطاقات الطيفية التي تنتمي إلى العناصر الكبيرة، وباستخدام الرسوم البيانية أو المعايير التي تم إنشاؤها مسبقًا، وحساب تركيزها، أي تحديد التركيب الكمي للعينة. للتحليل الكمي عن طريق التحليل الطيفي للانبعاث الذري، يفضل استخدام البلازما كمصدر إثارة بدلاً من تفريغ القوس أو الشرارة. بسبب التقلبات في ظروف الإثارة، عند تحديد تركيز عنصر ما، يجب استخدام خط عنصر آخر، يسمى المعيار الداخلي، للمقارنة.

يشمل التحليل النوعي للمنتجات الغذائية باستخدام التحليل الطيفي للانبعاث الذري العمليات التالية: الحصول على الطيف، وتحديد الأطوال الموجية للخطوط الطيفية. واستناداً إلى هذه البيانات، وبمساعدة جداول البحث، تم تحديد أن الخطوط الطيفية تنتمي إلى عناصر كبيرة معينة، أي يتم تحديد التركيب النوعي للعينة.

باستخدام رذاذات البلازما، من الممكن أيضًا إجراء تحليل نوعي للمعادن وتلك غير المعدنية التي تقع طاقتها المثيرة في المنطقة المرئية من الأشعة فوق البنفسجية.

جميع طرق التحليل الطيفي للانبعاث الذري نسبية وتتطلب المعايرة باستخدام معايير مناسبة.

يمكن إجراء قياس شدة الخطوط الطيفية في التحليل الطيفي للانبعاث بالطرق البصرية والفوتوغرافية والكهروضوئية.

في الحالة الأولى، يتم إجراء مقارنة بصرية لشدة الخطوط الطيفية للعنصر الكبير الذي يتم تحديده والخطوط القريبة من طيف المكون الرئيسي للعينة.

تُستخدم طرق التصوير الفوتوغرافي لتسجيل الأطياف على نطاق واسع في التحليل الطيفي للانبعاث الذري. وتتمثل ميزتها في توثيق التحليل والتسجيل المتزامن وحدود الكشف المنخفضة للعديد من العناصر وإمكانية المعالجة الإحصائية المتكررة للأطياف

في حالة التسجيل الفوتوغرافي، تخضع الرسوم البيانية للمعايرة للتحول بسبب التقلبات في خصائص المستحلب الفوتوغرافي من لوحة إلى أخرى والاستنساخ غير الدقيق لظروف التطوير.

للحصول على بيانات بسرعة ودقة عالية، تُستخدم الطرق الكهروضوئية للتسجيل وقياس الأطياف على نطاق واسع. جوهر هذه الطرق هو أن التدفق الضوئي للخط التحليلي المطلوب يتم فصله عن بقية طيف العينة باستخدام جهاز أحادي اللون وتحويله إلى إشارة كهربائية. يتم قياس شدة الخط بقيمة هذه الإشارة (التيار أو الجهد).

تم تجهيز أجهزة قياس الطيف الحديثة بقواعد بيانات تحتوي على ما يصل إلى 50000 خط مهم من العناصر المختلفة. من خلال المسح التسلسلي لنطاق الطول الموجي بأكمله باستخدام هذه الأجهزة، من الممكن إجراء تحليل نوعي كامل في وقت قصير إلى حد ما - 45 دقيقة.

يُستخدم التحليل الطيفي للانبعاث الذري حيثما يكون التحليل متعدد العناصر مطلوبًا: في الطب، عند دراسة تكوين الخامات والمعادن والمياه، وتحليل جودة المنتجات الغذائية ومحتوى العناصر الكبيرة فيها.

3.3 التحليل الطيفي للامتصاص الذري

AAA هي طريقة لتحديد التركيز عن طريق امتصاص طبقات من معلمات عنصر الضوء أحادي اللون، الذي يتوافق طوله الموجي مع مركز خط الامتصاص. ويتم التحليل باستخدام الخطوط الطيفية الأكثر حساسية في الامتصاص، والتي تتوافق مع التحولات من الحالة الأرضية إلى حالة الطاقة الأعلى. وفي معظم الحالات، تكون هذه الخطوط أيضًا الأكثر حساسية في تحليل الانبعاثات. إذا كانت جزيئات المادة تمتص الضوء في خطوط ذات أطوال موجية واسعة، فإن الامتصاص بواسطة أزواج من الذرات يحدث ضمن حدود ضيقة، في حدود جزء من الألف من النانومتر.

في AAA، تتحلل المادة الحليلة إلى ذرات تحت تأثير الطاقة الحرارية. وتسمى هذه العملية بالذرية، أي تحول المادة إلى حالة بخار، حيث تكون العناصر التي يتم تحديدها على شكل ذرات حرة قادرة على امتصاص الضوء. يرتبط انبعاث الضوء وامتصاصه بعمليات انتقال الذرات من حالة ثابتة إلى أخرى. عندما تكون الذرات متحمسة، تنتقل إلى حالة ثابتة k مع الطاقة Ek ثم تعود إلى الحالة الأرضية الأولية i مع الطاقة، وتصدر ضوءًا بتردد معين.

تحدث التحولات الإشعاعية بشكل عفوي دون أي تأثير خارجي.