Todos los elementos químicos del cuerpo humano y su papel biologico

Hace mucho los geoquímicos sugirieron una hipótesis interesante. Ellos afirmaron que en cualquier muestra natura, piedra, madera, tierra, agua, etc se podría encontrar todos los elementos químicos conocidos. Para la época donde se propuso esto no se conocían los elementos sintéticos que ahora conocemos, elementos que solo existen en el laboratorio y que se desintegran al poco tiempo de ser formados. Bueno sin tomar esos en cuenta, que tan cierto es esto para los elementos naturales

La idea era rara para cuando salió pero quien era capaz de responder a esta era la química analítica. Con rama con cada año se hace más exacta, cada nuevos métodos de análisis nos permiten descubrir la presencia de millonésima y milmillonésimas fracciones de gramo. Y resultó ser que …. no era cierta. Al menos no es exacta al cien por ciento, de todos modos se aproxima mucho a la verdad.

Si coges una piedra del suelo probablemente sea un silicato, un aluminosilicato o un óxido de hierro. Sin embargo no será una muestra pura, otros elementos se presentan en cantidades menores, una impureza en muchos casos despreciable quizás solo como pocos átomos

En el cuerpo humano como sería, sabemos de sobra que nuestro cuerpo contiene oxígeno, hidrógeno, carbono, nitrógeno y algunos más pero ¿podemos contener mercurio, plomo, oro?¿Quizás mercurio?

Elementos del Cuerpo Humano

Podemos dividir el cuerpo según su estructura molecular, tipo de tejido, tipo celular pero nos vamos a centrar el los átomos de los diferentes elementos que lo componen.

Aproximadamente el 99% de la masa del cuerpo humano se compone de seis elementos: oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, calcio y fósforo. El 0,85% está formado por otros cinco elementos: potasio, azufre, sodio, cloro y magnesio. Estos 11 elementos son necesarios para la vida. Los elementos restantes son oligoelementos, cuya masa total es menor a 10 gramos en un cuerpo humano. No todos los elementos presentes en cantidades traza desempeñan un papel vital. Algunos se consideran simples contaminantes sin función, mientras que otros pueden actuar como toxinas activas, dependiendo de su concentración.

El oxígeno solo corresponde al 65% de la masa del cuerpo, eso es más de la mitad. Seguido del carbono con 18.5, el hidrógeno con 9,5%, nitrógeno 2,6% y calcio 1,3%. Ningún otro alcanza ni el 1%. Esto es en cuanto al peso, en cuanto a número de átomos el ganador sería el hidrógeno que es el más liviano de todos con el 62.0% de todos los átomos, el segundo puesto sería para el oxígeno con 24% y el bronce para el carbono con 12%. Piensa que casi la mitad del peso es agua, 48 ± 6 % para las mujeres y del 58 ± 8 % para los hombres, de ahí su elevada proporción. Aún as´ HAY que tener en cuenta que cada persona es un mundo y estos son valores promedios

contiene al menos trazas detectables más de 60 elementos químicos. Se cree que alrededor de 29 de estos elementos desempeñan un papel positivo activo en la vida y la salud de los seres humanos. Otros no tienen una función o al menos todavía no se ha descubierto y son introducidos en el cuerpo por la dieta o al respirar. Nuestro cuerpo los absorbe y se almacenan en nuestro cuerpo. Aunque esto no nos debe preocupar ya que son cantidades muy pequeñas a las que nuestro cuerpo sabe hacer frente y posee mecanismos para eliminar. Por ejemplo, el sistema renal (riñones) filtra y excreta elementos en la orina, mientras que el sistema digestivo puede eliminar otros a través de las heces, por el sudor o gracias al hígado. Esto lo cuento como una curiosidad y no quiero que alguien se asuste por tener una pequeña cantidad de uranio

Elementos principales

Los principales elementos oxígeno, carbono, hidrógeno y nitrógeno, son elementos estructurales ya que cada molécula tendrá algunos o todos ellos en su estructura.

Oxígeno: desempeña un papel fundamental en el metabolismo, la respiración y la oxigenación celular del cuerpo. También se encuentra en todas las moléculas orgánicas importantes, incluyendo proteínas, carbohidratos, grasas y ácidos nucleicos. Está presente en el agua y funciona como aceptor de electrones y componente del ADN.

Carbono: se nos conoce como formas de vida basadas en el carbono, no en vano. Es el componente básico necesario para la formación de proteínas, carbohidratos y grasas. La ruptura de los enlaces de carbono en estos compuestos es nuestra principal fuente de energía. Todos los compuestos orgánicos contienen carbono.

Hidrógeno: forma parte del agua y compuestos estructurales. Es el átomo más común; prácticamente toda molécula biológica tiene hidrógeno en su estructura.

Nitrógeno: es un componente esencial de los aminoácidos utilizados para la formación de péptidos y proteínas, así como de los ácidos nucleicos ADN y ARN.

Calcio: es un componente importante de nuestros huesos y necesario para su crecimiento y desarrollo, así como para la contracción muscular. También está presente en la calmodulina.

Fósforo: contribuye a la fortaleza de los huesos y los dientes, y es vital para metabolizar la energía ya que está presente en el ATP y ADP, que son la moneda de intercambio energético de nuestro cuerpo. También forma parte del ADN, fosfolípidos y procesos de fosforilación.

La hidroxiapatita, el material que forma nuestros huesos, está compuesta de fósforo y calcio.

Potasio: participa en la bomba sodio-potasio (0,2% del peso corporal) y el sodio (0,15% del peso). Ambos son fundamentales para las transmisiones eléctricas que generan impulsos nerviosos.

Azufre: componente clave de aminoácidos como la metionina y la cisteína, fundamentales para la formación de proteínas y la estructura de tejidos. Además, ayuda en la producción de colágeno, queratina y glutatión. Representa el 0,2% del peso corporal.

Cloro: en forma de cloruro, es un electrolito esencial para el cuerpo humano. Sus funciones principales incluyen el mantenimiento del equilibrio de líquidos y la regulación del equilibrio ácido-base. Participa en la ATPasa transportadora de Cl.

El magnesio y el hierro son esenciales para las comunicaciones intercelulares, como las transmisiones eléctricas que generan impulsos nerviosos o ritmos cardíacos, y son necesarios para mantener la salud de la tiroides y los huesos. El hierro está presente en la hemoglobina y los citocromos. Sus cantidades son minúsculas: el magnesio representa apenas el 0,0004% y el hierro el 0,00006% del peso corporal.

Oligoelementos

Luego vendrían los oligoelementos pequeñas cantidades de minerales presentes en los tejidos vivos. Algunos son esenciales desde el punto de vista nutricional, mientras que otros pueden considerarse no esenciales. Suelen encontrarse en cantidades mínimas, si te parecía que ya había poco magnesio, todos los elementos restantes juntos no suman la misma cantidad de magnesio. Aquí encontramos de todo, desde elementos escenciales para la vida a tóxicos o contaminantes sin función

flúor: En humanos su única función conocida es como agente endurecedor tópico local del esmalte dental donde la hidroxiapatita que lo forma se vuelve fluorohidroxiapatita más resistente a los ácidos de las bacterias de la boca. Se puede encontrar en venenos y toxinas fabricados por otros seres vivos pero no es nuestro caso

zinc actúa como primera respuesta contra las infecciones y existen proteínas que lo contienen en su estructura, las llamadas proteínas con dedos de zinc, tienen diversas funciones y el zinc le ayuda a unirse a otras moléculas y estabilizar su estructura

yodo, muy importante para las tiroides y esta presente en las hormonas que esta misma sintetiza de la tiroxina , triyodotironina

Bromo se cree que pueda influir en la síntesis de colágeno iv

Cobre tiene sus proteínas, proteínas de cobre. el cobre es fundamental para la formación de glóbulos rojos y el mantenimiento de la salud de las células nerviosas. También contribuye a la formación de colágeno, un componente esencial de los huesos y el tejido conectivo.

Selenio: también posee sus proteínas, que son aquellas que contienen selenocisteína. Son las selenoproteinas

manganeso, en la enzima SOD2

Cobalto esta presente en la vitamina B12

vanadio también se estudia su función la regulación de enzimas , crecimiento oseo, en la producción de leche materna y digestión de carbohidratos. De ser cierta su implicación sería el que tiene una función en el cuerpo con menor cantidad presente.

Elementos que no poseen Función

El silicio, estaño, boro, niquel, cromo, litio y el arsénico están siendo estudiados y se debate si tienen alguna función en los humanos o no

Boro se ha encontrado en ceniza de microalgas como sulfato de bario y también se ha encontrado en algas en cenizas de plantas. No parece tener un papel en humanos pero si en otros seres vivos por lo que de esta manera puede haber llegado a nuestro organismo.

Estroncio: Tiene una química parecida al calcio por lo que puede que nuestro cuerpo se equivoque al absorber el calcio, absorbiendo también este elemento por eso su composición es relativamente alta en comparación con otros elementos, unos 320 mg

Oro: Si contenemos oro pero tan solo 0,2mg (0,02$ por si tenías dudas)

También se han encontrado trazas de galio, estroncio, rubidio, plomo, aluminio, cadmio, titanio, cerio, bario, mercurio, cesio, rutenio, plata, antimonio, niobio, circonio, lantano, telurio, itrio, bismuto, talio, indio, oro, escandio, tantalio, torio, uranio, samario, wolframio, berilio, radio, helio, neón, argón, kriptón, xenón. no tienen función

Como aclaración me refiero a que nuestro cuerpo no los necesita, podrías tener 0 átomos de uno de estos y no tendrías ninguna deficiencia pero esto no quiere decir que no puedan influir en procesos biológicos. El claro ejemplo es el plomo o el mercurio, elementos tóxicos y que pueden afectar al cuerpo

Otro ejemplo es el bismuto que si alguna vez de pequeño te dieron Pepto-Bismol, un fármaco que contiene Subsalicilato de bismuto una molécula que como dice el nombre contiene bismuto. Entonces, aunque el bismuto en sí no tiene un papel biológico esencial, sí puede influir en procesos digestivos y ayudar a aliviar ciertos trastornos del sistema gastrointestinal.

De los 94 elementos químicos presentes de forma natural he hablado de 64 . De los restantes, no se sabe cuántos se encuentran en el cuerpo humano, o al menos no encontré nada. De igual forma no dice que no tengan efectos en el cuerpo humano. Por ejemplo el osmio no ha salido en los elementos que he mencionado pero se ha detectado casos de envenenamiento por OsO4 o incluso átomos que solo se obtienen en el laboratorio como el astato, ya que por su radioactividad se encuentra en la naturaleza en muy poca concentración (aproximadamente 30 gramos en cada momento en toda la tierra), se puede usar su isótopo 211 para tratamiento de algunos tipos de cáncer