Elementele chimice sunt componente de bază ale materiei însufleţite şi neînsufleţite. Azotul (N), sulful (S), oxigenul (O), hidrogenul (H) şi carbonul (C) formează legături organice: proteine, carbohidraţi, lipide şi vitamine.
Dintre cele 104 de elemente cunoscute aproximativ 1/3 constituie componente importante pentru organism – elemente de structură ale scheletului şi ţesuturilor moi, precum şi factori ce reglează numeroase funcţii fiziologice de ex. coagularea sângelui, transportul oxigenului, activarea enzimelor.
Dintre cele 104 de elemente cunoscute aproximativ 1/3 constituie componente importante pentru organism – elemente de structură ale scheletului şi ţesuturilor moi, precum şi factori ce reglează numeroase funcţii fiziologice de ex. coagularea sângelui, transportul oxigenului, activarea enzimelor.
Aceste elemente pot fi împărţite în trei categorii:
Elementele indispensabile funcţionării normale a organismului se clasifică în macro şi microelemente.
Macroelementele sunt elemente a căr or concentaţie în lichidul interstiţial şi ţesuturi este mai mare de 1 µg/g ţesut umed (µg – a miliona parte dintr.un gram -10-6g). În categoria macroelementelor intră: clorul (Cl), fosforul (P), magneziul (Mg), potasiul (K), sodiul (Na), calciul (Ca).
Microelementele – oligoelementele sunt cele a căror concentraţie în organism este mai mică de 1 µg/g ţesut umed. Microelemente sunt: arseniul (As), cromul (Cr), staniul (Sn), zincul (Zn), fluorul (F), iodul (I), cobaltul (Co), siliciul (Si), litiul (Li), manganul (Mn), cuprul (Cu), molibdenul (Mo), nichelul (Ni), seleniul (Se), vanadiul (V), fierul (Fe).
Elementele toxice, dăunătoare sănătăţii sunt în primul rând aluminiul (Al), mercurul (Hg), cadmiul (Cd) şi plumbul (Pb).
Toxicitatea elementelor chimice depinde de mai mulţi factori, dar principalii sunt: concentraţia elementului respectiv în organism şi perioada în care a fost supus acţiunii acestuia. Un rol important o are şi capacitatea organismului de a elimina elementele toxice, o asemenea funcţie o îndeplinesc rinichii, ficatul şi tubul digestiv. Efectul dăunător al elementelor toxice depinde şi de capacitatea organismului de a ameliora influenţele negative. Un asemenea rol de protecţie şi apărare îl au vitaminele.
Elementele toxice au tendinţa de a se acumula în organe precum ficat, rinichi, pancreas. În cazul unei expuneri prelungite la acţiunea elementelor toxice, acestea se pot depune şi în alte organe, de ex.: plumbul şi aluminiul în oase, plumbul, mercurul şi aluminiul în ţesuturile creierului, iar cadmiul în rădăcinile firelor de păr.
Metodele de stabilire a cantităţii elementelor sunt tot mai exacte şi mai precise datorită dezvoltării ştiinţei şi progreselor tehnice. Sensibilitatea ridicată a analizelor este asigurată de spectrometria atomică de absorbţie (ASA), spectrometria de emisie optică cu plasmă cuplată inductiv (ICP-AES) sau de tehnica de activare cu neutroni (NAA). Aparatura modernă de analiză permite stabilirea concentraţiei elementelor dintr-o singură probă. Acest fapt permite măsurarea nivelului a multor elemente într-un timp scurt şi dintr-o cantitate redusă de material, lucru care în cazul analizelor biologice are o semnificaţie importantă.
Se poate măsura nivelul elementelor în lichidele interstiţiale: în sânge, în ser, urină, lichid cerebrospinal sau în ţesuturi. Trebuie însă remarcat faptul ca stabilirea nivelului elementelor din sânge sau ser nu reflectă valoarea actuală a concentraţiei acestor elemente în organism, întrucât acţionează mecanismele de echilibrare a elementelor din sânge în defavoarea rezervelor din ţesuturi, astfel încât în pofida nivelului normal al concentraţiei în ser, în organism nivelul lor este insuficient. Actuala dietă folosită influenţează în mod direct concentraţia elementelor din sânge.