Minerálna premena
Prvky sú základné súčasti živej aj neživej prírody. Dusík (N), síra (S), kyslík (O), vodík (H), uhlík (C) tvoria organické zlúčeniny: bielkoviny, uhľohydráty, tuky a vitamíny.
Zo 104 známych prvkov tvorí celá 1/3 zlúčeniny dôležité pre organizmus – sú to štrukturálne prvky kostí a mäkkých tkanív ale aj činitele regulujúce veľa fyziologických funkcií, napr. zrážanie krvi, transport kyslíka, aktivácia enzýmov.
Tieto prvky sa dajú rozdeliť do 3 skupín:
- Prvky nevyhnutné pre život, tzv. bioprvky.
- Prvky neutrálne, bez ktorých môže metabolizmus fungovať.
- Prvky toxické, ktoré majú škodlivý vplyv na organizmus.
Prvky potrebné k normálnemu fungovaniu organizmu klasifikujeme ako makro a mikroelementy.
Makroelementy alebo makroprvky sú tie, ktorých koncentrácia v telových tekutinách a v tkanivách je viac ako 1 mikrogram/gram čerstvého tkaniva. K makroprvkom zaraďujeme chlór (Cl), fosfor (P), horčík (Mg), draslík (K), sodík (Na), vápnik (Ca).
Ako mikroelementy, mikroprvky a stopové prvky označujeme tie, ktorých koncentrácia v organizme je menej ako 1 mikrogram/gram čerstvého tkaniva. Mikroelementy sú: arzén (As), chróm (Cr), cín (Sn), zinok (Zn), flór (F), jód (I), kobalt (Co), kremík (Si), lítium (Li), mangán (Mn), meď (Cu), molybdén (Mo), nikel (Ni), selén (Se), vanád (V), železo (Fe).
Toxické prvky, ktoré škodia zdraviu sú hlavne hliník (Al), ortuť (Hg), kadmium (Cd) a olovo (Pb).
Škodlivosť chemických prvkov je závislá od mnohých faktorov z ktorých najzávažnejšie sú: koncentrácia prvku v organizme a dĺžka expozície tohto prvku. Určitú úlohu zohráva schopnosť organizmu škodlivé prvky eliminovať. Túto úlohu plnia obličky a pečeň so zažívacím traktom. Škodlivosť toxických prvkov je závislá aj od schopnosti organizmu napraviť ich škodlivý vplyv. Významnú ochrannú úlohu tu môžu plniť vitamíny.
Toxické prvky majú tendenciu sa hromadiť v parenchýmových orgánoch, hlavne v pečeni, obličkách a pankrease. Pri dlhodobej expozícii sa môžu toxické prvky ukladať taktiež v iných tkanivách. Napr. olovo a hliník v kostiach, olovo, ortuť a hliník v mozgovom tkanive a kadmium vo vlasových cibulkách.
Rozvoj vedy a techniky umožnil, že metódy kvantitatívneho určovania prvkov sú stále dôkladnejšie a presnejšie. Vysokú citlivosť zaručuje absorbčná atómová spektrofotometria (ASA), spektrofotometria emisí atómov s plazmovou indukciou (ICP-AES) alebo technika neutrónovej aktivácie (NAA). Moderný analytický prístroj umožňuje vykonávať analýzy koncentrácie prvkov z jednej vzorky. Dáva možnosť urobiť merania mnoho prvkov v krátkom čase z malého množstva materiálu a to v prípade biologických skúšok hrá nezanedbateľnú úlohu.
Prvky je možno určiť v telových tekutinách: v krvi (sére), v moči, v mozgovomiešnom moku, ale aj v tkanivách. Je však nutné vziať do úvahy, že stanovenie hodnoty prvkov v krvi (sére) nemusí zodpovedať aktuálnej koncentrácii prvkov v organizme, pretože fungujú mechanizmy vyrovnávajúce hladinu prvkov v krvi z rezerv v tkanivách. Preto i pri normálnej koncentrácii v sére môže byť celkové množstvo prvkov v organizme nedostatočná. Bezprostredný vplyv na koncentráciu prvkov v krvi má napr. aktuálny stav stravovania.