AZ ÁSVÁNYOK ÉS AZ EMBERI

TEST

Ásványszerű anyagok az emberi szervezetben (megint bioásványok). A folyamat amit tanulmányozhatunk az ún. biomineralizáció.

Több mint 40-féle ásvány található az emberi testben (karbonátok, szulfátok, oxidok, oxalátok, foszfátok).

Az emberben képződő bioásványok alapvetően finom szemcsések, nagy fajlagos felülettel, sokszor rövid távon kristályos szerkezettel, szerves anyagokkal szorosan összenőve.

Jövő: a bioásványok, elsősorban a foszfátos fázisok jobb megismerése, mert ez olyan eszközt adhat kezünkbe, amivel közelebb juthatunk az egyes betegségekkel kapcsolatos diagnosztikus jellegzetességek megállapításához. Egészségért az ásványok segítségével.

BIOÁSVÁNYOK AZ EMBERI

SZERVEZETBEN

Az emberi szervezetben található ásványok, ásványi jellegű szilárd fázisok, keletkezésüket, illetve elhelyezkedésüket tekintve a következőképpen csoportosíthatók:

1. A szervezet alapvető fontosságú részei: csontok, fogak.

2. A szervezetben patologikus esetekben jelennek meg (vesekő, epekő stb.).

3. A szervezetbe kívülről kerülnek be (természetes vagy mesterséges úton), főleg légzés vagy étel/ital útján.

BIOÁSVÁNYOK AZ EMBERI SZERVEZETBEN

CSONTOK ÉS FOGAK

Csontok (az emberben 208 db. van): a felnőttek csontja 70%-

ban Ca-foszfátból + 30% szerves anyagból (zsírok, protein,

kollagén) és tengervízhez hasonló összetételű folyadékból

áll. Újszülötteknél még rendezetlen szerkezetű az apatit,

mely később válik rendezetté. Az ún. bioapatit változó

összetételű: PO4 helyett CO3, CO3OH-csoport épülhet be.

Az ásvány–szerves komponens aránya az életkorral

változik, idővel a szerves anyag mennyisége csökken,

törések egyik oka az idős csontokban.

A fogak (32 db. van az emberben) 3 fő része a zománc, dentin

(fogállomány) és a cement mind ásványosodottak (a zománc a

legjobban ásványosodott). A zománcban OH helyett F épül be.

(F-tartalmú fogkrémek). A fog bioapatitja finom szemcsés,

szferolitos szerkezetű. Lehet még a fogakban brushit és

whewellit. A finom szemcsés apatit szerves anyagokkal nő

össze, így biomolekulákkal, sejtekkel, és közöttük tengervíz

összetételű folyadék van.

Prizmás apatitkristályok

réteges elhelyezkedése

az emberi fogzománcban

apatitkristályok a fogzománcban

fogzománc: a legkeményebb anyag

az emberi testben

proteinszál,

az apatitot kíséri

a fogzománcban

ionhelyettesítések az apatit ásványokban

újrakristályosított apatit a sérült fogzománcon

sérült újrakristályosított

Magnetit az agyban

Ferromágneses sajátságú magnetitkristályok belső

kiválasztása baktériumokban, lazacokban, lepkékben,

madarakban és az emberi agyban (navigációs célokat

szolgál).

magnetitkristályok az emberi agyból (elektronmikroszkópos felvétel)

PATOLOGIKUS ÚTON

KELETKEZETT ÁSVÁNYOK

Abnormális esetben sokféle kristály nő az emberben! Az ilyen apatit például koncentrikus-héjas-körkörös szerkezetű. Bizonyos betegségekre más-más morfológia lehet jellemző, pl. tűs apatit a gyulladásos betegségekre.

Tuberkulózisnál kalcifikáció ismert, apatittal, withlockittal – hasonlóan az aortaszűkületnél. A szív érrendszerében az ereket szűkítő withlockit kiválások lehetnek. A vénás érrendszerben azonban nem képződnek bioásványok. Aortaszűkületnél az aorta falán CO3-tartalmú apatit ismert, mely a kollagénrostokon lerakódott ásványosodás. Általában apatit+ amorf rész + CO3-tartalmú anyag lepedékszerű kiválása. Kiemelendő, hogy patologikus köveken nem figyelhető meg reszorpció. Ízületi betegségek is kristályokkal állnak összefüggésben (urátok), gyulladással kísérve.

Artéria falán lévő karbonátos

kiválás (sötét)

Ca-foszfátos kiválás mellszövetben

Vesekő SEM-felvétele

Ca-oxalát-kiválás hallójáratban

KÖVEK A VESÉBEN

A patologikus esetekben megjelenő veseköveket

változatos vegyületek építik fel. Ilyenek: foszfátok,

karbonátok, oxalátok, vagy urát-vegyületek. Ha sok

Ca-ot abszorbeálnak a belek, ez a vesében pl. Ca-

oxalátként válik ki (főleg whewellit, weddellit

ásványokként). Kevesebb az OH-apatit, CO3-apatit,

brushit, de sok az élettelen természetben ismeretlen

foszfát is.

vesekövek

KÖVEK AZ EPÉBEN

Koleszterinből, kalcium-foszfátokból

(apatit, brushit) és kalcium-

karbonát-vegyületekből (kalcit,

aragonit, vaterit) álló

aggregátumok.

Ízületi betegségek kristályai

Kristály ízületi gyulladás: kalcium-

pirofoszfát és nátrium-urát kristályok

lerakódása ízületekben.

ÁSVÁNYOK, AMELYEK KÍVÜLRŐL

KERÜLNEK A SZERVEZETBE

Legtöbbször belélegezzük őket, a levegőből. Ezek sokszor

veszélyesek az egészségünkre.

Azok a finom rostos ásványok, melyek nem oldódnak a

szervezetben az ún. szilikátos azbesztek (tremolit, krizotil,

antofillit, riebeckit ásványok azbeszt megjelenésű

példányai). Az azbesztszálakból átlagosan 0,00001 szál/ml.

a levegőben, de lehet 0,1 szál/ml is a mennyiségük.

Gond: karcinogén hatás a tüdőben.

Krizotilazbeszt szálak

Vas-oxidos csomók azbeszt-

szálakon, tüdőben

Nem olyan nagy gond a gipsz, talk vagy agyagásványok, mert

ezek oldódnak idővel.

Kvarc-probléma (szilikózis betegség).

A toxikus elemek (Pb,Hg,As,Cd …….) káros hatásai.

Különösen gyakori a Pb a benzinből, vagy As a vízből.

Radioaktív elemek (U,Th), ha bejutnak a szervezetbe a

folyamatos radioaktív sugárzás miatt károsak.

Mesterségesen még számos vegyület kerülhet (direkt is) a

szervezetbe, pl. Ag-amalgám a fogtömésben (ennek

problémája Hg-diffúziója).

ÁSVÁNYOK ÉS A TÁPLÁLKOZÁS

Egy az élethez nélkülözhetetlen ásvány: kősó.

Valójában kémiai elemek, melyek azonban ásványi eredetűek, jelenlétük kis mennyiségben fontos a szervezet jó működése szempontjából:

Makrosványok (makroelemek): Ca, Cl, Mg, Na, K,

Mikroásványok (mikroelemek): Cr, Co, F, Fe, Mn, Zn, Se.

Ezek a kémiai elemek eredetileg ásványokból származnak és a tápláléklánc útján kerülnek a szervezetbe: ásvány – agyagásvány – talaj – növény – állat – ember. A kémiai elemek jobbára a növények zöldjében dúsulnak, ezek nagysága és elemaránya azonban nagyobb részt a talaj ásványos összetételétől függ.

Ásványok és a kozmetikumok

Az ókori Egyiptomban arcfestéshez az alábbiakat használták:

galenit, vörös nátron, vörös okker, szén, malachit,

krizokolla, szerpentinit.

Ma: talk, csillámok, agyagásványok,

barit, kalcit, vas- és mangán-oxidok.

Ásványokból származó: cink-,

bizmut-, titán-, magnézium-, bór és

alumínium-tartalmú vegyületek.