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Composición del cuerpo humano

Gráficos circulares de la composición típica del cuerpo humano por porcentaje de masa y por porcentaje de composición atómica ( porcentaje atómico )

La composición corporal se puede analizar de varias formas. Esto se puede hacer en términos de los elementos químicos presentes o mediante la estructura molecular, por ejemplo, agua , proteínas , grasas (o lípidos ), hidroxiapatita (en los huesos), carbohidratos (como glucógeno y glucosa ) y ADN . En términos de tipo de tejido, el cuerpo puede analizarse en agua, grasa, tejido conectivo , músculo , hueso , etc. En términos de tipo de célula, el cuerpo contiene cientos de tipos diferentes de células, pero en particular, contiene la mayor cantidad de células . En un cuerpo humano (aunque no es la mayor masa de células) no hay células humanas, sino bacterias que residen en el tracto gastrointestinal humano normal.

Elementos

Partes por millón cúbico de abundancia relativa en masa de elementos en un cuerpo humano adulto promedio hasta 1 ppm

Aproximadamente el 99% de la masa del cuerpo humano está formada por seis elementos: oxígeno , carbono , hidrógeno , nitrógeno , calcio y fósforo . Sólo alrededor del 0,85% está compuesto por otros cinco elementos: potasio , azufre , sodio , cloro y magnesio . Los 11 son necesarios para la vida. Los elementos restantes son oligoelementos , de los cuales, según buenas pruebas, se cree que más de una docena son necesarios para la vida. [1] Toda la masa de los oligoelementos juntos (menos de 10 gramos para un cuerpo humano) no equivale a la masa corporal de magnesio, el menos común de los 11 elementos no traza.

Otros elementos

No todos los elementos que se encuentran en el cuerpo humano en pequeñas cantidades desempeñan un papel en la vida. Se cree que algunos de estos elementos son simples contaminantes comunes sin función (ejemplos: cesio, titanio), mientras que muchos otros se consideran toxinas activas, dependiendo de la cantidad (cadmio, mercurio, plomo, radiactivos). En los seres humanos, el arsénico es tóxico y sus niveles en los alimentos y suplementos dietéticos se controlan estrechamente para reducir o eliminar su ingesta. [2]

Algunos elementos (silicio, boro, níquel, vanadio) probablemente también sean necesarios para los mamíferos, pero en dosis mucho más pequeñas. El bromo es utilizado por algunas (aunque no todas) bacterias, hongos, diatomeas y algas marinas , y de forma oportunista en los eosinófilos de los seres humanos. Un estudio ha indicado que el bromo es necesario para la síntesis de colágeno IV en humanos. [3] Varias plantas utilizan el flúor para fabricar toxinas, pero en los seres humanos sólo funciona como agente endurecedor tópico local del esmalte dental. [4]

Lista de composición elemental

El cuerpo humano adulto promedio de 70 kg (150 lb) contiene aproximadamente7 × 10 27 átomos y contiene al menos trazas detectables de 60 elementos químicos . [5] Se cree que alrededor de 29 de estos elementos desempeñan un papel positivo activo en la vida y la salud de los seres humanos. [6]

Las cantidades relativas de cada elemento varían según el individuo, principalmente debido a las diferencias en la proporción de grasa, músculo y hueso en su cuerpo. Las personas con más grasa tendrán una mayor proporción de carbono y una menor proporción de la mayoría de los demás elementos (la proporción de hidrógeno será aproximadamente la misma). Los números en la tabla son promedios de diferentes números reportados por diferentes referencias.

El cuerpo humano adulto tiene un promedio de ~53% de agua. [7] Esto varía sustancialmente según la edad, el sexo y la adiposidad. En una muestra grande de adultos de todas las edades y de ambos sexos, se encontró que la cifra de fracción de agua en peso era 48 ±6% para las mujeres y 58 ±8% de agua para los hombres. [8] El agua tiene ~11% de hidrógeno en masa , pero ~67% de hidrógeno en porcentaje atómico , y estos números, junto con los números de % complementarios para el oxígeno en el agua, son los que más contribuyen a las cifras generales de masa y composición atómica. Debido al contenido de agua, el cuerpo humano contiene más oxígeno en masa que cualquier otro elemento, pero más hidrógeno por fracción de átomo que cualquier elemento.

Los elementos enumerados a continuación como "esenciales en los seres humanos" son los enumerados por la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. como nutrientes esenciales, [9] así como seis elementos adicionales: oxígeno, carbono, hidrógeno y nitrógeno (los componentes fundamentales de la vida en la Tierra). Tierra), azufre (esencial para todas las células) y cobalto (un componente necesario de la vitamina B 12 ). Los elementos enumerados como "Posiblemente" o "Probablemente" esenciales son aquellos citados por el Consejo Nacional de Investigación de EE. UU . como beneficiosos para la salud humana y posible o probablemente esenciales. [10]

*Hierro = ~3 g en hombres, ~2,3 g en mujeres

De los 94 elementos químicos naturales, 61 se enumeran en la tabla anterior. De los 33 restantes, no se sabe cuántos se encuentran en el cuerpo humano.

La mayoría de los elementos necesarios para la vida son relativamente comunes en la corteza terrestre . El aluminio , el tercer elemento más común en la corteza terrestre (después del oxígeno y el silicio ), no cumple ninguna función en las células vivas, pero es tóxico en grandes cantidades, dependiendo de sus formas físicas y químicas y su magnitud, duración, frecuencia de exposición y cómo. fue absorbido por el cuerpo humano. [39] Las transferrinas pueden unirse al aluminio. [40]

Tabla periódica

Composición

La composición del cuerpo humano se puede clasificar de la siguiente manera:

El contenido estimado de una célula humana típica de 20 micrómetros es el siguiente: [44]

tejidos

La composición corporal también se puede expresar en términos de varios tipos de material, como por ejemplo:

Composición por tipo de célula

Hay muchas especies de bacterias y otros microorganismos que viven sobre o dentro del cuerpo humano sano. De hecho, hay aproximadamente tantos microbios como células humanas en el cuerpo humano. [45] [48] [49] [50] [51] (mucho menos en masa o volumen). Algunos de estos simbiontes son necesarios para nuestra salud. Aquellos que ni ayudan ni dañan al ser humano se denominan organismos comensales .

Ver también

Referencias

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