Composição do corpo humano

Modelo representativo de um corpo humano

A composição do corpo humano pode ser analisada por meio de diversas maneiras distintas. Tal análise pode ser executada em termos da distribuição percentual dos elementos químicos dispersos em um ser humano mediano ou considerando componentes moleculares, como por exemplo, as quantidades de água, proteína, gorduras (ou lipídios), hidroxiapatita, carboidratos, entre outros.[1]

Já em relação aos tipos de células, o corpo humano contém centenas de estruturas celulares diferentes, mas notavelmente, o maior número de células contidas em um ser humano saudável (embora não corresponda a maior massa) não são células humanas, mas sim de bactérias que residem no trato gastrointestinal.[2]

Elementos químicos

Considerando a composição química do corpo humano, é possível afirmar que mais de 99% de toda a massa de um ser humano padrão é composta por apenas seis elementos químicos distintos: oxigênio, carbono, hidrogênio, nitrogênio, cálcio e fósforo.[3][4] Considerando o 1% da massa restante, é possível afirmar que 0,85% correspondem a outros cinco elementos somados: potássio, enxofre, sódio, cloro e magnésio.[4] Todos os demais elementos somados juntos não alcançam a massa do magnésio, o menos abundante dos 11 elementos citados nesta lista.[5]

Principais elementos que compõem um corpo humano saudável (incluindo sua porção líquida)
Elemento Símbolo % dispersa no corpo humano Percentual atômico
Oxigênio O 65,0 24,0
Carbono C 18,5 12,0
Hidrogênio H 9,5 62,0
Nitrogênio N 3,2 1,1
Cálcio Ca 1,5 0,22
Fósforo P 1,0 0,22
Potássio K 0,4 0,03
Enxofre S 0,3 0,038
Sódio Na 0,2 0,037
Cloro Cl 0,2 0,024
Magnésio Mg 0,1 0,015
Oligoelementos incluindo boro (B), cromo (Cr), cobalto, (Co), cobre (Cu), flúor (F), iodo (I), ferro (Fe), manganês (Mn), molibdênio (Mo), selênio (Se), silício (Si), estanho (Sn), vanádio (V) e zinco (Zn), <  1,0 < 0.3

Distribuição percentual completa

Distribuição dos elementos químicos em relação à massa média de um corpo humano

Em relação à composição química completa do corpo humanos considera-se que, usualmente, estejam presentes 61 distintos elementos químicos. Alguns dos elementos listados na tabela exposta não são reconhecidos como nutrientes essenciais, embora sejam componentes do corpo humano.[6] Outros, embora essenciais podem ser danosos quando presentes em grandes quantidades.[7]

Em média, o organismo de um humano adulto pesando 70 quilos contém cerca de 7×10 27 átomos,[8] o que corresponde a 7 000 000 000 000 000 000 000 000 000 (7 octilhões) de átomos,[9] distribuídos em ampla gama de elementos químicos.[10]

Os 61 elementos mais abundantes encontram-se exibidos na tabela abaixo. Dentre eles destacam-se alguns metais cuja presença é essencial para o bom funcionamento do organismo do ser humano. Essas substâncias são conhecidas popularmente como sais minerais e sua presença e manutenção da quantidade necessária para um metabolismo adequado está diretamente ligada à ingestão de alimentos capazes de fornecê-los.[11]

Distribuição e abundância de elementos químicos em um corpo humano, considerando um indivíduo adulto saudável, com massa aproximada de 70kg.
Ordem de abundância em relação à massa Elemento Número atômico Porcentagem em relação à massa total

[12][13][14][15][16][17][18]

Massa total (kg) [18][19][20] Percentual atômico Número estimado de átomos presentes no organismo Apresenta papel biológico essencial ao organismo humano?[21] Efeitos tóxicos caso esteja presente em quantidades superiores ao normal
1° Oxigênio 8 61,35% 43 24 1,61 x 10 27 Sim Oxidação / radicais livres
2° Carbono 6 22,83% 16 12 8,03 x 10 26 Sim
3° Hidrogênio 1 9,98% 7 62 4,22 x 10 27 Sim[22] Acidose
4° Nitrogênio 7 2,57% 1,8 1,1 3,9 x 10 25 Sim
5° Cálcio 20 1,42% 1,0 0,22 1,6 x 10 25 Sim[22][23][24] Hipercalcemia
6° Fósforo 15 1,11% 0,78 0,22 9,6 x 10 24 Sim[22][23][24] Hiperfosfatemia
7° Potássio 19 0,19% 0,14 0,033 2,2 x 10 24 Sim Hipercaliemia
8° Enxofre 16 0,19% 0,14 0,038 2,6 x 10 24 Sim
9° Sódio 11 0,14% 0,10 0,037 2,5 x 10 24 Sim Hipernatremia
10° Cloro 17 0,14% 0,095 0,024 1,6 x 10 24 Sim[23][24] Hipercloremia
11° Magnésio 12 0,03% 0,019 0,0070 4,7 x 10 23 Sim Hipermagnesemia
12° Ferro 26 0,006% 0,0042 0,00067 4,5 x 10 22 Sim Hemocromatose
13° Flúor 9 0,0037% 0,0026 0,0012 8,3 x 10 22 Talvez[25] Fluorose óssea / Fluorose dentária / Intoxicação
14° Zinco 30 0,0033% 0,0023 0,00031 2,1 x 10 22 Sim Intoxicação
15° Silício 14 0,0014% 0,0010 0,0058 3,9 x 10 23 Provavelmente[26]
16° Gálio 31 0,0010% 0,0007 0,00093 Não Envenenamento
17° Rubídio 37 0,0009% 0,00068 0,000033 2,2 x 10 21 Não Substituição do potássio
18° Estrôncio 38 0,0005% 0,00032 0,000033 2,2 x 10 21 Não Substituição do cálcio
19° Bromo 35 0,0004% 0,00026 0,000030 2,0 x 10 21 Talvez[27] Intoxicação
20° Chumbo 82 0,0001% 0,00012 0,0000045 3 x 10 20 Não Envenenamento / Intoxicação
21° Cobre 29 Elemento-traço 0,000072 0,0000104 7 x 10 20 Sim Intoxicação
22° Alumínio 13 Elemento-traço 0,000060 0,000015 1,0 x 10 21 Não Envenenamento / Intoxicação
23° Cádmio 48 Elemento-traço 0,000050 0,0000045 3 x 10 20 Não Envenenamento / Intoxicação
24° Cério 58 Elemento-traço 0,000040 Não
25° Bário 56 Elemento-traço 0,000022 0,0000012 8 x 10 19 Não Intoxicação quando presente em grandes quantidades
26° Estanho 50 Elemento-traço 0,000020 6,0 × 10−7 4 x 10 19 Não
27° Iodo 53 Elemento-traço 0,000020 7,5 × 10−7 5 x 10 19 Sim Hipertireoidismo induzido por iodo[28]
28° Titânio 22 Elemento-traço 0,000020 Não
29° Boro 5 Elemento-traço 0,000018 0,0000030 2 x 10 20 Provavelmente[7][29]
30° Selênio 34 Elemento-traço 0,000015 4,5 × 10−8 3 x 10 18 Sim[23][24] Intoxicação
31° Níquel 28 Elemento-traço 0,000015 0,0000015 1 x 10 20 Não Intoxicação
32° Cromo 24 Elemento-traço 0,000014 8,9×10−8 6 x 10 18 Sim[23][24]
33° Manganês 25 Elemento-traço 0,000012 0,0000015 1 x 10 20 Sim[23][24] Manganismo
34° Arsênio 33 Elemento-traço 0,000007 8,9 × 10−8 6 x 10 18 Não Envenenamento / Intoxicação
35° Lítio 3 Elemento-traço 0,000007 0,0000015 1 x 10 20 Sim Intoxicação
36° Rutênio 44 Elemento-traço 0,000007 Não[30]
37° Mercúrio 80 Elemento-traço 0,000006 8,9 × 10−8 6 x 10 18 Não Envenenamento / Intoxicação
38° Césio 55 Elemento-traço 0,000006 1×10−7 7 x 10 18 Não
39° Molibdênio 42 Elemento-traço 0,000005 4,5 × 10−8 3 x 10 18 Sim
40° Germânio 32 Elemento-traço 0,000005 Não
41° Cobalto 27 Elemento-traço 0,000003 3×10−7 2 x 10 19 Sim[31][32]
42° Antimônio 51 Elemento-traço 0,000002 Não Intoxicação
43° Prata 47 Elemento-traço 0,000002 Não Argiria
44° Nióbio 41 Elemento-traço 0,0000015 Não
45° Zircônio 40 Elemento-traço 0,000001 3×10−7 2 x 10 19 Não
46° Lantânio 57 Elemento-traço 0,0000008 Não
47° Telúrio 52 Elemento-traço 0,0000007 Não
48° Ítrio 39 Elemento-traço 0,0000006 Não
49° Bismuto 83 Elemento-traço 0,0000005 Não
50° Tálio 81 Elemento-traço 0,0000005 Não Envenenamento / Intoxicação
51° Índio 49 Elemento-traço 0,0000004 Não
52° Ouro 79 Elemento-traço 0,0000002 3×10−7 2 x 10 19 Não Possível genotoxicidade[33][34][35]
53° Escândio 21 Elemento-traço 0,0000002 Não
54° Tântalo 73 Elemento-traço 0,0000002 Não
55° Tungstênio 74 Elemento-traço 0,0000002 Não
56° Vanádio 23 Elemento-traço 0,00000011 1,2 × 10−8 8 x 10 17 Provavelmente
57° Tório 90 Elemento-traço 0,0000001 Não Intoxicação / Envenenamento por radiotividade
58° Urânio 92 Elemento-traço 0,0000001 3×10−9 2 x 10 17 Não Intoxicação / Envenenamento por radiotividade
59° Samário 62 Elemento-traço 0,00000005 Não
60° Berílio 4 Elemento-traço 0,000000036 4,5 × 10−8 3 x 10 18 Não Intoxicação quando presente em grandes quantidades
61° Rádio 88 Elemento-traço 0,00000000000003 1×10−17 8 x 10 10 Não Intoxicação / Envenenamento por radiotividade

Elementos traço

Nem todos os elementos presentes no corpo humano encontrados em quantidades traço apresentam papéis essenciais para a vida. A ciência acredita que alguns desses elementos são simples contaminantes secundários sem função biológica (exemplos: césio e titânio), enquanto outros são considerados tóxicos ativos, podendo ser danosos conforme a quantidade (cádmio e mercúrio, por exemplo). Em alguns casos essa função pode ser alterada conforme a quantidade presente no organismo. O arsênio, por exemplo, é considerado tóxico, mas especula-se que ele desempenhe algum papel biológico quando presente em quantidades ínfimas no organismo.[36]

Presença de elementos químicos inusitados

Dentre os componentes presentes na composição do corpo humano, observa-se a existência de alguns elementos químicos inusitados, ainda que a maior parte deles estejam presentes em quantidades traço.

Embora presente em quantidades ínfimas, metais usualmente tido como raros e de grande valor comercial, tais como prata, titânio e ouro podem ser detectados por análises instrumentais.[37] No caso do ouro, por exemplo, estima-se que exista cerca de 0,2 miligramas do metal no corpo de cada ser humano,[38] sendo que a maior parte destes átomos de ouro encontram-se em circulação na corrente sanguínea.[39] Embora não apresentem nenhum papel biológico conhecido, alguns estudos apontam que o ouro e a prata podem impactar o desenvolvimento de algumas células do sistema nervoso humano.[40]

Adicionalmente, elementos conhecidos por apresentarem elevada radioatividade se mostram presentes em quantidades infinitesimais, incluindo berílio, rádio, tório e urânio.[41] Diversos isótopos radioativos de outros elementos químicos também encontram-se em circulação nos organismos humanos,[42] tais como potássio-40, carbono-14, rubídio-87 e trítio.[43] Contudo a reduzida quantidade desses elementos normalmente presentes nos seres humanos, elimina qualquer motivo de preocupação em relação à possíveis impactos ou riscos à saúde decorrentes de seus níveis de radioatividade.[43]

Substâncias moleculares

Em relação às moléculas mais comumente presentes no organismo humano, é possível destacar as seguintes substâncias:[44]

De um ponto de vista molecular, a composição média de uma célula típica do corpo humano, com dimensão de 20 micrometros pode ser resumida na tabela a seguir:[45]

Molécula Percentagem da massa total Moléculas presentes Percentual de moléculas em relação ao total
Água 65 1,74 × 1014 98,73
Outros elementos inorgânicos 1,5 1,31 × 1012 0,74
Lípideos 12 8,4 × 1011 0,475
Outros elementos orgânicos 0,4 7,7 × 1010 0,044
Proteínas 20 1,9 × 1010 0,011
RNA 1,0 5×107 3×10−5
DNA 0,1 46 3×10−11

Ver também

Referências

  1. ↑ Duda, Krzysztof; Majerczak, Joanna; Nieckarz, Zenon; Heymsfield, Steven B.; Zoladz, Jerzy A. (1 de janeiro de 2019). Zoladz, Jerzy A., ed. «Chapter 1 - Human Body Composition and Muscle Mass». Academic Press (em inglês): 3–26. ISBN 978-0-12-814593-7. Consultado em 12 de abril de 2022 
  2. ↑ Crew, Bec. «Here's How Many Cells in Your Body Aren't Actually Human». ScienceAlert (em inglês). Consultado em 12 de abril de 2022 
  3. ↑ «What is the body made of?». New Scientist (em inglês). Consultado em 20 de abril de 2022 
  4. ↑ a b «The Body's Elements». Davidson Institute of Science Education (em inglês). 1 de abril de 2020. Consultado em 3 de junho de 2024 
  5. ↑ Jahnen-Dechent, Wilhelm; Ketteler, Markus (fevereiro de 2012). «Magnesium basics». Clinical Kidney Journal (Suppl 1): i3–i14. ISSN 2048-8505. PMC 4455825Acessível livremente. PMID 26069819. doi:10.1093/ndtplus/sfr163. Consultado em 12 de abril de 2022 
  6. ↑ «Guidance for Industry: A Food Labeling Guide 14. Appendix F». US Food and Drug Administration. 1 de janeiro de 2013. Arquivado do original em 4 de abril de 2017 
  7. ↑ a b Institute of Medicine (29 de setembro de 2006). Dietary Reference Intakes: The Essential Guide to Nutrient Requirements. [S.l.]: National Academies Press. pp. 313–19, 415–22. ISBN 978-0-309-15742-1. Consultado em 21 de junho de 2016 
  8. ↑ «What is the human body made of?». BBC Science Focus Magazine (em inglês). Consultado em 20 de abril de 2022 
  9. ↑ ghxcomunicacao. «Quantos átomos formam o corpo humano?». Terra. Consultado em 3 de junho de 2024 
  10. ↑ «How many atoms are in a person?». HowStuffWorks (em inglês). 3 de outubro de 2014. Consultado em 20 de abril de 2022 
  11. ↑ Donna (29 de agosto de 2009). «Conheça a tabela periódica do nosso corpo». GZH. Consultado em 16 de agosto de 2024 
  12. ↑ Thomas J. Glover, comp., Pocket Ref, 3rd ed. (Littleton: Sequoia, 2003), p. 324 ( LCCN 2002-91021), which in
  13. ↑ turn cites Geigy Scientific Tables, Ciba-Geigy Limited, Basel, Switzerland, 1984.
  14. ↑ Chang, Raymond (2007). Chemistry, Ninth Edition. [S.l.]: McGraw-Hill. 52 páginas. ISBN 978-0-07-110595-8 
  15. ↑ "Elemental Composition of the Human Body" Arquivado em 2018-12-18 no Wayback Machine by Ed Uthman, MD Retrieved 17 June 2016
  16. ↑ Frausto Da Silva, J. J. R; Williams, R. J. P (16 de agosto de 2001). The Biological Chemistry of the Elements: The Inorganic Chemistry of Life. [S.l.: s.n.] ISBN 9780198508489 
  17. ↑ Zumdahl, Steven S. and Susan A. (2000). Chemistry, Fifth Edition. [S.l.]: Houghton Mifflin Company. 894 páginas. ISBN 978-0-395-98581-6 )
  18. ↑ a b «What Are the Element in the Human Body by Mass?». ThoughtCo (em inglês). Consultado em 28 de abril de 2022 
  19. ↑ Emsley, John (25 de agosto de 2011). Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements. [S.l.]: OUP Oxford. p. 83. ISBN 978-0-19-960563-7. Consultado em 17 de junho de 2016 
  20. ↑ Wang, ZiMian (1997). Human body composition models and methodology: theory and experiment. Wageningen: Grafisch Service Centrum Van Gils B.V. p. 20. 209 páginas. ISBN 90-5485-7455 
  21. ↑ Shils, Maurice E. (1994). Modern Nutrition in Health and Disease. Philadelphia: Lea & Febiger. ISBN 081211485X 
  22. ↑ a b c Salm, Sarah; Allen, Deborah; Nester, Eugene; Anderson, Denise (9 de janeiro de 2015). Nester's Microbiology: A Human Perspective. [S.l.: s.n.] p. 21. ISBN 978-0-07-773093-2. Consultado em 19 de junho de 2016 
  23. ↑ a b c d e f Subcommittee on the Tenth Edition of the Recommended Dietary Allowances, Food and Nutrition Board; Commission on Life Sciences, National Research Council (1 de fevereiro de 1989). «9-10». Recommended Dietary Allowances: 10th Edition. [S.l.]: National Academies Press. ISBN 978-0-309-04633-6. Consultado em 18 de junho de 2016. (pede registo (ajuda)) 
  24. ↑ a b c d e f Code of Federal Regulations, Title 21: Food and Drugs, Ch 1, subchapter B, Part 101, Subpart A, §101.9(c)(8)(iv)
  25. ↑ WHO/SDE/WSH/03.04/96 "Fluoride in Drinking-water"
  26. ↑ Muhammad Ansar Farooq; Karl-Josef Dietz (2015). «Silicon as Versatile Player in Plant and Human Biology: Overlooked and Poorly Understood Muhammad Ansar Farooq and Karl-J». Front. Plant Sci. 6 (994): 994. PMC 4641902Acessível livremente. PMID 26617630. doi:10.3389/fpls.2015.00994Acessível livremente 
  27. ↑ de Souza Campos, J. (1980). Priest, R. G.; Filho, U. Vianna; Amrein, R.; Skreta, M., eds. «Some Data on Parenteral Bromazepam». Dordrecht: Springer Netherlands (em inglês): 161–166. ISBN 978-94-011-7238-7. doi:10.1007/978-94-011-7238-7_15. Consultado em 13 de abril de 2022 
  28. ↑ Healthline: Everything You Need to Know About Iodine Poisoning
  29. ↑ Safe Upper Levels for Vitamins and Mineral (2003), boron p. 164-71, nickel p. 225-31, EVM, Food Standards Agency, UK ISBN 1-904026-11-7
  30. ↑ Toeniskoetter, Steve (2020). «Ruthenium». Biochemical Periodic Table. [S.l.: s.n.] 
  31. ↑ Yamada, Kazuhiro (2013). «Cobalt: Its Role in Health and Disease». Interrelations between Essential Metal Ions and Human Diseases. Metal Ions in Life Sciences. 13. [S.l.: s.n.] pp. 295–320. ISBN 978-94-007-7499-5. ISSN 1559-0836. PMID 24470095. doi:10.1007/978-94-007-7500-8_9 
  32. ↑ Banci, Lucia (18 de abril de 2013). Metallomics and the Cell. [S.l.]: Springer Science & Business Media. pp. 333–368. ISBN 978-94-007-5561-1. Consultado em 19 de junho de 2016 
  33. ↑ Fratoddi, Ilaria; Venditti, Iole; Cametti, Cesare; Russo, Maria Vittoria (2015). «How toxic are gold nanoparticles? The state-of-the-art». Nano Research. 8 (6): 1771–1799. ISSN 1998-0124. doi:10.1007/s12274-014-0697-3. hdl:11573/780610Acessível livremente 
  34. ↑ «Scientific Opinion on the re-evaluation of gold (E 175) as a food additive». EFSA Journal. 14 (1): 4362. 2016. ISSN 1831-4732. doi:10.2903/j.efsa.2016.4362Acessível livremente 
  35. ↑ Hillyer, Julián F.; Albrecht, Ralph M. (2001). «Gastrointestinal persorption and tissue distribution of differently sized colloidal gold nanoparticles». Journal of Pharmaceutical Sciences. 90 (12): 1927–1936. ISSN 0022-3549. PMID 11745751. doi:10.1002/jps.1143 
  36. ↑ Anke M. "Arsénico". En: Mertz W. ed., Trace elements in Human and Animal Nutrition , 5ª ed. Orlando, FL: Academic Press, 1986, 347-372; Uthus EO, "Evidencia de la esencialidad arsenical", Environmental Geochemistry and Health , 1992, 14: 54-56; Uthus EO, esencialidad del arsénico y factores que afectan su importancia. En: Chappell WR, Abernathy CO, ediciones Cothern CR, Arsenic Exposure and Health . Northwood, Reino Unido: Science and Technology Letters, 1994, 199-208.
  37. ↑ Novak, Milica (13 de junho de 2018). «Precious Metals in the Human Body - SEEbtm magazine». SEE Business travel & meetings magazine (em inglês). Consultado em 13 de abril de 2022 
  38. ↑ Medeiros, Igor Gabriel; Nascimento, Yuri; Alcoforado, Isabele (16 de abril de 2018). «Química bioinorgânica medicinal: presença e uso do ouro e seus compostos no corpo humano.». REVISTA DE TRABALHOS ACADÊMICOS - UNIVERSO RECIFE (2-1). ISSN 2179-1589. Consultado em 15 de agosto de 2024 
  39. ↑ Renascença (24 de abril de 2018). «O corpo humano é precioso... e tem ouro lá dentro - Renascença». Rádio Renascença. Consultado em 13 de abril de 2022 
  40. ↑ Söderstjerna, Erika; Johansson, Fredrik; Klefbohm, Birgitta; Englund Johansson, Ulrica (11 de março de 2013). «Gold- and Silver Nanoparticles Affect the Growth Characteristics of Human Embryonic Neural Precursor Cells». PLoS ONE (3): e58211. ISSN 1932-6203. PMC 3594300Acessível livremente. PMID 23505470. doi:10.1371/journal.pone.0058211. Consultado em 13 de abril de 2022 
  41. ↑ published, Jacklin Kwan (27 de setembro de 2021). «How radioactive is the human body?». livescience.com (em inglês). Consultado em 13 de abril de 2022 
  42. ↑ «Radioactive Human Body». sciencedemonstrations.fas.harvard.edu (em inglês). Consultado em 13 de abril de 2022 
  43. ↑ a b «Natural Radioactive Materials in the Body and Foods [MOE]». www.env.go.jp. Consultado em 13 de abril de 2022 
  44. ↑ Douglas Fox, "The speed of life", New Scientist, No 2419, 1 November 2003.
  45. ↑ Freitas Jr., Robert A. (1999). Nanomedicine. [S.l.]: Landes Bioscience. Tables 3–1 & 3–2. ISBN 978-1-57059-680-3