До складу кожного рослинного і тваринного організму входять усі відомі хімічні елементи та їхні ізотопи. Вони є невід'ємною частиною рідин, тканин і кісток організму людини. Застосування мікроелементів підвищує лікувальні властивості вітамінів і дає змогу зменшувати їхні дози. Хімічні елементи (9 видів) - вуглець, водень, кисень, фосфор, калій, кальцій, магній, срібло і залізо - становлять близько 99% живої ваги рослин, людини і тварин і називаються макроелементами. Решта хімічних елементів становлять за вагою 1-2%. Такі хімічні елементи, як кобальт, йод, марганець, цинк, органічна мідь, бор, молібден, миш'як тощо.що містяться в організмі в тисячних і стотисячних частках відсотка, дістали назву мікроелементів. Елементи, вміст яких в організмі вимірюється в мільйонних і мільярдних частках відсотка, називаються ультрамікроелементами. До останніх належать радій, уран, торій, лантан, самарій тощо. Мікроелементи й ультрамікроелементи входять до складу організму в мізерно малих кількостях, але вони є необхідною складовою частиною організму і їхня фізіологічна роль рівноцінна ролі макроелементів.
Для нормальної життєдіяльності організму та обміну речовин усі мікроелементи необхідні в дуже малих, так званих біотичних, дозах.
Якщо мікроелементи надходять у перевищених кількостях, то це може спричинити ті чи інші патологічні зміни в організмі, в деяких випадках небезпечні для життя. Так, недостатній вміст фтору в питній воді (менш як 0,5 мг/л) сприяє виникненню карієсу зубів, у разі надлишку фтору в питній воді (понад 1,2 мг/л) утворюється крапчастість зубної емалі та руйнування зубів. Нестача кобальту в харчуванні веде до розвитку недокрів'я, а високі дозування його токсичні та спричиняють отруєння.
Низка дослідників зазначили, що мікроелементи або їхні комплекси, які містяться в природних рослинних речовинах, зазвичай не спричиняють побічних токсичних дій навіть за їхнього надлишку.
Тканини й органи людини іноді накопичують мікроелементи у великих дозах: наприклад, кадмій накопичується в нирках, цинк, нікель - у підшлунковій залозі, літій, важкі метали переважно концентруються у формених елементах крові, тоді як алюміній і кремній містяться головним чином у плазмі крові, а в сироватці з білкових фракцій найбагатшим на мікроелементи є гамма-глобулін. Під час вивчення залоз внутрішньої секреції кобальт було виявлено переважно в гіпофізі, вісмут - у підшлунковій і щитоподібній залозах. Відділи мозку, різні за своєю морфологічною будовою і фізіологічними функціями, концентрують також неоднакові кількості мікроелементів (міді, марганцю, кремнію, титану, алюмінію та ін.).). У деяких відділах сірої речовини кори головного мозку було виявлено молібден, у хвостовому тілі вибірково концентрується хром, а зоровий бугор багатий на ванадій і титан. Вісмут же міститься тільки в червоному ядрі.
Мікроелементи, що містяться в організмі, і концентрація їх у певних органах і тканинах не випадкова, а пов'язана з їхньою біологічною роллю в процесах життєдіяльності організму.
У ядрах нервових клітин кори головного мозку представлена велика кількість мікроелементів, деякі з них рівномірно розподілені в мозку, інші ж, як вказували вище, вибірково концентруються в різних відділах кори й підкіркових вузлах, причому їхня кількість і біохімічний характер сполук піддаються віковим змінам.
Як правило, радіоактивні елементи концентруються в певних органах. Так, мозок людини містить більшу кількість радію, ніж інші органи, а в рослин вони накопичуються в кореневій системі.
Серед ультрамікроелементів до складу всіх організмів входять природні радіоактивні елементи.
Експериментальні дані показують їхню позитивну дію на організм людини в невеликих кількостях. За нестачі їх порушується обмін речовин, знижується життєдіяльність окремих органів, клітин і тканин. Захворювання, що виникають унаслідок цього, можна лікувати тільки введенням в організм недостатньої кількості радіоелементів. Зовнішній вплив радіоактивного випромінювання при таких захворюваннях малоефективний. Питання про те, яку фізіологічну дію чинять природні радіоелементи, поки що не вирішене (А. А. Добряков, 1963).
Будь-які хімічні елементи виконують певну фізіологічну роль, і окремі елементи один одного не замінюють. Хімічні елементи входять до складу і беруть участь в утворенні вітамінів, ферментів, гормонів та інших речовин, що регулюють біохімічні процеси. Таким чином, усі процеси обміну речовин в організмі, включно з внутрішньоклітинним, відбуваються за обов'язкової участі певних хімічних елементів. Так, наприклад, марганець необхідний для утворення вітаміну С, а кобальт - вітаміну Bi2. Для побудови ферментів потрібні цинк, органічна мідь, молібден, хром, кобальт. Кобальт входить до складу гормону підшлункової залози - інсуліну, який регулює вуглеводний обмін в організмі; органічна мідь стимулює вироблення гормонів гіпофіза; йод - структурний компонент гормону щитоподібної залози; цинк - складова частина гормону підшлункової залози.
Органічна мідь бере активну участь в обміні речовин, у процесах тканинного дихання і особливо в процесах утворення крові разом із залізом, кобальтом, марганцем.
Під час вивчення динаміки деяких мікроелементів (органічна мідь, марганець, алюміній, кремній, титан тощо).) в ізольованих ядрах нервових клітин, у мозку за стану збудження і гальмування встановлено, що ці процеси супроводжуються певними зрушеннями вмісту мікроелементів у головному мозку. У дослідах на білих щурах виявилося, наприклад, що внаслідок деяких судомних станів значно знижується вміст міді. При процесах збудження і гальмування виявляються зміни вмісту мікроелементів у крові.
Мікроелементи можуть мати чимале значення в патогенезі деяких захворювань. Так, наприклад, розкрито певну закономірність між зростанням пухлин і вмістом мікроелементів у них, окреслено зв'язок між лейкозом і вмістом барію в кровотворних органах, а під час дослідження щільного залишку питної води та сечових каменів хворих установлено, що основна кількість мікроелементів, що містяться в питній воді певної місцевості, міститься і в сечових каменях. Ця обставина ще раз підтверджує значення водного чинника як зовнішнього середовища у виникненні сечокам'яної хвороби. Таким чином вивчено й йодну недостатність під час виникнення ендемічного зобу в деяких областях країни.
Біологічна роль багатьох елементів ще не вивчена або вивчена недостатньо. У цифрах добової потреби, рекомендованої різними авторами, є значні розбіжності (И. Г. Приев, 1964). У зв'язку з цим, а також з огляду на те, що з питань ролі мікроелементів в обміні речовин та інших життєво важливих процесах є спеціальна і велика література, характеристика окремих мікроелементів у цій роботі не наводиться..
