Η σύσταση του ανθρώπινου σώματος μπορεί να μελετηθεί σε ατομικό, μοριακό, κυτταρικό επίπεδο και σε επίπεδο ιστών (μυική μάζα, λίπος κλπ). Τα τέσσερα αυτά επίπεδα σχετίζονται το ένα με το άλλο. Για παράδειγμα, οι πληροφορίες από το ατομικό επίπεδο μπορούν να χρησιμοποιηθούν, κάνοντας ορισμένες παραδοχές, προκειμένου να δώσουν πληροφορίες για το επίπεδο του συνόλου του σώματος.
Ατομικό επίπεδο
Πολλά στοιχεία (άτομα) βρίσκονται στο ανθρώπινο σώμα, ωστόσο μόνο έξι από αυτά, το οξυγόνο, ο άνθρακας, το υδρογόνο, το άζωτο, το ασβέστιο και ο φωσφόρος, απαντώνται σε μεγαλύτερες ποσότητες και μαζί αποτελούν περισσότερο από το 98% του βάρους του σώματος.
Ο πίνακας αφορά άνδρα 70 κιλών.
Τα 11 πιο συνήθη στοιχεία καταλαμβάνουν το 99,5% της σύστασης του σώματος σε ατομικό επίπεδο. Η πληροφορία αυτή βασίστηκε αρχικά στη χημική ανάλυση πτωμάτων ζώων, σήμερα ωστόσο η πληροφορία αυτή εξάγεται μέσω της εφαρμογής της in vivo ανάλυσης με ενεργοποίηση νετρονίων.
Μοριακό επίπεδο
Τα χημικά στοιχεία στο ανθρώπινο σώμα σχηματίζουν μόρια και, χρησιμοποιώντας πολύ γενικούς όρους, τα βασικά διαμερίσματα στα οποία χωρίζεται το ανθρώπινο σώμα είναι το νερό, τα λιπίδια, οι πρωτεΐνες, τα ανόργανα στοιχεία και οι υδατάνθρακες. Η συνολική ποσότητα νερού στο σώμα είναι πολύ υψηλή και, ανάλογα με την περιεκτικότητα του σώματος σε λιπίδια, μπορεί να ανέρχεται έως και στο 60-70% του συνολικού σωματικού βάρους. Το νερό του σώματος χωρίζεται σε ενδοκυττάριο και εξωκυττάριο νερό, και η αναλογία τους αποτελεί σημαντική παράμετρο για την υγεία, καθώς φαίνεται να διαταράσσεται σε πολλές νόσους.
Η περιεκτικότητα του σώματος σε νερό ποικίλλει ανάλογα με την ηλικία. Στο έμβρυο η περιεκτικότητα του σώματος σε νερό ελαττώνεται από 90% ή και περισσότερο που είναι μετά τη σύλληψη σε περίπου 80% στους επτά περίπου μήνες πριν τον τοκετό. Το σώμα ενός νεογνού περιέχει περίπου 70% νερό, ποσότητα η οποία αποτελεί το 82% περίπου της άλιπης μάζας. Το ποσοστό αυτό ελαττώνεται περαιτέρω στο 72% της άλιπης μάζας έως ότου το σώμα ωριμάσει χημικά στην ηλικία των 15-18 ετών. Γενικά, το σώμα των ανδρών περιέχει περισσότερο νερό (σε σχέση με το σωματικό τους βάρος) απ’ ό,τι το σώμα των γυναικών, αφού έχει και μικρότερο ποσοστό λίπους.
Τα λιπίδια στο ανθρώπινο σώμα εμφανίζονται με διαφορετικές μορφές. Τα απαραίτητα δομικά λιπίδια, όπως τα φωσφολιπίδια (κυτταρικές μεμβράνες) και η σφιγγομυελίνη (νευρικό σύστημα), αποτελούν ένα μικρό μόνο μέρος των συνολικών λιπιδίων στο σώμα. Τα μη απαραίτητα λιπίδια, κυρίως τα τριγλυκερίδια ή η τριακυλγλυκερόλη (λίπος), είναι αυτά που απαντώνται σε μεγαλύτερο βαθμό. Οι τύποι αυτοί αποτελούν την αποθήκη ενέργειας του σώματος των ενηλίκων, συμβάλλουν στη μόνωση έναντι του κρύου, προστατεύουν ζωτικά όργανα όπως τους νεφρούς από τις μηχανικές βλάβες και, ως ένα ορισμένο σημείο, βελτιώνουν την εμφάνιση του σώματος. Σε έναν φυσιολογικού βάρους υγιή ενήλικα, η ποσότητα του σωματικού λίπους ποικίλλει μεταξύ 10-25% στους άνδρες και μεταξύ 15-35% στις γυναίκες.
Η περιεκτικότητα του σώματος σε πρωτεΐνες κυμαίνεται μεταξύ 10-15%. Το ποσοστό αυτό είναι μεγαλύτερο στους άνδρες σε σχέση με τις γυναίκες, καθώς οι άνδρες διαθέτουν, σε γενικές γραμμές, περισσότερο μυϊκό ιστό.
Η ποσότητα των ανόργανων στοιχείων στο σώμα κυμαίνεται μεταξύ 3-5%, ανάλογα με το ποσοστό του σωματικού λίπους. Τα κύρια ανόργανα στοιχεία είναι ασβέστιο και ο φωσφόρος. Και τα δυο α βρίσκονται κυρίως στα οστά.
Ο πίνακας αφορά άνδρα 70 κιλών.
Οι υδατάνθρακες απαντώνται στο σώμα με τη μορφή γλυκόζης (σάκχαρο αίματος) και γλυκογόνου, ενός πολυσακχαρίτη που βρίσκεται στα μυϊκά και ηπατικά κύτταρα και χρησιμεύει ως βραχυπρόθεσμη αποθήκη ενέργειας. Η ποσότητα υδατανθράκων στο σώμα σπάνια ξεπερνά τα 500 γραμμάρια.
Κυτταρικό επίπεδο
Σε κυτταρικό επίπεδο, η σύσταση του σώματος μπορεί να περιγραφεί ως κυτταρική μάζα του σώματος, εξωκυττάριο υγρά και εξωκυτάρια στερεά. Η κυτταρική μάζα του σώματος περιλαμβάνει τα κύτταρα με όλα τους τα συστατικά όπως το νερό, οι πρωτεΐνες και τα ανόργανα στοιχεία.
Το εξωκυττάριο υγρό αποτελείται κατά 95% περίπου από νερό, το οποίο κυκλοφορεί ως πλάσμα στον ενδαγγειακό χώρο και ως διάμεσο υγρό στον εξωαγγειακό χώρο. Τα εξωκυττάρια στερεά είναι κυρίως πρωτεΐνες (π.χ. κολλαγόνο) και ανόργανα στοιχεία (ανόργανα στοιχεία των οστών καθώς και άλλα που είναι διαλυμένα στο εξωκυττάριο υγρό). Η σύσταση του σώματος σε κυτταρικό επίπεδο δεν είναι εύκολο να μετρηθεί λόγω της φυσικής της πολυπλοκότητας.
Επίπεδο ιστών
Κύτταρα που επιτελούν παρόμοιες λειτουργίες σχηματίζουν ιστούς, όπως ο μυϊκός, ο συνδετικός, ο επιθηλιακός και ο νευρικός ιστός. Η μυική μάζα είναι είναι ο μεγαλύτερος ιστός σε έναν άνθρωπο φυσιολογικού βάρους. Τα οστά είναι συνδετικός ιστός και αποτελούνται κυρίως από υδροξυαπατίτη [Ca3(P04)2]3Ca(OH)2, ο οποίος βρίσκεται εναποθετημένος πάνω σε μια πρωτεϊνική μήτρα. Ένα σχετικά απλό μοντέλο της σύστασης του σώματος σε επίπεδο ιστών θα μπορούσε να είναι το εξής:
Σωματικό βάρος = λιπώδης ιστός + σκελετικοί μύες + οστά + όργανα + υπόλοιπα
Ο πίνακας αφορά άνδρα 70 κιλών.
Η μυική μάζα ζυγίζει 28 κιλά, το αίμα 5,5 κιλά και το συκώτι 1,8 κιλά. Ο εγκέφαλος ζυγίζει περίπου όσο το συκώτι ή λίγο παραπάνω.
Ο λιπώδης ιστός μπορεί να μετρηθεί με την εφαρμογή αξονικής τομογραφίας (CT) ή μαγνητικής τομογραφίας (MRI), οι σκελετικοί μύες μπορούν να μετρηθούν μέσω της απέκκρισης κρεατινίνης, τα οστά μετριούνται με απορροφησιομετρία ακτίνων Χ διπλής ενέργειας (DXA), ενώ τα διάφορα όργανα μετριούνται με MRI ή υπερήχους.
