Роль микроэлементов в жизни человека

РОЛЬ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ

В ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА.

Я знаю, люди состоят из атомов,

частиц, как

радуги из светящих-

ся пылинок

или фразы из букв.

Стоит

изменить порядок, и наш

смысл

меняется.

“Химия и

жизнь” № 3 1985 г.

В организме человека и животных с помощью современных аналитических

методов исследования обнаружено около 70 химических элементов. Эти элементы

в зависимости от их биологического значения условно разделены на группы:

а) незаменимые элементы, входящие в состав ферментов, гормонов,

витаминов, - O, K, H, Ca, P, C, S, CI, Na, Mg, Zn, Fe, Cu, I, Mn, V, Mo,

Co, Se;

б)постоянно определяемые в животных организмах элементы, значение

которых изучено еще недостаточно, - Sr, Cd, F, Br, B, Si, Cr, Be, Li, Ni,

Cs, Sn, Al, Ba, Rb, Ti, Ag, Ga, Ge, As, Hg, Pb, Ti, Bi, Sb, U, Th, Ra;

в) обнаруживаемые в организме животных и человека элементы, в

отношении которых данные о количественном содержании в тканях, органах и

биологической их роли отсутствуют, - Tl, Nb, La, Pr, Sm, Tb, W, Re, Au.

Человек и животные получают микроэлементы из продуктов питания, воды и

атмосферного воздуха.

Микроэлементы являются экзогенными химическими факторами, играющими

значительную роль в таких жизненно важных процессах, как рост, размножение,

кроветворение, клеточное дыхание, обмен веществ и др. Микроэлементы

образуют с белками организма специфические металлоорганические комплексные

соединения, являющиеся регуляторами биохимических реакций. В случае

аномального содержания или нарушенного содержания или нарушенного

соотношения микроэлементов в окружающей среде в организме человека могут

развиться нарушения с характерными клиническими симптомами, главным образом

в связи с нарушением функций ферментов, в состав которых они входят или их

активируют. В результате нарушения функционирования одной или нескольких

ферментных систем, вызываемого тем или иным этиологическим фактором,

блокируя нормальный ход соответствующий ход соответствующих процессов

обмена.

На современном этапе актуальность проблемы микроэлементов возросла в

связи с нарастающим загрязнением среды такими химическими элементами, как

свинец, фтор, мышьяк, кадмий, ртуть, марганец, молибден, цинк и др.

Токсические вещества в процессе технологической переработки с

газообразными, жидкими и твердыми промышленными отходами попадают в

атмосферный воздух, воду и почву, что способствует формированию в городах и

промышленных комплексах искусственных биогеохимических провинций. В связи с

этим нарастает содержание многих химических элементов в воздухе, почве,

природных водах, организме животных и растениях, используемых населением в

качестве продуктов питания.

ФТОР( самый активный, самый электроотрицательный, самый

реакционноспособный, самый агрессивный элемент, самый-самый неметалл.

Самый, самый, самый...)

Фтор и жизнь. Казалось бы, такое словосочетание не совсем правомерно.

“Характер” у фтора весьма агрессивный: история его открытия напоминает

детективный роман, где что не страница, то отравление или убийство. Сам

фтор и его соединения неоднократно применялись для изготовления оружия

массового уничтожения.

Работа с фтором опасна: малейшая неосторожность - и у человека

разрушаются зубы, обезображиваются ногти, повышается хрупкость костей,

кровеносные сосуды теряют эластичность и становятся ломкими.

И все-таки заголовок “ Фтор и жизнь” оправдан. Впервые это доказал ...

слон. Обычный ископаемый слон, найденный в окрестностях Рима. В его зубах

случайно был обнаружен фтор. Это открытие побудило ученых провести

систематическое изучение химического состава зубов человека и животных.

Оказалось, что в состав зубов входит до 0,02% фтора, который поступает в

организм человека с питьевой водой. Обычно в тонне питьевой воды содержится

0,2 мг фтора. Обогащение фтором питьевой воды происходит в результате

выветривания пород, содержащих фтор, а также за счет метеорных вод,

вулканических и промышленных выбросов, а также обогащение может происходить

из-за внесения в почву большого количества фторсодержащих удобрений и за

счет выбросов промышленными предприятиями больших количеств фторсодержащих

газообразных выбросов. В результате накопления фтора в почве повышается его

содержание в питьевой воде и в растениях, что неблагоприятно сказывается на

здоровье населения.

В суточном рационе содержится до 1,6 мг фтора. В ряде случаев широкое

использование в питании продуктов моря, содержащих фтор, может резко

повысить количество этого микроэлемента в организме. Как правило, с

пищевыми продуктами в организм человека поступает в 4-6 раз меньше фтора,

чем с питьевой водой( 1мг/л ).

При систематическом использовании воды, содержащей избыточные

количества фтора, у населения развивается эндемический флюороз. Отмечается

характерное поражение зубов(крапчатость эмали), нарушение процессов

окостенения скелета, истощение организма. Флюороз зубов проявляется в виде

непрозрачных опалесцирующих меловидных полосок или пятнышек, которые со

временем увеличиваются, появляется пигментация эмали темно-желтого или

коричневого цвета, наступают необратимые ее изменения. В тяжелых случаях

отмечаются генерализованный остеосклероз или диффузный остеопороз костного

аппарата. Избыточные количества фтора снижают обмен фосфора и кальция в

костной ткани, нарушают углеводный, белковый и другие обменные процессы,

угнетают тканевое дыхание и пр. Фтор является нейротропным ядом( происходит

снижение подвижности нервных процессов).

Если избыток фосфора вызывает эндемический флюороз, то дефицит этого

микроэлемента( меньше 0,5 мг/л ) в сочетании с другими факторами

(нерациональное питание, неблагоприятные условия труда и быта) вызывает

кариес зубов.

Клиническими и экспериментальными исследованиями было показано, что

оптимальные количества данного элемента в рационе человека обладают как раз

противокариозным действием. Механизм противокариозного действия фтора

состоит в том , что при взаимодействии его с минеральными компонентами

костной ткани и зубов образуются труднорастворимые соединения. Фтор также

способствует осаждению из слюны фосфата кальция, что обусловливает процессы

реминерализации при начинающимся кариозном процессе. В механизме

противокариозного действия фтора определенную роль играет и то, что он

воздействует на ферментативные системы зубных бляшек и бактерий слюны. Эта

биологическая особенность фтора послужила основой для разработки

эффективного метода профилактики кариеса зубов - фторирования питьевой

воды. При длительном употреблении фторированной воды снижается не только

пораженность кариесом зубов, но и уровень заболеваний, связанных с

последствиями одонтогенных инфекций (ревматизм, сердечно-сосудистая

патология, заболевания почек и др.)

ПДК фтора в питьевой воде, лимитируемые по санитарно-

токсикологическому признаку вредности не должны превышать 0,7 - 1,5 мг/л.

ЙОД(его содержится всего 0,0001% в нашем организме, а сколь велика

его роль в нашей жизни...)

Йод относится к микроэлементам, имеющим жизненно важное значение в

организме человека. Такие микроэлементы называют биотическими (биотиками).

Основное количество йода человек получает с суточным пищевым рационом: с

растительной пищей примерно 70 мкг, с пищей животного происхождения 40 мкг,

с питьевой водой и атмосферным воздухом 10 мкг.

Биологическое значение йода связано с развитием эндемического зоба. В

настоящее время большинство исследователей придерживается теории йодной

недостаточности. Йод необходим для нормального функционирования щитовидной

железы, что обеспечивается поступлением в организм примерно 150-200 мкг

йода в сутки. Йодная недостаточность приводит к возникновению эндемического

зоба. Заболевание проявляется в гипофункции и компенсаторном диффузном

увеличении щитовидной железы. В эндемичных районах в зависимости от уровня

заболеваемости эндемическим зобом в большей или меньшей степени

распространены железодефицитные анемии, отклонения в физическом развитии

детей, нарушения процессов окостенения костей и полового созревания,

изменение иммунобиологической реактивности организма, снижение показателей

умственной работоспособности и др. При наиболее выраженной форме

заболевания развивается кретинизм - выраженное слабоумие, задержка роста (у

детей), у взрослых развивается так называемый эндемический зоб.

Эндемический зоб широко распространен на всех континентах. Встречается

преимущественно в горных районах (Швейцария, Австрия, Кавказ, Горный Алтай,

Урал, Закарпатье и др.) Патогенное действие дефицита йода усугубляется в

условиях недостаточности в организме Cu,Co и избытка - Mn.

Несбалансированность питания (дефицит белков при избытке углеводов,

недостаток витаминов при избытке жиров) ухудшает процессы метаболизма йода.

Эффективное снижение заболеваемости населения эндемическим зобом

достигается лишь при проведении комплексных оздоровительных мероприятий:

йодная профилактика в сочетании с оптимизацией геохимического состава

окружающей среды (обогащение почвы микроэлементами, предупреждение ее

антропогенного загрязнения металлами и др. ) и улучшением социально-

гигиенических условий труда и быта населения.

КОБАЛЬТ (мельчайшие его количества его обеспечивают нам жизнь -

гемоглобин в наших эритроцитах образуется благодаря участию кобальта... )

Кобальт широко распространен в природе. Он относится к группе

биотиков. В поверхностных и подземных водах определяется в небольших

концентрациях ( десятитысячные, тысячные и сотые доли миллиграмма на 1

л). Наибольшие количества кобальта найдены в бобовых и зерновых культурах

(0,02- 0,1 мг/кг), овощах ( 0,015 - 0,04 мг/кг), в молоке (0,43 мг/л), в

продуктах животного происхождения - говядине, свинине (от 0,02 - 0,16

мг/кг).

Кобальт занимает особое место среди микроэлементов в том отношении,

что он физиологически активен в организме человека только в определенной

форме - цианокобаламина, или витамина В12. Таким образом, проблема

кобальта в питании человека - это прежде всего вопрос источников и

снабжения витамином В12 и всасывания этого витамина, а не самого кобальта.

Любой обычный рацион содержит гораздо больше кобальта, чем доля этого

элемента в виде витамина В12 , и никакого обязательного соответствия между

содержанием в рационе кобальта и витамина В12 не существует. Суточная

потребность в этом витамине 0,3 -2,5 мкг (данная цифра дана с учетом

физиологических потребностей человека и варьирует в достаточно больших

пределах). Как мы видим, молоко и мясо являются богатыми источниками

витамина В12.

Жвачные животные в противоположность человеку , и другим видам,

обладающим одной желудочной полостью, утилизируют кобальт per se. Этот

кобальт превращается микрофлорой рубца в витамин В12. Образованный таким

образом витамин всасывается из рубца и поступает в ткани, где он необходим

в метаболизме пропионовой кислоты - основного источника энергии у жвачных.

Человек, находясь в конце биосинтетической цепи, зависит от этих животных и

бактерий как источников витамина В12, поскольку не обладает способностью

вводить кобальт в состав этого витамина.

Недостаточность витамина В12 вызывает у человека злокачественную

(пернициозную) анемию Аддисона-Бирмера.

Избыточные количества кобальта у человека могут вызвать отравление.

Токсические дозы в пище составляют 200-350 мк/кг. В необычных с точки

зрения пищевого рациона условиях токсичными для человека могут быть дозы,

значительно ниже 25 - 30 мг в сутки, что соответствует его концентрации в

пище 200 - 300 мг/кг. Так, кобальт участвовал в качестве усугубляющего

фактора при некоторых приступах острой сердечной недостаточности у лиц,

потреблявших пиво в больших количествах - до 12 л в день. Такое подозрение

возникло потому, что в этих закончившихся летально случаях отмечалась

высокая частота полицитемии, гиперплазии щитовидной железы и истощения

запасов коллоидных веществ, что сопутствовало состоянию сердечной

недостаточности с застойными явлениями. Кобальт добавлялся к пиву в

концентрации 1,2 - 1,5 мг/л для улучшения пенообразующих свойств; этот

метод в настоящее время больше не применяется. При такой концентрации лица,

Страницы: 1, 2, 3