Понятия о биологически активных добавках (БАД) к пище
БАД — это природные или идентичные им биологически активные вещества, предназначенные для непосредственного приема (в виде таблеток, капсул и т.д.) или введения в состав продуктов. В России БАД официально отнесены к категории пищевых продуктов.
Использование БАД предполагает их положительное воздействие на обменные процессы и состояние органов и систем организма. Применение БАД является новым направлением в питании здорового и больного человека.
1. БАД подразделяются на три основные группы: нутрицевтики
3. пробиотики и пребиотики.
Нутрицевтики — это БАД , применяемые для направленного изменения пищи, это дополнительные источники аминокислот, полиненасыщенных жирных кислот, витаминов, минеральных веществ, пищевых волокон и других пищевых веществ.
По многим причинам в питании современного человека возможен дефицит ряда пищевых веществ, который логично восполнить за счет БАД — нутрицевтиков, например, путем дополнения питания приемом витаминно-минеральных комплексов. С помощью нутрицевтиков можно целенаправленно улучшить питание беременных женщин и кормящих матерей, людей, работающих на вредных для здоровья производствах, спортсменов. Нутрицевтики используются для ликвидации дефицита некоторых микроэлементов в питании из-за низкого природного содержания в почве, воде, продуктах отдельных районах. Примером является профилактика заболеваний щитовидной железы, обусловленных дефицитом йода в питании. Нутрицевтики можно использовать при алиментарной профилактики некоторых заболеваний , например, остеопороза за счет приема БАД, содержащий кальций и витамин D.
Содержание пищевых веществ в нутрицевтиках не должно резко превышать установленные нормы питания: как дефицит, так и избыток пищевых веществ неблагоприятен для организма. В России Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека утвердила в 2004 г. «Рекомендуемые уровни суточного потребления пищевых и биологически активных веществ» для взрослых и детей в составе диетических продуктов и БАД.
Парафармацевтики — это БАД, которые должны предлагаться для укрепления здоровья и профилактики различных заболеваний, но не для их лечения. Слово «парафармацевтики» означает «что-то , расположенное около лекарств» («пара» — по-гречески «возле»). В отличие от нутрицевтиков парафармацевтики не обладают питательной ценностью, хотя могут содержать дополняющие питание вещества из лекарственных и пищевых растений, продуктов моря и пчеловодства, тканей животных, а также полученные химическими способами. В некоторые парафармацевтики могут быть включены пищевые вещества, в частности витамины.
Пробиотики и пребиотики.
Пробиотики — это микроорганизмы, которые в качестве БАД используются для улучшения состава и функции микробной флоры кишечника. Слово «Пробиотики» буквально означает «для жизни», в отличие от слова «антибиотики» — «против жизни». К пробиотикам относят в основном представителей нормальной микрофлоры кишечника человека и чаще всего бифидобактерий и молочнокислых микробов. В настоящее время промышленность производит много видов «пробиотических» молочных продуктов (кефиры, йогурты и др.), в составе которых есть указанные БАД-пробиотики.
Пребиотики — это пищевые и другие вещества, которые стимулируют рост и активность представителей полезной микрофлоры кишечника, способствуя тем самым поддержанию ее нормального состояния. Применение пробиотиков рекомендуется при заболеваниях органов пищеварения, приеме антибиотиков, для профилактики многих болезней.
БАД, главным образом нутрицевтики, могут быть использованы при алиментарной профилактике массовых хронических заболеваний, но при решении вопроса об их применении надо учитывать следующее:
БАД не является лекарствами и безопасными в плане побочных эффектов средствами;
принимать БАД, особенно парафармацевтики, надо после консультации с опытным врачом. Не следует поддаваться искушению рекламы БАД в средствах массовой информации;
особенно осторожно следует относиться к использованию БАД беременным, кормящим матерям, пожилым людям, при заболевании печени и почек;
не рекомендуется принимать два и более парафармацевтиков из-за возможности возможной несовместимости содержащихся в них веществ. Это положение не распространяется на нутрицевтики, если каждый из них содержит разные пищевые вещества;
следует особенно осторожно относиться к БАД, содержащие малоизученные экзотические компоненты (тибетские, китайские, индонезийские, африканские растения, панты оленей и т.д.), тюк. действие их не предсказуемо.
БАД ни в коем случае не должны заменять или сокращать объем лечения проводимого при атеросклерозе и ИБС, артериальной гипертензии, сахарном диабете, онкологических и других заболеваний.
Источник
Витамин В7 (биотин, витамин H)
БИОТИН (ВИТАМИН В7, H)
БИОТИН — ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Витамин B7, H (другие наименования биотин или кофермент R) – водорастворимое соединение витаминов группы В, необходимое для поддержания нормального уровня глюкозы в крови, протекания глюконеогенеза, метаболизма углеводов, жирных кислот, белков. Вещество получило название от слова «Bios», что в переводе с греческого обозначает «Жизнь».
Сегодня встречается 8 форм витамина B7, однако из них биологически активна только одна — D-биотин, находящиеся в природных соединениях.
Молекулу кофермента R составляют тетрагидротиофеновое, тетрагидроимидазольное кольца, при этом в первом из них один атом водорода замещен валериановой кислотой.
Значение биотина для человеческого организма трудно переоценить. Соединение обеспечивает протекание многих биохимических реакций, регулирует углеводный, жировой обмены, поддерживает в норме состояния кожного покрова, волос, ногтей. Помимо этого, витамин Н улучшает работу пищеварительного тракта, нервной системы, профилактирует развитие дерматитов, экзем, псориаза.
Биотин устойчив к влиянию рентгеновских, УФ – лучей, хорошо растворяется в воде, спирте, разрушается под воздействием высоких температур (процесс плавления стартует от 232 градусов).
Химическая формула витамина B7 — C10 H16 N2 O3 S
 |  |
ЗНАЧЕНИЕ БИОТИНА В ОРГАНИЗМЕ
Витамин В7 принимает участие в протекании многих обменных процессах, по этой причине ученые-химики включили соединение в группу В.
Несмотря на то, что биотин в организме человека не действует самостоятельно, а только в присутствии пищеварительных ферментов, вещество необходимо для осуществления энергетических реакций, роста, формирования мышечной, эпителиальной, соединительной, нервной тканей.
БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ВИТАМИНА Н
Биотин участвует в углеводном обмене.
Главная функция, которую выполняет в человеческом организме витамин H, заключается в регулировании углеводного обмена. Он способствует расщеплению глюкозы, что необходимо для обеспечения энергетического запаса и поддержания деятельности головного мозга. Витамин Н (биотин) принимает участие в углеводном обмене организма, то есть способствует усвоению углеводов, без чего наш организм не получил бы необходимой жизненной энергии. Он успешно взаимодействует с инсулином (гормон, вырабатываемый поджелудочной железой), регулируя уровень сахара в крови и снижая таким образом риск возникновения диабета. Кроме этого, витамин Н принимает участие в производстве глюкокиназы – вещества, стимулирующего обмен глюкозы. Таким образом, можно сказать, что витамин Н – витамин энергии и жизненной силы.
Биотин контролирует процессы глюконеогенеза.
Биотин (витамин Н) играет важную роль в процессе синтеза гликогенов – углеводов, накапливаемых печенью и мышцами. А посредством участия в глюконеогенезе – преобразовании аминокислот в глюкозу, он способствует поддержанию нормального уровня сахара в крови. Кроме глюкозы, витамин Н помогает лучше усваивать белок, а при обмене веществ «сотрудничает» с витаминами группы B: фолиевой и пантотеновой кислотами и витамином В12. Также, биотин участвует в процессе разложения жирных кислот и в реакциях сжигания жиров.
Биотин является «витамином красоты».
Биотин (витамин Н) – прекрасный и надежный поставщик серы в клетки организма. Соединения серы играют незаменимую роль в образовании коллагена – это вещество, образующее основу для костей, кожного покрова, ногтей и волос. Именно поэтому без биотина невозможно сохранить цветущий внешний вид: здоровые волосы, гладкие и прочные ногти, сияющую кожу. Не говоря уже о прочных костях. Из-за того, что биотин (витамин Н) участвует в контроле обмена жиров и находится в основном клетках кожи и волос, он, естественно, регулирует содержание жира в кожных тканях. Поэтому при достаточном содержании витамина Н в организме улучшается общая структура и вид волос. Кроме этого, дополнительный прием биотина приводит к остановке выпадения волос и прекращает расслоение ногтевых пластин.
Биотин поддерживает работу нервной системы.
Биотин выступает катализатором для глюкозы в обмене веществ, которая необходима для питания клеток нашего мозга.Чтобы создать нормальные условия для работы нервной системы, нужно поддерживать уровень сахара в диапазоне от 80 до 100 миллиграмм в 100 миллилитрах крови. Если данный показатель снижается хоты бы на 20 миллиграмм, человек начинает быстро уставать, раздражается по пустякам, становится нервным и неуравновешенным. При падении глюкозы до 40 миллиграмм в 100 миллилитрах в крови, организм нуждается в отдыхе с самого утра, пропадает желание идти на работу, возникает ощущение нехватки сил. При дальнейшем уменьшении сахара, человек не может подняться с пастели, понимает, что заболел.Женский организм, в отличие от мужского, накапливает гораздо меньше глюкозы, как следствие для синтеза моносахарида прекрасной половине человечества необходимо больше витамина В7.
Биотин участвует в производстве пуриновых нуклеотидов, которые отвечают за передачу наследственной информации, формирование молекул ДНК. Помимо этого, кофермент R регулирует работу генов, обеспечивающих интермедиаторный обмен.
- Активирует функции витамина С.
- Участвует в синтезе гемоглобина, полезной микрофлоры кишечника, пролиферации лимфоцитов иммунной системы.
- Сжигает жир, улучшает усвоение белков, состояние желудочно-кишечного тракта.
- Участвует в переносе углекислого газа.
- Нужен для нормальной работы щитовидной железы.
ВСАСЫВАНИЕ И ОБМЕН
После поступления соединения в пищеварительный тракт, большое количество витамина Н концентрируется в печени и почках человека, затем поставляется ко всем органам.
Поступающий с продуктами питания витамин В7, связанный с белком, изначально высвобождается под влиянием протеолитических ферментов, затем усваивается кишечником, откладываясь в надпочечниках, почках, печени. При этом, биотин частично связывается альбумином сыворотки. Уровень витамина в крови практически не меняется.
У здоровых людей экскреция биотина с уриной составляет 11-183 микрограмм в день (Oppel). В случае наступление В7-авитаминоза, выделение соединения с мочой уменьшается до 3,6 – 7,3 микрограмма. При введении более 300 микрограмм вещества в организм, отмечается его значительное повышение концентрации нутриента в урине, при этом через 6 часов 30 – 50 % биотина выводится естественным путем. В данных условиях содержание кофермента R в кале практически не изменяется. В норме уровень вещества находится в пределах 322 – 393 микрограмма в сутки.
У пациентов, страдающих полиомиелитом, экскреция витамина Н увеличивается в 3 раза.
У женщин содержание витаминного соединения в молоке в первые дни после родов незначительно, при этом на 10 день его уровень увеличивается до 0,38 микрограмм на 100 миллилитров. В последствие, он достигает 0,9 – 11,2 микрограмма. Таким образом, в женском молоке среднее содержание полезного нутриента вдвое выше, чем сразу после родов.
СУТОЧНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ
Физиологические потребности в биотине согласно Методическим рекомендациям МР 2.3.1.2432-08 о нормах физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации:
- Верхний допустимый уровень потребления не установлен.
- Физиологическая потребность для взрослых – 50 мкг/сутки (вводится впервые).
- Физиологическая потребность для детей – от 10 до 50 мкг/сутки (вводится впервые).
Таблица 1. Рекомендуемая суточная норма потребления биотина в зависимости от возраста (мг):
Источник
Сведения о биологической роли макро- и микроэлементов
12 июля 2017, 16:11
Эссенциальные и условно-эссенциальные элементы
№ п/п
Символ
Основные функции в организме
Возможные причины дефицита
Возможные причины избытка
Серебро. Вопрос о физиологической роли серебра изучен недостаточно хорошо. Серебро относят к условно-эссенциальным и потенциально-токсичным элементам. Известно, что в организме серебро образует соединения с белками, может блокировать тиоловые группы ферментных систем, угнетать тканевое дыхание. В плазме крови серебро связывается с глобулинами, альбуминами и фибриногеном. При длительном контакте с серебром в производственных условиях этот элемент может накапливаться в печени, почках, коже и слизистых оболочках. Установлено, что лейкоциты могут фагоцитировать серебро и доставлять его к очагам воспаления.
Поступление серебра в организм в токсических дозах (в результате несчастных случаев); поступление в организм металлического серебра (при длительном контакте); вдыхание пыли бромистого и сернистого серебра в производственных условиях; длительное лечение препаратами азотнокислого серебра.
Алюминий входит в состав множества биомолекул, образовывая прочные связи с атомами кислорода или азота. Алюминий является постоянной составной частью клеток, где преимущественно находится в виде Al 3+. Его присутствие в том или ином виде обнаружено практически во всех органах человека. Алюминий играет в организме важную физиологическую роль, – он участвует в образовании фосфатных и белковых комплексов; процессах регенерации костной, соединительной и эпителиальной ткани; оказывает, в зависимости от концентрации, тормозящее или активирующее действие на пищеварительные ферменты; способен влиять на функцию околощитовидных желез. Алюминий в небольших количествах необходим для организма, и особенно для костной ткани, в случае же его избытка этот металл может представлять серьезную опасность для здоровья. В целом алюминий относят к токсичным (иммунотоксичным) элементам. Пониженное содержание алюминия в волосах может свидетельствовать о нарушении обменных процессов в костной ткани, передозировке комплексонов, алкалозе («защелачивании») организма.
Острые отравления солями алюминия на производстве; избыточное поступление в условиях повышенного содержания алюминия, его окислов и солей в пище, питьевой воде, воздухе; поступление с лекарственными препаратами, дезодорантами; хроническая почечная недостаточность.
Золото. В настоящее время известно, что золото может входить в состав металлопротеидов, взаимодействовать с медью и с протеазами, гидролизующими коллаген, также как и с эластазами и другими активными компонентами соединительной ткани. Золото может вовлекаться в процессы связывания гормонов в тканях.
Недостаточное количество в питьевой воде и продуктах питания.
Избыточное поступление;
передозировка при лечении препаратами золота.
Бор играет существенную роль в обмене углеводов и жиров, ряда витаминов и гормонов, влияет на активность некоторых ферментов. Показано, что введение борнокислого натрия в дозе 5-10 мг/кг вызывает повышение уровня сахара в крови. Под влиянием боратов инактивируются витамины B2 и В12, угнетается окисление адреналина. In vitro бор ингибирует активность двух классов ферментов. Во-первых, это тирозиннуклеотидзависимые и флавиннуклеотидзависимые оксиредуктазы (алкогольдегидрогеназа, альдегиддегидрогеназа, ксантиндегидрогеназа и цитохром-В5-редуктаза). Бораты конкурируют с ферментами за НАД и ФАД. Во-вторых, бораты (или производные соединений бора), могут связываться с активными центрами таких ферментов как химотрипсин, субтилизин, глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа. У женщин в период постменопаузы устранение дефицита бора сопровождается повышением уровня 17 бета-эстрадиола в сыворотке крови и меди в плазме крови. Улучшаются показатели ЭЭГ, память, нормализуются поведенческие реакции. Имеются данные, свидетельствующие о том, что бор играет регуляторную роль по отношению к паратгормону и поэтому может косвенным образом влиять на метаболизм кальция, магния, фосфора и витамина D.
Недостаточное поступление бора; нарушение регуляции обмена бора.
Бром относят к условно-эссенциальным элементам. В организм человека бром попадает с растительной пищей, главным образом, с зерновыми и орехами, и с рыбой. Бромид натрия (NaBr) участвует в активации пепсина, активизирует некоторые ферменты, в частности, липазы и амилазы поджелудочной железы, которые участвуют в переваривании жиров и углеводов. Ионы Br угнетают деятельность щитовидной железы, являясь антагонистами йодидов, и при хроническом воздействии замедляют их усвоение. Бромиды участвуют в регуляции ЦНС, усиливая процессы торможения.
При хронической интоксикации соединениями брома в условиях производства, при длительном приеме внутрь препаратов брома или их индивидуальной непереносимости, могут развиваться различные симптомокомплексы, известные как бромизм и бромодерма. При остром отравлении наблюдается «бромистое оглушение» с ослаблением внимания к внешним воздействиям, расстройством походки, затруднением речи.
Избыточное поступление; нарушение регуляции обмена брома.
Кальций очень активен: доминирующее положение этого элемента в конкуренции с другими металлами и соединениями за активные участки белков, определяется химическими особенностями иона кальция – наличием двух валентностей и сравнительно небольшим атомным радиусом. Поэтому кальций может успешно конкурировать с радионуклидами и тяжелыми металлами на всех этапах метаболизма. Метаболизм кальция находится под влиянием околощитовидных желез, кальцитонина (гормон щитовидной железы) и кальциферолов (витамин D). Кальций обладает высокой биологической активностью, выполняет в организме многообразные функции, среди которых: регуляция внутриклеточных процессов; регуляция проницаемости клеточных мембран; регуляция процессов нервной проводимости и мышечных сокращений; поддержание стабильной сердечной деятельности; формирование костной ткани, минерализация зубов; участие в процессах свертывания крови.
Низкое содержание кальция в пищевых продуктах и воде; неадекватное питание, голодание; нарушения абсорбции кальция в кишечнике (дисбактериоз, кандидоз, пищевые аллергии и т.д.); избыточное поступление в организм фосфора, свинца, цинка, магния, кобальта, железа, калия, натрия; недостаток кальциферолов (витамина D); заболевания щитовидной железы; дисфункция околощитовидных желез; повышенная потребность в кальции в период роста, при беременности и лактации, в постменопаузу; усиленный расход кальция в результате стрессорных воздействий; чрезмерного употребления кофеин-содержащих продуктов, курения; усиленное выведение кальция из организма в результате длительного применения мочегонных и слабительных средств; заболевания почек; панкреатит; длительная иммобилизация больных; избыток в организме фосфора, магния, калия, натрия, железа, цинка, свинца, кобальта; другие нарушения метаболизма кальция в организме.
Избыточное поступление; нарушения метаболизма кальция, в том числе связанные с расстройствами регуляции (заболевания и травмы нервной системы, нарушения функции околощитовидных желез и щитовидной железы и т.д.); длительный прием в больших дозах кальцийсодержащих лекарственных препаратов и БАДП; гипервитаминоз D.
Кобальт входит в состав молекулы цианокобаламина, активно участвует в ферментативных процессах и образовании гормонов щитовидной железы, угнетает обмен йода, способствует выделению воды почками. Кобальт повышает усвоение железа и синтез гемоглобина, является мощным стимулятором эритропоэза. Процесс кроветворения у человека и животных может осуществляться только при нормальном взаимодействии трех биоэлементов – кобальта, меди и железа. Следует отметить, что механизм влияния кобальта на гемопоэз продолжает оставаться неясным. Известно, что при введении кобальта в костный мозг увеличивается образование молодых эритроцитов и гемоглобина. Однако для этого необходимо наличие в организме достаточного количества железа.
Дефицит кобальта часто встречается у вегетарианцев, лиц с нарушениями функций органов желудочно-кишечного тракта, спортсменов, испытывающих повышенные физические нагрузки; а также при кровопотерях и глистной инвазии.
Не смотря на то, что избыточное поступление кобальта в организм встречается довольно редко, этот процесс сопровождается различными нарушениями здоровья. Повышенное содержание кобальта может наблюдаться у лиц, работающих в металлургической, стекольной и цементной промышленности. Пыль, содержащая соединения кобальта, при поступлении в легкие способна вызывать отек и легочные кровотечения. Повышенное количество кобальта в организме может наблюдаться при избыточном приеме витамина В12. Соли кобальта используются при производстве некоторых сортов пива, что в ряде случаев приводит к развитию у потребителей «кобальтовой» кардиопатии.
Недостаточное поступление; нарушение регуляции обмена; атрофия слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта; пониженная кислотность желудочного сока; снижение функции поджелудочной железы; глистная инвазия; дефицит витамина В12.
Хром – жизненно важный микроэлемент, который является постоянной составной частью клеток всех органов и тканей. Перечислим основные функции хрома в организме: хром участвует в регуляции синтеза жиров и обмена углеводов, способствует превращению избыточного количества углеводов в жиры; входит в состав низкомолекулярного органического комплекса — фактора толерантности к глюкозе, обеспечивающего поддержание нормального уровня глюкозы в крови; вместе с инсулином действует как регулятор уровня сахара в крови, обеспечивает нормальную активность инсулина; способствует структурной целостности молекул нуклеиновых кислот; участвует в регуляции работы сердечной мышцы и функционировании кровеносных сосудов; способствует выведению из организма токсинов, солей тяжелых металлов, радионуклидов.
Хотя хром является жизненно важным элементом, при избыточном поступлении в организм он может стать опасным токсикантом. Соединения хрома токсичны для человека.
Недостаточное поступление извне; нарушение регуляции обмена; повышенное расходование (напр., беременность);
усиленное выведение хрома из организма, в условиях повышенного содержания в пище углеводов (избыточное потребление белого хлеба, сладостей, макаронных изделий);
увеличение выведения хрома с мочой в результате повышенных физических нагрузок.
Избыточное поступление извне (повышенная концентрация в воздухе, избыточный прием с хром-содержащими биодобавками, усиленное всасывание при недостатке цинка и железа); нарушение регуляции обмена хрома.
Медь является жизненно важным элементом, который входит в состав многих витаминов, гормонов, ферментов, дыхательных пигментов, участвует в процессах обмена веществ, в тканевом дыхании и т.д. Медь имеет большое значение для поддержания нормальной структуры костей, хрящей, сухожилий (коллаген), эластичности стенок кровеносных сосудов, легочных альвеол, кожи (эластин). Медь входит в состав миелиновых оболочек нервов. Действие меди на углеводный обмен проявляется посредством ускорения процессов окисления глюкозы, торможения распада гликогена в печени. Медь входит в состав многих важнейших ферментов, таких как цитохромоксидаза, тирозиназа, аскорбиназа и др. Медь присутствует в системе антиоксидантной защиты организма, являясь кофактором фермента супероксиддисмутазы, участвующей в нейтрализации свободных радикалов кислорода. Этот биоэлемент повышает устойчивость организма к некоторым инфекциям, связывает микробные токсины и усиливает действие антибиотиков. Медь обладает выраженным противовоспалительным свойством, смягчает проявления аутоиммунных заболеваний (напр., ревматоидного артрита), способствует усвоению железа
Недостаточное поступление; длительный прием кортикостероидов, нестероидных противовоспалительных препаратов, антибиотиков; нарушение регуляции обмена меди.
Избыточное поступление в организм (вдыхание паров и пыли соединений меди в условиях производства, бытовые интоксикации растворами соединений меди, использование медной посуды); нарушение регуляции обмена меди.
Железо. Важная роль железа для организма человека установлена еще в XVIII в. Основной функцией железа в организме является перенос кислорода и участие в окислительных процессах (посредством десятков железосодержащих ферментов). Железо входит в состав гемоглобина, миоглобина, цитохромов. Большая часть железа в организме содержится в эритроцитах; много железа находится в клетках мозга. Железо играет важную роль в процессах выделения энергии, в ферментативных реакциях, в обеспечении иммунных функций, в метаболизме холестерина. Насыщение клеток и тканей железом происходит с помощью белка трансферрина, который способен переносить ионы трехвалентного железа. Лигандные комплексы железа стабилизируют геном, однако в ионизированном состоянии могут являться индукторами ПОЛ, вызывать повреждение ДНК и провоцировать гибель клетки. Дефицит, так же как и избыток железа, отрицательно влияют на здоровье человека.
Недостаточное поступление (неадекватное питание, вегетарианская диета, недоедание); снижение всасывания железа в кишечнике; нарушение регуляции обмена витамина С; избыточное поступление в организм фосфатов, оксалатов, кальция, цинка, витамина Е; поступление в организм железосвязывающих веществ (комплексонов); отравление свинцом, антацидами; усиленное расходование железа (в периоды интенсивного роста и беременности); потери железа связанные с травмами, кровопотерями при операциях, обильными менструациями, язвенными болезнями, донорством, занятиями спортом; гормональные нарушения (дисфункция щитовидной железы); гастриты с пониженной кислотообразующей функцией, дисбактериоз; различные системные и опухолевые заболевания; глистная инвазия.
Избыточное поступление извне (напр., при повышенном содержании в питьевой воде); заболевания печени, селезенки, поджелудочной железы (в том числе, в результате хронического алкоголизма); нарушение регуляции обмена железа.
Германий. В организм человека германий поступает с пищей. Значительное количество германия содержится в чесноке, рыбе, отрубях, овощах, семенах, грибах, корне женьшеня. Германий хорошо абсорбируется организмом (около 95%) и относительно равномерно распределяется по органам и тканям (как во внеклеточных, так и внутриклеточных пространствах). Германий не токсичен; доза 100 мг/кг (внутрь) и 4 мг/кг (внутримышечно) при однократном введении не оказывают на человека токсического действия. Германий выводится из организма преимущественно с мочой (90%).
В организм человека германий поступает с пищей. Значительное количество германия содержится в чесноке, рыбе, отрубях, овощах, семенах, грибах, корне женьшеня. Германий хорошо абсорбируется организмом (около 95%) и относительно равномерно распределяется по органам и тканям (как во внеклеточных, так и внутриклеточных пространствах). Германий не токсичен; доза 100 мг/кг (внутрь) и 4 мг/кг (внутримышечно) при однократном введении не оказывают на человека токсического действия. Германий выводится из организма преимущественно с мочой (90%). Отходы угледобывающей и коксовой промышленности служат источником загрязнения окружающей среды германием. В золе лигнита содержится до 120 мкг/г германия. Неорганические соли германия более токсичны, чем органические. Имеются данные о смертельных случаях отравления БАДП, содержащих органические соли германия и одновременно загрязненных неорганическими солями германия.
Избыточное поступление; нарушение регуляции обмена германия.
Йод. Основными источниками йода для организма человека являются морепродукты, а также применяемые в пищевой промышленности йодофоры и йодированная соль. Содержание йода в пищевых продуктах и питьевой воде значительно варьируется. Количество йода во фруктах и овощах зависит от состава почвы и удобрений, а также от того, какую обработку прошли эти продукты. Наиболее богаты йодом такие морепродукты, как треска, красные и бурые водоросли, пикша, палтус, сельдь, сардины, креветки. Таким образом, йод поступает в организм с продуктами растительного и животного происхождения и отчасти с водой. Всасывается йод преимущественно в верхнем отделе желудочно-кишечного тракта. Прием натуральных продуктов не вызывают побочных эффектов, даже при избыточном содержании в них йода. Йод обладает высокой физиологической активностью и является обязательным структурным компонентом тиреотропного гормона и тиреоидных гормонов щитовидной железы. Перечислим основные функции йода в организме: участие в регуляции скорости биохимических реакций; участие в регуляции обмена энергии, температуры тела; участие в регуляции белкового, жирового, водно-электролитного обмена; участие в регуляции обмена некоторых витаминов; участие в регуляции дифференцировки тканей, процессов роста и развития организма, в том числе нервно-психического; индукция повышения потребления кислорода тканями.
Около 1 млрд. человек на земле страдают от дефицита йода. Основной причиной снижения содержания йода в организме является недостаточный уровень этого элемента в пище и воде, что, в свою очередь, приводит к развитию йододефицитных состояний и заболеваний (эндемический зоб, гипотиреоз, дистериоз, кретинизм и др.), которые сопровождаются разнообразными функциональными и структурными нарушениями.
Недостаточное поступление (снижение потребления морепродуктов; прекращение йодной профилактики); наличие в пище струмогенных факторов, препятствующих усвоению и утилизации йода; прием фармпрепаратов, обладающих струмогенным действием; нарушение регуляции обмена; повышение радиационного фона; загрязнение окружающей среды; аллергизация организма.
Избыточное поступление; нарушение регуляции обмена йода.
Калий является основным внутриклеточным катионом. Его концентрация в клетках на порядок выше, чем вне клеток. Главной функцией калия является формирование трансмембранного потенциала (Kin > Kout) и распространение изменения потенциала по клеточной мембране путем обмена с ионами натрия по градиенту концентраций. Вместе с натрием и хлором, калий является постоянным составным элементом всех клеток и тканей. В организме эти элементы содержатся в определенном соотношении и обеспечивают постоянство внутренней среды. В виде катиона К+ калий участвует в поддержании гомеостаза (ионное равновесие, осмотическое давление в жидкостях организма). Хлориды калия и натрия, будучи сильными электролитами, участвуют в генерации и проведении электрических импульсов в нервной и мышечной ткани. Таким образом калий участвует в поддержании электрической активности мозга, функционировании нервной ткани, сокращении скелетных и сердечных мышц. Калий регулирует активность таких важнейших ферментов как К+-АТФ-аза, ацетилкиназа, пируватфосфокиназа. Терапевтическое значение калия связано с его раздражающим действием на слизистые оболочки и повышением тонуса гладких мышц (кишечник, матка), в силу чего его соединения используются в качестве слабительных средств. Калий вызывает расширение сосудов внутренних органов и сужение периферических сосудов, что способствует усилению мочеотделения. Калий замедляет ритм сердечных сокращений и, действуя аналогично блуждающему нерву, участвует в регулировании деятельности сердца. Ниже приведены основные функции калия в организме: поддержание постоянства состава клеточной и межклеточной жидкости; поддержание кислотно-щелочного равновесия; обеспечение межклеточных контактов; обеспечение биоэлектрической активности клеток; поддержание нервно-мышечной возбудимости и проводимости; участие в нервной регуляции сердечных сокращений; поддержание водно-солевого баланса, осмотического давления; роль катализатора при обмене углеводов и белков; поддержание нормального уровня кровяного давления; участие в обеспечении выделительной функции почек.
Недостаточное поступление в организм; нарушение регуляции обмена калия; функциональные расстройства выделительных систем (почки, кожа, кишечник, легкие); усиленное выведение калия из организма под действием гормональных препаратов, мочегонных и слабительных средств; психические и нервные перегрузки, чрезмерные или хронически действующие стрессорные факторы; избыточное поступление в организм натрия, таллия, рубидия и цезия.
Избыточное поступление (в т.ч., длительный и избыточный прием препаратов калия, потребление «горьких» минеральных вод, постоянная картофельная диета и пр.); нарушение регуляции обмена калия; перераспределение калия между тканями организма; массированный выход калия из клеток (цитолиз, гемолиз, синдром раздавливания тканей); дисфункция симпатоадреналовой системы; инсулин-дефицитные состояния; нарушение функции почек, почечная недостаточность.
Литий. В организме литий, по-видимому, способствует высвобождению магния из клеточных «депо» и тормозит передачу нервного импульса, тем самым, снижая возбудимость нервной системы. Имеются данные о воздействии лития на структурные компоненты организма на различных уровнях. Одним из органов-мишеней лития может быть скелет и щитовидная железа. В костной ткани при длительном воздействии лития его концентрация оказывается более высокой, чем в других органах. Скелет, несомненно, является местом активного взаимодействия лития с магнием, кальцием и другими минеральными компонентами костной ткани. Имеются данные о влиянии лития на нейро-эндокринные процессы, жировой и углеводный обмен. В обменных процессах литий активно взаимодействует с ионами K+ и Na+ . Назначение препаратов лития на фоне дефицита натрия опасно для здоровья, т.к. может вызывать поражение почек. Кроме того, к побочным эффектам терапии препаратами лития, можно отнести угнетение функции щитовидной железы путем блокирования литием высвобождения ТТГ-рилизинг фактора, ТТГ и тироксина. Под влиянием лития возрастает поглощение глюкозы, синтез гликогена и уровень инсулина в сыворотке крови больных диабетом, применяющих препараты лития, снижается уровень глюкозы и кетоновых тел в моче. Литий обладает инсулиноподобным эффектом.
При хронической интоксикации литием отмечаются поражения почек: прямое токсическое повреждение гломерулярного аппарата и тубулярных клеток, угнетение активности антидиуретического гормона, протеинурия и полиурия. Страдают также сердечно-сосудистая система (аритмия, снижение артериального давления) и щитовидная железа (угнетение выработки тиреоидных гормонов).
Недостаточное количество в питьевой воде и продуктах питания.
Избыточное поступление; нарушение регуляции обмена лития.
Магний является важнейшим внутриклеточным элементом. Магний участвует в обменных процессах, тесно взаимодействуя с калием, натрием, кальцием; является активатором для множества ферментативных реакций. Нормальный уровень магния в организме необходим для обеспечения «энергетики» жизненно важных процессов, регуляции нервно-мышечной проводимости, тонуса гладкой мускулатуры (сосудов, кишечника, желчного и мочевого пузыря и т.д.). Магний стимулирует образование белков, регулирует хранение и высвобождение АТФ, снижает возбуждение в нервных клетках. Магний известен как противострессовый биоэлемент, способный создавать положительный психологический настрой. Магний укрепляет иммунную систему, обладает антиаритмическим действием, способствует восстановлению сил после физических нагрузок. Ближайшим соседом магния в группе периодической системы является кальций, с которым магний вступает в обменные реакции. Эти два элемента легко вытесняют друг друга из соединений. Дефицит магния в диете, богатой кальцием, обусловливает задержку кальция во всех тканях, что ведет к их обызвествлению. Магний выполняет в организме следующие функции: участие в синтезе белка и нуклеиновых кислот; участие в обмене белков, жиров и углеводов; участие в переносе, хранении и утилизации энергии; участие в митохондриальных процессах; участие в регуляции нейрохимической передачи и мышечной возбудимости (уменьшает возбудимость нейронов и замедляет нейромышечную передачу); является кофактором многих ферментативных реакций (гидролиз и перенос фосфатной группы, функционирование Na+-K+-АТФ насоса, Са2+-АТФ насоса, протонного насоса); препятствует поступлению ионов кальция через пресинаптическую мембрану; является физиологическим антагонистом кальция; контролирует баланс внутриклеточного калия; снижает количество ацетилхолина в нервной ткани; расслабляет гладкую мускулатуру; снижает артериальное давление (особенно при его повышении); угнетает агрегацию тромбоцитов; повышает осмотическое давление в просвете кишечника; ускоряет пассаж кишечного содержимого.
Нарушения регуляции обмена магния; недостаточное поступление; нарушение всасывания в кишечнике (дисбактериоз, хронический дуоденит); снижение усвоения под действием избытка фосфатов, кальция и липидов; хронический стресс; нарушение синтеза инсулина; длительное применение антибиотиков (гентамицин), мочегонных, противоопухолевых и других фармакологических препаратов; парентеральное питание; повышенная потребность в магнии (при беременности, в период роста и выздоровления, при хроническом алкоголизме, чрезмерной потливости); интоксикация алюминием, бериллием, свинцом, никелем, кадмием, кобальтом и марганцем.
Избыточное поступление; нарушение регуляции обмена магния.
Марганец относится к важнейшим биоэлементам (микроэлементам) и является компонентом множества ферментов, выполняя в организме многочисленные функции: участвует в синтезе и обмене нейромедиаторов в нервной системе; препятствует свободно-радикальному окислению, обеспечивает стабильность структуры клеточных мембран; обеспечивает нормальное функционирование мышечной ткани; участвует в обмене гормонов щитовидной железы (тироксин); обеспечивает развитие соединительной ткани, хрящей и костей; усиливает гипогликемический эффект инсулина; повышает гликолитическую активность; повышает интенсивность утилизации жиров; снижает уровень липидов в организме; противодействует жировой дегенерации печени; участвует в регуляции обмена витаминов С, Е, группы В, холина, меди; участвует в обеспечении полноценной репродуктивной функции; необходим для нормального роста и развития организма.
Дефицит марганца — одно из распространенных отклонений в биоэлементном обмене современного человека. Это факт связан с повышенной психо-эмоциональной нагрузкой на человека, за счет усиленного «расхода» марганца для обеспечения основных нейрохимических процессов в центральной нервной системе. Дефицит марганца отрицательно сказывается на стабильности мембран нервных клеток и нервной системы в целом, отражается на функциях мозга и других органов и систем.
Факты отравления человека марганцем, содержащимся в пищевых продуктах, не зафиксированы. В то же время, описаны случаи острого отравления марганцевой пылью на производстве, с последующим быстрым развитием преходящего «марганцевого психоза» и других патологических проявлений. Для развития клинической картины хронической интоксикации марганцем обычно требуется несколько лет. Следует отметить достаточно медленный процесс изменений в организме, вызываемый повышенным содержанием марганца в окружающей среде (напр., распространение эндемического зоба, не связанного с дефицитом йода).
Недостаточное поступление марганца извне (неадекватное питание, снижение потребления богатых марганцем продуктов, в частности, растительной пищи); избыточное поступление в организм фосфатов (лимонады, консервы); усиленное выведение марганца под влиянием избыточного содержания в организме кальция, меди и железа; усиленное расходование марганца в результате психо-эмоциональных перегрузок, у женщин в предклимактерический период и при климаксе; загрязнение организма различными токсинами (цезий, ванадий); нарушение регуляции обмена марганца в организме.
Избыточное поступление в организм (напр., вдыхание марганцевой пыли в производственных условиях, сварочного аэрозоля); нарушение регуляции обмена марганца в организме.
Молибден. Физиологическое значение молибдена для организма животных и человека было впервые показано в 1953 г, с открытием влияния этого элемента на активность фермента ксантиноксидазы. Молибден входит в состав ряда ферментов (альдегидоксидаза, сульфитоксидаза, ксантиноксидаза и др.), выполняющих важные физиологические функции, в частности, регуляцию обмена мочевой кислоты. Недостаток молибдена в организме сопровождается уменьшением содержания в тканях ксантиноксидазы. Тиомолибдат аммония (растворимая соль молибдена), является антагонистом меди и нарушает ее утилизацию в организме. Есть сведения, что молибден играет важную роль в процессе включения фтора в зубную эмаль, а также в стимуляции гемопоэза.
При хронической молибденовой интоксикации развиваются неспецифические симптомы, проявляющиеся раздражением слизистых оболочек, пневмокониозом, уменьшением массы тела. При избыточном содержании молибдена в почве наблюдается эндемическое заболевание, «молибденовая» подагра, впервые наблюдаемая в Анкаванском районе Армении профессором В.В. Ковальским.
Вегетарианская диета; парентеральное питание; избыток вольфрама в организме.
Избыточное поступление в организм соединений молибдена с пищей, водой, молибденсодержащими препаратами, БАДП; интоксикация молибденом в условиях производства; дефицит меди в рационе.
Натрий играет весьма важную роль в регуляции осмотического давления и водного обмена, при нарушении которых отмечаются следующие признаки: жажда, сухость слизистых оболочек, отечность кожи. Натрий оказывает значительное влияние и на белковый обмен. Обмен натрия находится под контролем щитовидной железы. При гипофункции щитовидной железы происходит задержка натрия в тканях. При гиперфункции количество натрия в коже уменьшается, а выделение его из организма усиливается. Обмен натрия регулируется в основном альдостероном. В организме человека натрий выполняет «внеклеточные» функции, среди которых: поддержание осмотического давления и рН среды; формирование потенциала действия путем обмена с ионами калия; транспорт углекислого газа; гидратация белков; солюбилизация органических кислот. Внутри клеток натрий необходим для поддержания нейро-мышечной возбудимости и работы Na+-K+-насоса, обеспечивающих регуляцию клеточного обмена различных метаболитов. От натрия зависит транспорт аминокислот, сахаров, различных неорганических и органических анионов через мембраны клеток.
Постоянный избыток натрия и калия в пище сопровождается некоторым повышением уровня инсулина в крови. Отмечаются и другие гормональные сдвиги. Введение большого количества хлористого натрия вызывает распад белка и сильное исхудание. При парентеральном введении изотонического раствора может повыситься температура тела, что чаще всего наблюдается у детей.
Недостаточное поступление; болезни гипофиза, надпочечников; болезни почек; черепно-мозговые травмы; усиленное выделение натрия (повышенная потливость, понос, рвота); обильная экссудация при сильных ожогах; длительное применение мочегонных препаратов, кортикостероидов, препаратов лития; избыток в организме калия, кальция; длительный контакт с морской водой; нарушение регуляции обмена натрия.
Нарушение регуляции обмена натрия; избыточное поступление извне; недостаточное содержание воды в организме.
Никель. В начале XX в. было установлено, что поджелудочная железа богата никелем. При введении вслед за инсулином никеля, продлевается действие инсулина, и тем самым повышается гипогликемическая активность. Никель оказывает влияние на ферментативные процессы, окисление аскорбиновой кислоты, ускоряет переход сульфгидрильных групп в дисульфидные. Никель может угнетать действие адреналина и снижать артериальное давление. Под влиянием никеля в организме вдвое возрастает выведение кортикостероидов с мочой, усиливается антидиуретическое действие экстракта гипофиза. Избыточное поступление в организм никеля может вызывать депигментацию кожи (витилиго). В плазме крови никель находится в основном в связанном состоянии с белками никелоплазмином (альфа-2-макроглобулин) и альфа-1-гликопротеином. Депонируется никель в поджелудочной и околощитовидных железах.
Никель и его соединения, поступающие в организм с пищей, как правило, относительно нетоксичны. Однако при избыточном поступлении никеля может развиться не только контактный дерматит, но и системная гиперчувствительность к никелю. При обнаружении повышенного содержания никеля в волосах необходимо уточнить, были ли контакты с этим металлом. Может быть полезной аллергопроба с никелем.
Избыточное поступление никеля в организм в результате бытовых и производственных причин.
Фосфор. Значение фосфора для организма человека огромно. Фосфор находится в биосредах в виде фосфат-иона, который входит в состав неорганических компонентов и органических биомолекул. Фосфор присутствует во всех тканях, входит в состав белков, нуклеиновых кислот, нуклеотидов, фосфолипидов. Соединения фосфора АДФ и АТФ являются универсальным источником энергии для всех живых клеток. Значительная часть энергии, образующаяся при распаде углеводов и других соединений, аккумулируется в богатых энергией органических соединениях фосфорной кислоты. Растворимые соли фосфорной кислоты формируют фосфатную буферную систему, ответственную за постоянство кислотно-щелочного равновесия внутриклеточной жидкости. Труднорастворимые (кальциевые) соли фосфорной кислоты составляют минеральную основу костной и зубной ткани. Фосфор играет важную роль в деятельности головного мозга, сердца, мышечной ткани.
При избыточном поступлении фосфора в организм может повышаться уровень выведения кальция, что создает риск быстрого развития остеопороза. Повышение уровня фосфора в волосах часто указывает на его усиленное выведение из организма и может наблюдаться при нарушениях соотношения Са/Р.
Нарушение регуляции обмена; недостаточное поступление в организм (низкое потребление белка); повышенное поступление в организм соединений кальция, алюминия, магния, бария; избыточное потребление искусственных напитков (лимонады и пр.); длительные хронические заболевания; интоксикации, наркозависимости, алкоголизм; заболевания щитовидной железы; болезни околощитовидных желез; заболевания почек; искусственное вскармливание грудных детей.
Избыточное поступление фосфора («белковый перекорм»); избыточное употребление консервированных продуктов, лимонадов; длительный контакт с фосфорорганическими соединениями; нарушение регуляции обмена.
Сера. Сера является компонентом структурного белка коллагена. Хондроитин-сульфат присутствует в коже, хрящах, ногтях, связках и клапанах миокарда. Важными серосодержащими метаболитами также являются гемоглобин, гепарин, цитохромы, эстрогены, фибриноген и сульфолипиды. Необходимо отметить важную детоксикационную роль серы. Образующаяся в организме эндогенная серная кислота участвует в обезвреживании токсических соединений (фенол, индол и др.), которые вырабатываются микрофлорой кишечника; а также связывает чужеродные для организма вещества, в том числе лекарственные препараты и их метаболиты. При этом образуются безвредные соединения конъюгаты, которые затем выводятся из организма. Обмен серы контролируется теми факторами, которые также оказывают регулирующее влияние и на белковый обмен (гормоны гипофиза, щитовидной железы, надпочечников, половых желез). Несмотря на значительное число проведенных исследований, роль серы в обеспечении жизнедеятельности организма выяснена не в полной мере. Так, пока отсутствуют четкие клинические описания каких-либо специфических расстройств, связанных с недостаточным поступлением серы в организм. В то же время известны ацидоаминопатии — расстройства, связанные с нарушением обмена серосодержащих аминокислот (гомоцистинурия, цистатионурия).
Имеется также обширная литература, относящаяся к клинике острых и хронических интоксикаций соединениями серы. В последние десятилетия одним из источников избыточного поступления серы в организм человека стали серосодержащие соединения (сульфиты), которые добавляются во многие пищевые продукты, алкогольные и безалкогольные напитки в качестве консервантов. Особенно много сульфитов в копченостях, картофеле, свежих овощах, пиве, сидре, готовых салатах, уксусе, красителях вина. Возможно, увеличивающееся потребление сульфитов отчасти повинно в росте заболеваемости бронхиальной астмой. Известно, напр., что 10% больных бронхиальной астмой проявляют повышенную чувствительность к сульфитам (т.е., являются сенсибилизированными к сульфиту). Для снижения отрицательного действия сульфитов на организм рекомендуется увеличивать содержание в рационе сыров, яиц, жирного мяса, птицы.
Нарушение регуляции обмена серы.
Избыточное поступление; нарушение регуляции обмена серы.
Селен участвует как в первой фазе биохимической адаптации (окисление чужеродных веществ с образованием органических окисей и перекисей), так и во второй (связывание и выведение активных метаболитов). Селен является основным компонентом фермента пероксидазы глютатиона, который защищает организм от вредных веществ, образующихся при распаде токсинов. Селен антагонист ртути и мышьяка, способен защитить организм от кадмия, свинца, таллия. Селен участвует и в других формах антиоксидантной защиты. Селен является элементом, выполняющим многочисленные защитные функции в организме. Селен усиливает иммунную защиту организма, способствует увеличению продолжительности жизни. Значение селена в механизмах поддержания гомеостаза хорошо иллюстрируется эффективностью применения препаратов селена при самых разнообразных патологических процессах. Селен оказывает лечебный эффект при кардиопатиях различной этиологии, при гепатитах, панкреатитах, заболеваниях кожи, уха, горла и носа. Общеизвестна роль селена в профилактике и лечении злокачественных новообразований.
Недостаток в организме селена ведет к нарушению целостности клеточных мембран, значительному снижению активности сгруппированных на них ферментов, накоплению кальция внутри клеток, нарушению метаболизма аминокислот и кетоновых кислот, снижению энергопродуцирующих процессов. В России к селен-дефицитным регионам относятся, в первую очередь, Северо-Западный регион, Верхнее Поволжье, Удмуртия и Забайкалье.
Избыточное поступление селена и его соединений отмечается у рабочих, занятых в электронной, литейной, медеплавильной, стекольной, лакокрасочной, нефтеперерабатывающей, химической (производство пестицидов) и фармацевтической (производство сульфида селена, селенита натрия) промышленности. Описаны случаи селенотоксикоза у животных и человека, обусловленного избыточным поступлением этого элемента в организм вместе с растениями, которые являются концентраторами селена (астрагал, Stanlea, Happlopappus и др.). Такой селенотоксикоз проявляется в виде так называемой «щелочной болезни» (см. симптомы селенотоксикоза). Повышенное содержание селена в почве наблюдается на обширных территориях Австралии и США. В России избыток селена в окружающей среде встречается в Туве, Якутии, на Урале.
Пониженное содержание селена в пище, в питьевой воде; усиленный расход на нейтрализацию вредных веществ; алкоголизм.
Избыточное поступление; нарушение регуляции обмена селена.
Кремний в виде различных соединений входит в состав большинства тканей, влияет на обмен липидов и на образование коллагена и костной ткани. Особенно важна роль кремния как структурного элемента соединительной ткани. Концентрация кремния в аорте с возрастом снижается, что косвенно указывает на значимость биоэлементного статуса кремния в патогенезе атеросклероза.
Повышенное содержание кремния в организме встречается у рабочих добывающей промышленности при контактах с асбестом, кварцем, аэрозолями, цементом, стеклом и т.п., а также в местностях с избытком соединений кремния в воде и в воздухе. Систематическое вдыхание пыли, содержащей свободную двуокись кремния в высоких концентрациях, приводит к развитию силикоза.
Недостаточное поступление; усиленное расходование кремния (быстрый рост, физические перегрузки);нарушение регуляции обмена кремния.
Избыточное поступление; нарушение регуляции обмена кремния.
Ванадий участвует в регуляции углеводного обмена и сердечно-сосудистой деятельности, а также в метаболизме тканей костей и зубов. Считается, что ванадию свойственны функции катализатора окислительно-восстановительных процессов. Ванадий является ингибитором и, возможно, регулятором Na+-K+-АТФ-азы, рибонуклеазы и других ферментов. Ванадий усиливает поглощение кислорода тканями печени, катализирует окисление фосфолипидов изолированными ферментами печени, и возможно, оказывает влияние на уровень сахара в крови. Ванадий оказывает действие на некоторые функции глаз, печени, почек, миокарда, нервной системы.
Недостаток ванадия может сопровождаться снижением уровня холестерина и повышением содержания триглицеридов, печеночных липидов и фосфолипидов в плазме крови, увеличением гематокрита.
Избыточное поступление ванадия в организм обычно связано с экологическими и производственными факторами. При остром воздействии токсических доз ванадия у рабочих отмечаются местные воспалительные реакции кожи и слизистых оболочек глаз, верхних дыхательных путей, скопление слизи в бронхах и альвеолах. Возникают и системные аллергические реакции типа астмы и экземы; а также лейкопения и анемия, которые сопровождаются нарушениями основных биохимических параметров организма.
Цинк является кофактором большой группы ферментов, участвующих в белковом и других видах обмена, поэтому он необходим для нормального протекания многих биохимических процессов. Этот элемент требуется для синтеза белков, в т.ч. коллагена и формирования костей. Цинк принимает участие в процессах деления и дифференцировки клеток, формировании Т-клеточного иммунитета, функционировании десятков ферментов, инсулина поджелудочной железы, антиоксидантного фермента супероксида дисмутазы, полового гормона дигидрокортикостерона. Цинк играет важнейшую роль в процессах регенерации кожи, роста волос и ногтей, секреции сальных желез. Цинк способствует всасыванию витамина Е и поддержанию нормальной концентрации этого витамина в крови. Немаловажную роль он играет в переработке организмом алкоголя, поэтому недостаток цинка может повышать предрасположенность к алкоголизму (особенно у детей и подростков). Цинк входит в состав инсулина, ряда ферментов, участвует в кроветворении. Цинк необходим для поддержания кожи в нормальном состоянии, роста волос и ногтей, а также при заживлении ран, поскольку он играет важную роль в синтезе белков. Цинк укрепляет иммунную систему организма и обладает детоксицирующим действием — способствует удалению из организма двуокиси углерода.
Состояния после операций, ожоги, парентеральное питание; избыточное поступление в организм эстрогенов, кортикостероидов, диуретиков и некоторых других фармпрепаратов; избыточное поступление в организм меди, кадмия, свинца, ртути; злоупотребление алкоголем; усиленное расходование цинка (напр., при беременности, кормлении грудью, в период заживления ран и выздоровления после болезней); нарушение всасывания цинка в кишечнике (дисбактериоз, ферментопатии и пр.); кишечные паразиты; псориаз, себорея, повышенная потливость.
Избыточное поступление (напр., при контакте с соединениями цинка в производственных условиях); неконтролируемое использование препаратов цинка, в т.ч., мазей; нарушение регуляции обмена цинка.
Условно-токсичные элементы
Символ
Отравляющее воздействие
Возможные причины
Мышьяк относят к иммунотоксичным элементам. Известно, что мышьяк взаимодействуют с тиоловыми группами белков, цистеином, глутатионом, липоевой кислотой. Мышьяк оказывает влияние на окислительные процессы в митохондриях и принимает участие во многих других важных биохимических процессах. Мышьяк относится к так называемым «тиоловый ядам». Механизм его токсичности связан с нарушением обмена серы, селена и фосфора. Токсичность мышьяка зависит от его химических свойств и снижается в следующем порядке ряда: арсин > неорганический As3+> органический As3+> неорганический As5+ > соединения арсония > элементарный мышьяк. Отравление мышьяком происходит при употреблении отравленной пищи и воды, вдыхании соединений мышьяка в виде пыли в производственных условиях, применении некоторых медикаментов. Органами-мишенями при избыточном содержании мышьяка в организме являются костный мозг, желудочно-кишечный тракт, кожа, легкие и почки.
Избыточное поступление (постоянный контакт с мышьяком, загрязнение окружающей среды, табакокурение, злоупотребление виноградным вином, длительное введение препаратов сальварсана); нарушение регуляции обмена мышьяка; усиленное накопление при недостатке в организме селена.
Барий относится к токсичным ультрамикроэлементам. Содержание бария в плазме крови изменяется параллельно изменениям концентрации кальция. В незначительных количествах барий находится во всех органах и тканях, однако всего его больше в головном мозге, мышцах, селезенке и хрусталике глаза. Около 90% всего содержащегося в организме бария концентрируется в костях и зубах. Установлено, что при ишемической болезни сердца, хронической коронарной недостаточности, заболеваниях органов пищеварения содержание бария в тканях снижается. Даже в ничтожных концентрациях барий оказывает выраженное влияние на гладкие мышцы. Барий относят к токсичным ультрамикроэлементам, однако этот элемент не считается мутагенным или канцерогенным. Токсичны все соединения бария (за исключением сульфата бария, применяемого в рентгенологии). Барий оказывает нейротоксическое, кардиотоксическое и гемотоксическое действие.
Избыточное поступление (в т.ч. за счет производственных и бытовых отравлений).
Бериллий относится к токсичным химическим элементам. В организм человека бериллий может поступать как с пищей, так и через легкие. Бериллий постоянно присутствует в крови, костной и мышечной ткани и других органах. Установлено, что бериллий может депонироваться в легких, печени, лимфатических узлах, костях, миокарде. Выводится бериллий из организма преимущественно с мочой (более 90%). Известно, что бериллий может принимать участие в регуляции фосфорно-кальциевого обмена, поддержании иммунного статуса организма. Установлено, что активность соединений бериллия отчетливо проявляется в различных биохимических превращениях, связанных с участием неорганических фосфатов. Повышенное содержание бериллия в пище способствует образованию фосфата бериллия. Систематически «отнимая» фосфаты у важнейшей части костей, — фосфата кальция, бериллий ослабляет и разрушает костную ткань. Известно, что введение этого элемента животным вызывает «бериллиевый» рахит. Установлено, что даже небольшое количество бериллия в составе костей приводит к их размягчению (бериллиоз). В местах парентерального введения бериллия происходит разрушение окружающих тканей, отсюда бериллий выводится очень медленно. В конечном счете, бериллий депонируется в скелете и печени. По современным представлениям бериллий это токсичный, канцерогенный и мутагенный элемент.. Достаточно хорошо изучены иммунотоксические свойства бериллия. В патологии различают острые и хронические отравления бериллием. Известно, например, что элиминация соединений бериллия из организма (особенно из органов лимфоидной системы, где они аккумулируются), происходит чрезвычайно медленно, в течение более 10 лет. Повышенный уровень бериллия встречается в семьях рабочих, контактирующих с этим элементом на производстве.
Висмут относится к токсичным ультрамикроэлементам. В организм человека висмут поступает в основном с пищей, а также с воздухом и водой. Всасывание висмута, поступившего в желудочно-кишечный тракт, незначительно. После всасывания висмут обнаруживается в крови в виде соединений с белками, а также проникает в эритроциты. Между органами и тканями висмут распределяется относительно равномерно. Некоторое накопление висмута может наблюдаться в печени, почках (до 1 мкг/г), селезенке и костях. Обнаруживается висмут и в головном мозгу. Висмут, прошедший через желудочно-кишечный тракт, выделяется в виде сульфида висмута, окрашивая кал в темный цвет. Резорбированный висмут выделяется с мочой. Висмут индуцирует синтез низкомолекулярных белков, принимает участие в процессах оссификации, образует внутриклеточные включения в эпителии почечных канальцев. Возможно, этот элемент обладает генотоксичными и мутагенными свойствами. Интоксикация обычно наблюдается лишь при длительном воздействии на организм солей висмута в больших дозах. Тем не менее, встречаются случаи ятрогенных, профессиональных и бытовых отравлений.
Кадмий относится к токсичным (иммунотоксичным) микроэлементам, являясь одним из основных поллютантов окружающей среды. Пищевыми источниками кадмия являются морепродукты (особенно мидии и устрицы), злаки (зерновые) и листовые овощи. На всасывание кадмия существенно влияет присутствие других биоэлементов и пищевых веществ, таких как Ca, Zn, Cu, пищевые волокна и др. In vitro кадмий активирует несколько цинкзависимых ферментов: триптофан оксигеназу, ДАЛК-дегидратазу, карбоксипептидазу. Однако ферментов, которые бы активировались только кадмием, не обнаруженоМногие соединения кадмия ядовиты. Описано массовое отравление кадмием жителей Японии, вызвавшее остеомаляцию, нефропатию, болезненность и переломы костей, получившее название «болезни «Итай-Итай». При хроническом кадмиозе в первую очередь поражаются мочевыводящая и половая системы. Наблюдаются протеинурия, глюкозурия, аминоацидоурия, ?2-микроглобулинурия, появление в моче ретинолсвязывающего белка и лизоцимов, простатопатия с риском развития новообразований и некроза яичек. Поражение бронхолегочной системы сопровождается фиброзными изменениями и повышением риска развития эмфиземы. Развивается анемия, связанная со снижением всасывания железа в кишечнике и лизисом эритроцитов. Повышается артериальное давление. Отмечаются остеопластические и остеопорозные изменения костной ткани, что связано с нарушением абсорбции кальция в кишечнике и эндокринными расстройствами. Установлено, что кадмий тормозит превращение 25-гидроксикальциферола в 1,25-дигидрохолекальциферол и ингибирует активность лизилоксидазы в костях. Кадмий связывается с меркапто-группами, фосфолипидами, нуклеиновыми кислотами и влияет на процессы фосфорилирования. От токсического действия кадмия плод во время беременности защищает плацента, а новорожденного – грудное молоко.
Избыточное поступление (напр., с табачным дымом, при производственном контакте); дефицит цинка, селена, меди, кальция, железа.
Церий. Условно-токсичный редкоземельный ультрамикроэлемент лантаноидной группы. Обладает способностью к биоаккумуляции. Токсичность элемента и его соединений невелика.
Цезий. Условно-токсичный ультрамикроэлемент, относительно малотоксичен.
Диспрозий. Условно-токсичный редкоземельный ультрамикроэлемент лантаноидной группы. Токсичность элемента и его соединений невелика.
Эрбий. Условно-токсичный редкоземельный ультрамикроэлемент лантаноидной группы. Токсичность элемента и его соединений невелика.
Европий. Условно-токсичный редкоземельный ультрамикроэлемент лантаноидной группы. Токсичность элемента и его соединений невелика.
Галлий. В основном, галлий поступает в организм с пищей и содержится в тканях в незначительных количествах (0,01-0,06 мкг/г). Имеются единичные данные, свидетельствующие о присутствии галлия в железах внутренней секреции, в частности, в гипофизе. «Депо» галлия в организме является костная ткань и печень. Галлий не оказывает влияния на резорбцию костной ткани, стимулированную витамином D; но предупреждает резорбцию, связанную с метаболизмом паратгормона, тирок
Источник
