медицинский каталог




Химические элементы в физиологии и экологии человека

Автор А.В.Скальный

минеральные элементы находятся в основном в ионной форме, возможны следующие механизмы антагонистических взаимосвязей:

• непосредственное взаимодействие простых и сложных неорганических ионов (напр., медь-молибден);

• конкуренция ионов за активные центры в ферментных формах (Mg2+ и Мп2+ в металлоферментных комплексах щелочной фос-фатазы, холинэстеразы и др.);

• конкуренция за связь с веществом-переносчиком в крови (Fe2+ и Zn2+ как конкуренты за связь с трансферрином плазмы);

• активирование ионами ферментных систем с противоположной функцией (активация ионами меди аскорбиноксидазы, окисляющей аскорбиновую кислоту, и активация ионами цинка и марганца лактоназ, способствующих синтезу этого витамина);

• анатагонистическое влияние ионов на один и тот же фермент (активация АТФ-азы ионами Mg2+ и торможение ионами Са2+);

• смягчение ионами биотических элементов токсического влияния тяжелых металлов, присутствующих в корме и средах оргазма (напр., уменьшение уровня РЬ в организме при добавках в рацион меди, цинка, марганца).

Все вышесказанное свидетельствует о том, что антагонизм минеральных элементов является сложным комплексом биотичесних э*аим<ютношений. Его итогом не всегда является снижение

™ «ттм иного элемента или его повышенная экскреция

VDOBHH ТОГО ИЛИ м.а.ул. ^

изорганизма. Иногда антагонизм выполняет проекторную роль в отношении биохимических функций и лишь при резком нарушении соотношения ионов наблюдаются отклонения в уровне обменных процессов (В. И. Георгиевский, Б. И. Анненков, В. Г. Само-хин, 1979).

Возможность антагонистических взаимоотношений элементов можно в известной мере предвидеть исходя из их положения в периодической системе. В основе этих взаимодействий лежат физико-химическая аналогия элементов, их способность к комп-лексообразованию, большее или меньшее сродство к соответствующим активным группам биополимеров.

В целом можно предположить, что антагонистами являются химические аналоги и гомологи (например, Са—Mg), а также элементы, имеющие одинаковую валентность и способность к образованию аналогичных комплексов. Анионы и катионы способствуют связыванию соответственно катионов и анионов, как простых, так и сложных. Это объясняет, в частности, антагонизм таких элементов, как Zn и Cd, V и Cr, As и Se, Zn и Си, Са и Fe.

На рис. 4 изображены биохимические взаимосвязи (слева — синергические, справа — антагонистические) 15 жизненно необходимых минеральных элементов. В схеме учтены взаимосвязи, осуществляемые как в пищеварительном канале, так и в процессе промежуточного метаболизма.

Как это следует из рис. 4, количество обнаруженных положительных связей значительно меньше, чем антагонистических. Возможно, это связано с тем, что последние более отчетливо выявляются в эксперименте, а в практике питания животных вызывают характерные симптомы недостаточности. Синергические же взаимоотношения нередко ускользают из поля зрения исследователей.

Необходимо подчеркнуть, что перечисленные взаимосвязи зависят от верхнего и нижнего уровня физиологических границ. Это важно потому, что характер взаимодействия между минеральными веществами может меняться при недостатке или избытке изучаемых элементов, равно как и других элементов в рационе. Так, медь может оказаться токсичной для организма даже при ее нормальном содержании в рационе (10-11 мг/кг), если в нем недостаточно молибдена.

Слишком высокие дозы меди не могут не вызывать токсикоза и являются причиной паракератоза, вследствие нарушенной абсорбции цинка (такое взаимодействие отсутствует в обычных условиях).

Обычные взаимодействия могут нарушаться также при недостатке или избытке в корме витаминов, жира, протеина и других питательных веществ. Также нельзя не учитывать и возможную специфику взаимосвязей у разных видов млекопитающих и их разное физиологическое состояние.

Схема на рисунке, разумеется, не отражает всех возможных вариантов взаимодействия, так как в ней отсутствуют условно необходимые элементы. В частности, в плане антагонизма заслуживают внимания такие вероятные взаимодействия, как Mg-F, F-J, Al-F, As-J, Al-P, Ве-Р, Pb-Cu, Sr-Ca, Ag-Cu, Cd-Cu, Ti-Zn, B-Zn, B-Mo.

На рис. 5 представлена наиболее совершенная, на наш взгляд схема, отражающая синергизм и антагонизм макро- и микроэлементов в организме (направление стрелки отражает характер взаимодействия).

Схема, разумеется, не отражает всех возможных вариантов взаимодействия. Кроме того, следует также учитывать возмож

ную специфику таких взаимосвязей у представителей разного пола, различные физиологические состояния, влияние психо-эмо-циональных и физиологических нагрузок и временной фактор.

1.4.2. Взаимодействие минеральных элементов с

другими нутриентами

Приведенная на рис. 5 схема взаимодействия элементов не полна еще и потому, что в ней не учтен ряд других факторов, которые оказывают влияние на утилизацию или метаболизм минеральных элементов.

К таким факторам следует отнести: уровень и состав протеина в рационе, содержание жиров, углеводов, а также кормовых, стимулирующих или лекарственных добавок (витаминов, антибиотиков, антиоксидантов, комплексообразующих веществ, алкалоидов, глюкозидов и т. д.).

Так, витамин D оказывает влияние на всасывание кальция, фосфора, магния, цинка и других элементов. Жир влияет на абсорбцию магния и кальция. Уровень и источник протеина обусловливают степень использования фосфора, магния, цинка, меди и других элементов. Возможна и обратная связь. Так, избыток молибдена усиливает выведение из организма азота мочевины, снижает биосинтез мышечного белка.

В пищеварительном тракте минеральные элементы могут вступать в новые связи с органическими соединениями, причем прочность этих связей зависит не только от элемента, но и от субстрата.

1.6. РОЛЬ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В МЕХАНИЗМАХ АДАПТАЦИИ ЧЕЛОВЕКА К ВОЗДЕЙСТВИЯМ НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ ФАКТОРОВ

Адаптацию человека к новым природным и производственным условиям можно кратко охарактеризовать как совокупность социально-биологических свойств и особенностей, необходимых для устойчивого существования организма в конкретной экологической среде обитания (Р. 3. Меерсон, 1981). Фундаментальной задачей здесь является достижение сознательной гармонизации взаимодействия людей с физической средой их жизни, чтобы это взаимодействие совершалось адекватно человеческой природе.

Необходимо управлять адаптацией, способствовать повышению выносливости организма. Одним из условий для этого является своевременное, полноценное и рациональное питание (Л. Е. Панин, 1983). Недостаточность или избыточность минеральных веществ, микроэлементов в рационе сказываются на деятельности организма, снижают его сопротивляемость, а, следовательно, и способность к адаптации (А. И. Венчиков, 1967, В. И. Смоляр, 1989). На основе многофакторности следует разработать научно-обоснованные подходы к оценке нормы здоровья. Если норма здоровья это равновесие со средой обитания, то любое устойчивое нарушение гомеостаза есть болезнь.

Одна из главенствующих задач экологической физиологии и медицины состоит в глубоком изучении механизмов адаптации с целью использования защитных эффектов для лечения и профилактики болезней, а также изыскания адекватных методов воспроизведения защитных эффектов адаптации с помощью фармакологических средств и природных адаптогенов (Ю. П. Гичев, 1986).

Заболевания человека развиваются чаще на фоне определенного запаса здоровья, и в этой связи особенно важно распознавать заболевания на доклинических стадиях и по возможности стимулировать в организме собственные механизмы защиты, оказывающие в этих случаях наиболее полный и стойкий лечебный эффект (М. П. Захарченко, В. Г. Маймулов, А. В. Шабров, 1997). В состояниях с выраженным дефицитом резервов здоровья, при манифестирующих заболеваниях, требуется рациональное сочетание традиционных и немедикаментозных методов лечения (Ин-тегративная медицина и экология человека, 1998).

В настоящее время стало очевидным, что клиническое диагностирование, имеющее целью распознавание начавшейся болезни и, тем самым, измерение не количества здоровья, а величины его утраты, не может обеспечить решения основной задачи — организации первичной профилактики. Для ее решения необходимо уметь определять состояние здоровья, начиная от его максимального уровня и до границ болезни, включая предболезненное или, так называемое, третье состояние, то есть весь спектр донозологических состояний (Интегративная медицина и экология человека, 1998).

Для развития профилактической медицины необходимы «базовые методики», которые не только помогают оценить состояние, но и играют своеобразную диспетчерскую роль, при которой для уточнения состояния той или иной системы органов будут назначаться методы обследования только по показаниям, что принесет немалую экономию средств и времени (В. Г. Маймулов, С. В. Нагорный, А. В. Шабров, 2000). Это позволит на практике осуществлять принцип рациональной комплексной морфо-функциональ-ной диагностики (Н. А. Агаджанян с соавт., 2000).

Почему же в современной медицинской науке и практике, несмотря на радикальные изменения в социальном устройстве, мы не видим целостного подхода к решению проблем здоровья, организации эффективного повышения уровня здоровья населения, как одного из основных показателей качества жизни? Ответ лежит в плоскости методологии, узкого, разобщенного и непредметного подхода к рассмотрению состояния человека в среде его обитания (Н. Ф. Измеров, И. В. Саноцкий, 2000).

По мнению лауреата Нобелевской премии в области медицины М. Н. F. Wilkis (1983), когда мы говорим о решении вопросов медицины, молекулярной биологии и будущего человеческого существования, мы должны говорить о философии и на языке философии. «Большинству ученых, я знаю, не нравится, когда я говорю о философии, но мой опыт в молекулярной биологии показывает, что очень много находится вне пределов нашего понимания... Нередко на этом пути ученые выключают свой слух при слове философия, потому что это явление находится вне их понимания, потому что они не могут и не

страница 5
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35

Скачать книгу "Химические элементы в физиологии и экологии человека" (6.08Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]


Химический каталог Rambler's Top100

Copyright © 2009
(26.04.2019)