медицинский каталог




Химические элементы в физиологии и экологии человека

Автор А.В.Скальный

знают, как ими воспользоваться и поэтому его игнорируют.

Что касается роли микроэлементов в возникновении и поддержании жизни, здоровья, то ученый, измеряющий содержание обычного металла в человеческом организме, должен уделять внимание культурной и социальной основе жизни человека, генетике и традициям питания, привычкам, геохимии и метеорологии, всему, что окружает человека. Необходимо определить содержимое человека и все из чего он состоит... Такой подход требует от ученого рассматривать проблему в целом; и главное помнить, что человек не может быть изолирован от своей среды обитания». М. Н. F. Wilkis продолжает: «...Сейчас требуется взгляд на целое не как на совокупность частей. (Целостность — включать все и не исключать ничего). Ученые ищут общие принципы: и чем шире эта общность, тем она является более важной».

Цель науки — установление (открытие) правил гармонии и порядка. «Субъектом медицины является человеческое тело, его здоровье и болезнь. Но если целью медицины является лечение и сохранение здоровья, тогда прежде чем получить сохранение здоровья и удалить причину причин, необходимо знать, какие элементы сотворили тело, как эти элементы распадаются, где и в какой точке этот процесс подойдет к концу и какие изменения элементов могут вызвать болезнь в будущем» (М. Said, 1983).

В настоящее время накоплено множество данных (М. Anke, 1979-2000; В. В. Ермаков, 1989-2000; Ю. Е. Сает с соавт., 1990; В. Л. Сусликов, 2000 и др.), подтверждающие зависимость элементного состава живых организмов, в т.ч. человека, от содержания химических элементов в среде обитания, т. е. состав внутренней среды организма испытывает влияние внешней среды. В цикле работ (А. В. Скальный с соавт., 1988-2003) показано, что повышенное содержание в почве, воде, атмосферном воздухе макро- и микроэлементов согласуется с повышением уровня элементов в волосах, моче и крови детей, пуповинной крови, плаценте.

Правда, следует оговориться, что эта зависимость прослеживалась не во всех случаях.

Так, концентрации As, Pb, Ni, Мп и Си в волосах детей положительно коррелируют одновременно с уровнем этих элементов в

почве и питьевой воде, отобранных в местах их проживания, а концентрации Cd и Мо — только с уровнем их в воде, Zn, Сг и В — только с уровнем их в пробах почвы (рис.6, по Н. А. Агаджанян, А. В. Скальный, 2001).

ВЕР

1 : 'Л

0 5"М - - '"• "''О '=0 r-Q *0

?00

Э Г-А

КМ

1 ч'Л

!-.'jOj'n...i;bi

аВолосы

?Вода

?Почва

?00

Рис. К ••ог.'ТЯ-гтгг че-. = :ду Kr;-T^Tj».'vUr-f, ?;;1к:.'-»э.";>м-гтТгг- в почве,

ПИ//.«[-;.Viv Л го.Ч-. Дел ой ;t»Ki -.:T«..- .Hi. 0,^, i,G .i 5,v KM о*

:,i ---'С- :.;): ???? т -\i : ,ч-- ''о .???hi.)

При подробном рассмотрении общих закономерностей связи элементного состава внешней и внутренней сред учеными установлено, что во всех природных системах (и объектах) концентрация элемента уменьшается с увеличением его относительной атомной массы или порядкового номера (заряда) (А. А. Кист, 1987).

Прямую связь элементных составов внешней и внутренней сред можно предполагать лишь на начальной стадии зарождения жизни, когда внешняя и внутренняя среды протобионтов могли быть практически идентичными в отношении элементного состава.

По мере усложнения живых организмов зависимость становится более сложной и нелинейной.

Вначале концентрация элемента в живом организме растет с увеличением его концентрации во внешней среде.

По достижении определенных уровней накопления элемента во внутренней среде организм уменьшает долю поступающего элемента (снижение абсорбции и усиление экскреции), в результате включения защитных механизмов и естественных барьеров. Впоследствии, как показывает А. А. Кист (1987), в зависимости от вида организма, изучаемого органа, способа введения элемента и его соединения и ряда других факторов, наблюдается либо незначительный дальнейший рост концентрации, либо его прекращение и сохранение постоянства, либо новое резкое, но кратковременное увеличение концентрации во внутренней среде. Во всех этих случаях отмечаются выраженные патофизиологические изменения и, наконец, гибель организма.

Следует отметить, что живые организмы, в том числе человек, имеют различную чувствительность к изменению концентрации во внешней среде различных химических элементов.

Как показано нами (А. В. Скальный, 2000), макро- и микроэлементы активно участвующие в регуляции обменных процессов в организме человека, можно условно разделить на элементы с низкой, средней и высокой гомеостатической емкостью.

Сделан вывод о приоритетности коррекции отклонений от нормальных значений в метаболизме Р, Zn, Си, Se, Cr, Fe, J — элементов с установленной нами минимальной гомеостатической емкостью, еще более уменьшающейся с возрастом, как основного направления массовой профилактики микроэлементозов и связанных с ними отклонений в состоянии здоровья населения. К накоплению в организме таких элементов как Pb, Cd, Be, As, Ti, U, a также дисбалансу Na, К, Li (элементы с высокой гомеостатичес-кой емкостью) в основном следует относиться как к вторичным состояниям, изначально обусловленным дисбалансом элементов с меньшей гомеостатической емкостью.

Таким образом, нарушения при поступлении в организм химических элементов с низкой гомеостатической емкостью представляют большую опасность для здоровья человека. Лечебно-профилактические мероприятия следует начинать с учетом таких нарушений (А. В. Скальный, А. Т. Быков, 2003).

На сегодняшний день также существует мнение (А. А. Кист, 1987), что живые организмы существенно более толерантны к изменению содержания во внешней или (и) внутренней средах микро- и особенно ультра-микроэлементов и исключительно чувствительны к изменению макроэлементов, причем толерантность уменьшается с увеличением степени организованности живых систем. Иными словами, человек более чувствителен к дисбалансам элементов, чем остальные, «нижестоящие» представители живого мира и особенно низшие организмы.

По-видимому, этот факт способствует увеличению специфичной роли химических элементов и степени совершенства гомеос-татических механизмов по мере развития эволюции. Тем самым живые организмы становятся «подготовленными» к изменению содержания химических элементов во внешней и (или) внутренней среде. Предполагается, что аналогичная зависимость должна наблюдаться и для других видов внешнего воздействия — температуры, атмосферного давления, радиации, кислотности и т. п.

Таким образом, поступление химических элементов из внешней среды во внутреннюю, в данном случае в организм человека, посредством пищевой цепочки, является системообразующим фактором жизнедеятельности и гомеостаза организма. Поэтому, с позиций учения о нообиосфере и нооэкологии, важнейшими факторами являются контроль (мониторинг) за своевременным поступлением химических элементов в организм в оптимальных соотношениях, формах, условиях и его направленная коррекция (А. В. Скальный с соавт., 2003).

Нормальное, то есть достаточное содержание химического элемента ведет к оптимизации жизнедеятельности индивидуума и популяции в целом, повышению качества жизни человека и обеспечивает его дальнейшее нормальное развитие.

1.7. ПОСТУПЛЕНИЕ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА

Пути поступления химических элементов в организм человека разнообразны, что схематично представлено на рис. 7. Следует подчеркнуть, что основные количества химических элементов попадают в организм с пищей и питьевой водой, меньшие — с вдыхаемым воздухом и через кожу. В случаях длительного лечения препаратами, содержащими макро- или микроэлементы, основным путем поступления могут становиться фармакологические средства и биологически активные добавки к пище, вводимые в организм энтеральным или парентеральным путем. В результате неконтролируемого приема подобных препаратов у части людей могут возникать так называемые «ятрогенные» (вызванные лечением) микроэлементозы.

На рис. 8 представлена схема обмена микроэлементов в организме человека. Как следует из этой схемы, обмен химических элементов зависит от их поступления из окружающей среды, а также взаимодействия внутри организма, особенностей нейроэн-докринной регуляции и выведения из организма.

Попав в организм человека, химические элементы распределяются между органами и тканями, избирательно накапливаясь в них. Макро- и микроэлементы неравномерно распределяются между разными органами и тканями. Самые большие концентрации химических элементов можно обнаружить в костной ткани, коже и ее придатках, печени и мышцах. Концентрация того или иного химического элемента в определенной части тела, как пра80Л0СЫ . Вме.:1!нбв

Рис, 8. Физполor*«ческие механизмы обмена химических элементов

(по W. Е. КоПшег, 1938 с доп. и изм, А. В. Скального, 2000)

вило, отражает его значимость для функционирования органа или ткани. Так, йод максимально накапливается в щитовидной железе, что определяет его основополагающее влияние на деятельность этого органа эндокринной системы. Фтор накапливается в эмали зубов; цинк в половых органах, коже, волосах, поджелудочной железе; железо в эритроцитах и т. д.

1.8. БИОСФЕРА КАК ИСТОЧНИК ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ. РОЛЬ ПРИРОДНЫХ ФАКТОРОВ В ПОДДЕРЖАНИИ ЭЛЕМЕНТНОГО ГОМЕОСТАЗА В

ОРГАНИЗМЕ

Химические элементы распространены в окружающей среде очень неравномерно. Обращает на себя внимание огромное содержание таких микроэлементов (по отношению к человеческому организму) как Si, Al, Fe, Zr, Mu, Zn, а также макроэлементов К, Ca в земной коре (верхней литосфере) и их небольшие концентрации в пресной, морской воде и атмосфере. Однако в биосфере происходит накопление многих из этих элементов, их концентрирование, что свидетельствует о высокой потребности в них живых организмов для осуществления процессов жизнедеятельности.

В биосфере концентрируются такие химические элементы, как О, К, S, С, Р, CI, N, Sn, As, относительно высоко содержание Са, В, Zn, Ва, Sr, Rb, Си, Pb.

В связи с различными средами обитания существенно различаются концентрации химиче

страница 6
< 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
(20.02.2019)