медицинский каталог




Химические элементы в физиологии и экологии человека

Автор А.В.Скальный

ских элементов в морских и наземных растениях и животных.

Так, в «дарах моря» растительного и животного происхождения сконцентрированы такие элементы, как Са, К, Na, Mg, S, CI, О, Zn, Cu, Mu, Fe, J, Ni, Ti, Sr, Zr, Cr, Li, B, La.

Предоставляемые человеку на суше «дары природы», в целом менее богаты макро- и микроэлементами, однако следует выделить N, С, F, а также Мп и А1, содержание которых в наземных растениях выше, чем в морских в 10 раз.

Наземные растения являются основным источником такого важного микроэлемента, как Мп, а морские — Са, Fe, Zr, Si, Li и J.

Представители наземной фауны служат основным резервом для обеспечения человека Р, N, Н, т. е. макроэлементами и чрезвычайно бедны Cr, V, Мп, элементами, принимающими активное участие в регуляции углеводного и жирового обмена, толерантности к глюкозе.

В свою очередь, представители морской фауны накапливают в себе повышенные количества Zn, Со, Си.

Таким образом, поступление химических элементов с пищей может существенно различаться в зависимости от режима питания, доступности, например, морепродуктов для широких слоев населения. Все это не может не сказываться на суточном балансе поступления элементов в организм человека.

Таким образом, в основном химические элементы поступают в организм человека с пищевой водой и пищей. Исключение составляет только Si, большие количества которого могут попадать в организм ингаляционным путем в виде пыли, песка, или в виде различных соединений этого элемента (Si02, Si203 и др.).

В приморских районах и на небольших островах в виде аэрозолей и испарений в организм могут попадать существенные количества йода.

Выделение же химических элементов происходит более разнообразными путями.

Так, с мочой преимущественно выделяется Se, Fe, I, Со, Cd, В, Br, Ge, Mo, Nb, Rb, Cs, Те и Sb. С потом в основном выделяется Se, F, Pb, Sn, Ni, а с волосами Hg.

И все же основные количества химических элементов элиминируются из организма с калом.

Если обратить внимание, то выявляется следующая закономерность: анионы (I, F, Se, С1) относительно легко абсорбируются (70-95%) и их гомеостаз регулируется в основном за счет выделения через мочевыделительные пути; катионы микроэлементы (Сг, Zn, V, Мп и др.) абсорбируются значительно хуже и их гомеостаз регулируется в основном за счет выделения через ЖКТ. Катионы нуждаются в специфических путях абсорбции, в их гомеостазе принимает участие ЖКТ и желчная секреция. Многие микроэлементы лучше усваиваются в виде органических комплексов (ас-парагинаты, глутаматы, цитраты, ацетаты, глюконаты металлов).

Как указывают Ю. А. Ершов с соавторами (2000), в процессе эволюции от неорганических веществ к биоорганическим, основой использования тех или иных химических элементов при создании биосистемы является естественный отбор. В табл. 5 приведены данные о содержании химических элементов в земной коре, морской

воде, растительных и животных организмах. Из таблицы видно, что большую долю вещества живых организмов составляют элементы, которые имеют довольно высокую распространенность в земной коре. Однако эта закономерность соблюдается не всегда. Так, в земной коре содержится много кремния (27,6%), а в живых организмах его мало. Аналогичная ситуация прослеживается и для алюминия, который в большом количестве содержится в земной коре (7,45%) и в очень незначительном в живых организмах (1х 10-8%). Непропорциональное содержание элементов в организме и среде связано с тем, что на усвоение элементов влияет растворимость их природных соединений в воде. Природные соединения кремния (Si02), алюминия (А1203) практически нерастворимы, поэтому они не усваиваются живыми организмами. Наблюдается и обратная картина. Например, органоген углерод в незначительных количествах содержится в земной коре (0,35%), а по содержанию в живых организмах занимает второе место (21%).

Таким образом, по мере движения ряда химических элементов по пищевой цепи происходит их биологическое концентрирование, как, например, в случаях с углеродом, азотом, кислородом, фосфором или кальцием, который извлекается из окружающей среды для построения скелета живого организма (см. табл. 6).

В целом, как справедливо отмечали В. А. Книжников с соавт. (1981) «для населения развитых стран характерно включение в рацион разнообразных продуктов питания, часть из которых производится в других биохимических районах, в виду чего ликвидируются условия, способствующие воздействию на человека биохимических особенностей данной местности».

То есть, разнообразная пища со значительной долей привозных продуктов не только предупреждает возникновение эндемических дефицитов или избытков макро- и микроэлементов, но и является одним из мощных средств ликвидации эндоэкологичес-ких заболеваний биохимического происхождения (А. П. Авцын с соавт., 1991).

В современной России присутствуют необходимые технические предпосылки (наличие аналитических лабораторий, персонала, новых скрининговых технологий многоэлементного анализа) (А. В. Скальный с соавт., 2000) для улучшения показателей здоровья населения и качества жизни в целом путем нормализации поступления жизненно важных компонентов с пищей, водой, БАДП. Однако наблюдается не совсем полное осознание руководителей пищевой промышленности, сельского хозяйства и медицинской отрасли существующей проблемы, игнорирование наличия реальных путей ее решения, воли со стороны правительственных органов к осуществлению нооэкологических по своей сути подходов к обеспечению населения полноценным набором питательных веществ, особенно микронутриентов (витаминов, минеральных веществ и микроэлементов) и повышения тем самым уровня общественного здоровья. Пока не удалось воспитать в человеке не только бережного отношения к окружающей природе, как среде обитания и источнику жизни, но и к своей внутренней среде, к составу своего организма, обеспеченности его необходимыми материалами для осуществления жизнедеятельности.

Вышеперечисленные факторы свидетельствуют не просто об актуальности, а о жизненно важной необходимости формирования и воспитания во всем обществе, особенно в социально активной его части, нооэкологического мировоззрения — основного и, пожалуй, одного из немногих резервов, которые продуцируются исключительно человеком.

Только в соединении таких факторов с ресурсами природы можно достичь дальнейшего гармоничного развития человечества, исключающего его самоуничтожение.

1.9. РЕГУЛЯЦИЯ БАЛАНСА ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ МЕЖДУ ВНУТРЕННЕЙ И ВНЕШНЕЙ СРЕДАМИ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА

Питательные вещества поступают в организм человека различными путями. В ходе эволюции желудочно-кишечный тракт сформировался как основной путь поступления питательных веществ, включающий в себя и макро и микроэлементы.

Именно в желудочно-кишечном тракте, а точнее в верхнем отделе тонкой кишки — двенадцатиперстной кишке, возник «особый специализированный резорбционный аппарат», широко связанный с кровеносными и лимфатическими сосудами, а также с центральной и вегетативной нервной и эндокринной системами.

Отличительной особенностью абсорбции микроэлементов в данной зоне является многократность этого процесса, который начинается в проксимальных отделах тонкой кишки и неоднократно повторяется в более дистальных отделах (А. П. Авцын, А. А. Жаворонков, 1989). Специальные исследования с радиоактивными изотопами показали, что способностью к абсорбции химических элементов обладают и другие отделы кишечника. Какая-то часть абсорбции происходит и в ободочной кишке.

Основными переносчиками металлов по пути от кишечника до органов и систем организма является низкомолекулярный белок металлотионеин, 1 моль которого способен связывать 7-10 моль металлов (!), таких как U, Zn, Си, Cs, As, Sn и др.

Потребность организма в металлах, а также инфекция, голодание, физическая нагрузка, гипотермия, оперативные вмешательства, введение протоксинов, эстрогенов, глюкокортикоидов, глюкозы, удаление надпочечников стимулируют синтез метал -лотионеина (М. Webb, 1982).

По мнению большинства исследователей, металлотионеин обладает обезвреживающим свойством, предохраняющим организм от интоксикации металлами. Некоторые считают его внутриклеточным «депо» цинка, служащим для активации ферментов, регуляции обмена Zn и Си. Таким образом, металлотионеин является одним из важнейших регуляторов элементного гомеос-таза, а также, первым из эндогенных веществ, осуществляющих «селекцию» необходимых для организма и «обезвреживание» избыточных количеств микроэлементов.

Более глубокое изучение механизмов обмена макро- и микроэлементов приносит все новые доказательства участия в них регулирующих систем организма — нервной, эндокринной и иммунной (А. В. Кудрин, А. В. Скальный, А. А. Жаворонков с соавт., 2000), а в последние годы — лимфатической.

По мнению многих ученых, в ближайшие годы эта схема, по-видимому, будет дополнена новыми данными о роли распределительного курса микроэлементов и в лимфатической системе.

В результате систематических научных исследований И. А. Морозова с соавторами (1988), сделано заключение о том, что так называемый надэпителиальный слизистый слой обладает пищеварительными и транспортными функциями, так как в его слизистых наложениях содержатся панкреатические и собственно кишечные ферменты. Особенно подчеркивается значение мик-ровазикулярных механизмов всасывания и секреции в тонкой кишке, которые недооценивались исследователями. Новыми фактами, важными для понимания сложной функции энтероцитов, являются установление динамики транспорта нутриентов через цитоплазму энтероцитов, а также реакции иммунокомпетентных клеток слизистой оболочки тонкой кишки на пищевые вещества (подробнее см. А. В. Кудрин, А. В. Скальный, А. А. Жаворонков с соавт., 2000). Количество лимфоцитов в межклеточном пространстве очень велико и составляет от 10 до 30% всех клеточных элементов, что позволяет говорить о «лимфоидной» системе кишечника (А. Т. Быков и др., 1997). Таким образом, на протяжении всего процесса всасывания нутриентов имеет место тесный контакт введенных в организм веществ с лим

страница 7
< 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
(25.04.2019)