Микроэлементозы человека

Микроэлементозы, представляющие собой патологические процессы, вызванные дефицитами (недостатками) и избытками микроэлементов, были известны человечеству за несколько тысяч лет до открытия микроэлементов. Микроэлементный анализ известен и применяется уже около 100 лет. В мире уже существуют международные научные общества, глубоко изучающие отдельные элементы. О масштабах исследований, связанных с микроэлементозами, говорит тот факт, что с 1984 г. выходят ежеквартальные международные журналы Trace Elements in Medicine. Trace Elements and Electrolytes in Health and Disease и J. Of Trace Elements in Experimental Medicine, посвященные изучению роли микроэлементов в медицине.

Данные многочисленных исследований показывают, что лишь 3% людей не имеют нарушений минерального обмена, которые являются первопричиной или индикатором примерно 95% всех известных заболеваний.

Более чем у 300 миллионов человек во всем мире наблюдаются развитые проявления йодного дефицита. Каждый десятый из них страдает тяжелой формой, приводящей к нарушению функций интеллекта и кретинизму.

Родителям также полезно знать, что у часто болеющих детей дефицит цинка наблюдается в 80% - 90% случаев, а среди детей и подростков, испытывающих хронический дефицит микронутриентов (минералов и витаминов), в 3 раза чаще встречаются курильщики и наркоманы.

В России наиболее часто встречаются дефициты цинка, селена, меди и марганца, хрома, а также избытки кадмия, свинца, мышьяка, ртути, аллюминия.

Минеральные вещества (макро-микроэлементы) необходимы для многочисленных метаболических функций на всех стадиях жизненного процесса, они влияют на обмен веществ, регулируют более 50000 биохимических процессов  в нашем организме.

Доктор Генри Шредер говорил, что «минеральные вещества - более важные факторы в человеческой пище, чем витамины, так как организм может производить много витаминов, но не может производить необходимые минеральные вещества и удалять токсичные», поскольку токсичные микроэлементы не подвергаются процессам самоочищения.

 

Минеральные вещества селен, цинк, йод, марганец, хром, медь участвуют в построении человеческого тела: они обеспечивают структуру костей и являются регуляторами многих физиологических процессов. Без них невозможна нормальная работа нервной, сердечно- сосудистой, пищеварительной и других систем. Они влияют на защитные реакции организма, его иммунитет. Без их участия не могут происходить процессы кроветворения и свёртывания крови. Они входят в состав ферментов и витаминов, активизируя их действие.

Исследованиями установлено, что 80% населения страдает от более или менее выраженного дисбаланса (отклонение от нормы) микроэлементов.

Причин дисбаланса более чем достаточно: стрессы, недостаточное поступление в организм микроэлементов с пищей, радиация (повышенная солнечная активность, озоновые дыры и прочее), атаки токсичных веществ (повышенная концентрация выхлопных газов в атмосфере крупных городов и другие причины). Все это приводит к дисбалансу в организме современного человека жизненно необходимых химических элементов.

Хронический дисбаланс микроэлементов ведет к серьезным изменениям функций организма, ослабление иммунитета, сбой эндокринной и нервной систем, вызывает психоневрологические расстройства, онкологические заболевания, воспалительные поражения органов и тканей.

Например, избыточный вес связан с дефицитом Хрома, Марганца, Цинка, Йода в организме человека. И если этот баланс не будет восстановлен, то попытки похудеть и удержать вес будут проблематичны.

Если в организме тяжелый дефицит того или иного химического элемента, продукты не помогут. Вы не сможете съедать за день 10 килограммов кокосов, при недостатке селена, чтобы получить суточную дозу!

Весь цивилизованный мир давно перешел на БАДы. 85% японцев пьют добавки, 70% израильтян, 65% американцев. И чем выше уровень жизни в стране, тем больше должно быть потребление микроэлементов.

ЙОД регулирует работу щитовидной железы и гипофиза, предупреждает накопление радиоактивного йода, обеспечивает защиту от действия радиации. Йод является структурным компонентом гормонов щитовидной железы - тироксина Т4 и трийодтиронина Т5. Предшественником Т4 и ТЗ, являющихся низкомолекулярными веществами, является йодированный белок щитовидной железы - тиреоглобулин, ограниченный протеолиз которого приводит к образованию Т4. ТЗ образуется из Т4 в процессе дейодирования под влиянием Se-зависимой дейодиназы. Таким образом, йод и селен метаболически тесно связаны - йод в организме не функционирует без селена.

Основная метаболическая функция этих гормонов состоит в повышении синтеза АТФ и связанном с этим увеличении потребления кислорода митохондриями в процессе окислительного фосфорилирования. Через этот универсальный механизм гормоны щитовидной железы оказывают на организм системное действие. Поэтому дефицит йода приводит к снижению основного обмена. Прежде всего, он сказывается на состоянии центральной нервной системы. Ребенок должен получать необходимое количество йода еще в утробе матери. У детей гипотиреоз приводит к глубоким нарушениям высшей нервной деятельности, неполному развитию интеллектуальных возможностей человека, кретинизму. У взрослых дефицит йода приводит к психической инертности, заторможенности, снижению мыслительных способностей, уменьшению силы и частоты сердечных сокращений, диастолической гипертонии. Вследствие торможения энергообеспечивающих процессов происходит недоокисление продуктов обмена, что ведет к нарушению эндоэкологического состояния организма и его "зашлаковыванию". Одновременно тормозится окисление холестерина и накопление его атерогенных форм, что ведет к раннему атеросклерозу, а в сочетании с нарушениями функций сердечно-сосудистой системы - к инфаркту миокарда и инсульту. Из-за дефицита энергопродукции имеет место генерализованное снижение мышечного тонуса, вялость поперечно-полосатой и гладкой мускулатуры, в том числе ЖКТ.

Дефицит йода приводит к иммунодефицитам, увеличению риска развития опухолей, в первую очередь щитовидной железы. Нозологической формой проявления дефицита йода является эндемический зоб - заболевание весьма распространенное в йоддефицитных регионах России.

Наиболее яркий пример нарушения обмена микроэлементов широко распространенная на территории России йодная недостаточность. Йод входит в состав гормона тироксина, синтезируемого в щитовидной железе. Дефицит йода приводит к задержке роста и нарушениям формирования скелета. В тяжелых случаях йодной недостаточности могут развиваться задержки физического (карликовость) и психичекого развития (кретинизм). В зонах йодной недостаточности находятся 52 из 89 входящих в состав РФ районов. В этих областях у населения, не получающих добавок йода с пищей, могут развиваться зоб и бесплодие.

Йодная недостаточность (особенно в период внутриутробного развития) приводит к отставанию детей в физическом и психическом развитии, интеллектуальной деградации. Научные исследования показали, что уровень интеллекта у жителей регионов с хроническим недостатком йода на 10-15% ниже, чем у населения благополучных областей. Нарушения обмена йода могут провоцироваться специфическими диетами. Некоторые растения семейства крестоцветных, в том числе капуста и репа, содержат так называемые зобогенные вещества, поэтому людям, постоянно потребляющим эти овощи, следует принимать повышенные количества йода. Неблагоприятные последствия влияния зобогенных веществ хорошо видны на памятниках древнерусского искусства: явно увеличенную щитовидную железу можно различить у персонажей многих русских икон. Причина этого в том, что капуста и репа составляли основу русской кухни вплоть до 17 века. Такая диета в сочетании с характерной для почв Центральной России йодной недостаточностью приводила к широкому распространению зоба. Только в 17-18 веках, когда подвижность населения России резко возросла, обмен продуктами стал более интенсивным, место репы начал занимать картофель.

Йод и ожирение, какова связь между ними?

Поступающий с пищевыми продуктами йод попадает в щитовидную железу, где с его помощью вырабатываются гормо­ны (трийодтиронин и тироксин). Под контролем этих гормонов находятся многие обменные процессы в организме и, в том числе, метаболизм липидов в жировой ткани. Недостаток йода ведет к увеличению отложения жира в жировой ткани. Следовательно, для нормализа­ции жирового обмена и веса тела чело­веку нужен йод.

Нормализация под действием йода выработки гормонов щитовидной железы ведет к восстановлению нарушений жи­рового обмена в организме, водного ба­ланса, процессов выведения токсинов из организма. Все это способствует сниже­нию веса тела.

Здесь уместно напомнить вступающим в борьбу с ожирением, что Вам поможет только ком­плексный подход.

И еще один момент. В последнее время в «легко читаемой» и широко распространяемой «литературе» постоянно проводится мысль о том, что избыточ­ный вес и ожирение не только не вред­ны, но даже придают их обладателям дополнительную импозантность и сек­суальность (пикантность). На счет вку­сов спорить не приходится. Но необхо­димо знать о возможных тяжелейших последствиях излишнего веса. По дан­ным Всемирной организации здраво­охранения риск смерти у людей, стра­дающих ожирением, в 2 раза выше, чем у людей с нормальным весом. Страш­ными спутниками ожирения являются рак, диабет, сердечно-сосудистые забо­левания, болезни желудочно-кишечного тракта и дыхательных путей, нарушения функционирования половых органов и протекания беременности и это далеко не полный перечень. С ожирением надо бороться, его надо лечить.

СЕЛЕН (Sе). Роль микроэлемента селена в организме определяет­ся в первую очередь его включением в состав одного из важнейших антиоксидантных ферментов - Sе-зависимой глютатионпереоксидазы, которая защищает клетки от накопления продуктов перекисного окисления, пре­дупреждая тем самым повреждение ее ядерного и белоксинтезирующего ап­парата. Селен является синергистом витамина Е и способствует повыше­нию его антиоксидантной активности.  Селен входит в состав фермента - йодтиронин-5-дейодиназы (контролирующего образование трийодтиронина), в состав белков мышечной ткани и, что особенно важно, белков миокар­да. В виде селенпротеина является составной частью тестикулярной тка­ни. Поэтому дефицит селена приводит к ослаблению антиоксидантного статуса, антиканцерогенной защиты, обусловливает миокардиодистрофию, нарушение сексуальной функции, иммунодефициты.

Помимо этого селен проявляет антимутагенный, антитератогенный, радиопротекторный эффекты, стимулирует антитоксическую защиту, нормализует обмен нуклеиновых кислот и белков, улучшает репродуктивную функцию, нормализует обмен эйкозаноидов (простагландинов, простациклинов, лейкотриенов), регулирует функцию щитовидной и поджелудочной желез. В силу изложенного, селен относится к геропротекторам.

ХРОМ (Сг). Важнейшая биологическая роль микроэлемента хрома состоит в регуляции углеводного обмена и уровня глюкозы в крови, поскольку хром является компонентом низкомолекулярного органического комплекса - фактора толерантности к глюкозе (Glucose Tolerance Factor, GTF). Он нормализует проницаемость клеточных мембран для глюкозы, процессы использования ее клетками и депонирования, и в этом плане функционирует совместно с инсулином. Предполагают что, они образуют комплекс, регулирующий уровень глюкозы в крови. Хром увеличивает чувствительность клеточных рецепторов тканей к инсулину, облегчая их взаимодействие и уменьшая потребность организма в инсулине. Он спосо­бен усиливать действие инсулина во всех метаболических процессах, ре­гулируемых этим гормоном. Поэтому хром необходим больным сахарным, ди­абетом (прежде всего II типа), поскольку уровень его в крови у таких больных понижен. Более того, высокий дефицит этого микроэлемента мо­жет стать причиной диабетоподобного состояния. Уровень хрома снижает­ся у женщины во время беременности и после рождения ребенка. Этим де­фицитом хрома можно объяснить диабет беременных, хотя эта причина ед­ва ли единственная. Дефицит хрома в организме, помимо повышения уров­ня глюкозы в крови, приводит к повышению триглицеридов и холестерина в плазме крови и в конечном итоге к атеросклерозу. Влияние хрома на липидный обмен также опосредуется его регулирующим действием на функ­ционирование инсулина. В связи с изложенным, хром имеет большое зна­чение для профилактики сахарного диабета и сердечно-сосудистых забо­леваний.

Кроме того, в экспериментах на животных показано, что недостаток хрома приводит к задержке роста, вызывает нейропатии и нарушение выс­шей нервной деятельности, снижает оплодотворяющую способность сперма­тозоидов. Необходимо подчеркнуть, что злоупотребление сахаром увели­чивает потребность в хроме и в то же время его потерю с мочой.

ЦИНК (Ze) входит в структуру активного центра нескольких сотен металлоферментов. Он необходим для функционирования ДНК- и РНК-полимераз, контролирующих процессы передачи наследственной информации и би­осинтез белков, а тем самым и сепаративные процессы в организме; а также фермента ключевой реакции биосинтеза гема, который входит в структуру гемоглобина, цитохромов дыхательных цепей митохондрий, цитохрома Р-450, каталазы и миелопер оксид азы. Цинк входит в структуру ключевого антиоксидантного фермента - Zn, Сu) - супероксиддисмутазы и индуцирует биосинтез защитных белков клетки - металлотионеинов, в си­лу чего цинк является антиоксидантом репаративного действия.

Цинк играет важную роль в реализации гормональных функций в ор­ганизме. Он непосредственно влияет на продукцию и функционирование инсулина, а тем самым на весь спектр инсулинзависимых процессов.  У мужчин цинк участвует в синтезе тестостерона и функционировании поло­вых желез, в силу чего прослеживается обратная связь между уровнем цинка в организме и потенцией. Являясь ингибитором 5-альфа-редуктазы, цинк регулирует уровень метаболита тестостерона - дигидротестостерона, избыток которого обусловливает гиперплазию простаты. Цинк являет­ся необходимым фактором и для женского организма, так как входит в структуру рецепторов для эстрогенов, регулируя таким образом все эстрогензависимые процессы.

Цинк жизненно важен для функционирования тимуса и нормального состояния иммунной системы организма. Являясь, к тому же, компонентом ретинолпереносящего белка,  цинк вместе с витамином А (и витамином С) препятствует возникновению иммунодефицитов, стимулируя синтез антител и оказывая противовирусное действие.

Цинк обладает рано- и язвозаживляющим действием, участвует в процессах вкусового восприятия и обоняния, необходим для функциониро­вания центральной нервной системы, в т.ч. для процессов запоминания.

МЕДЬ (Сu) играет важную роль в процессах биосинтеза гема и, соот­ветственно, гемоглобина. Поэтому ее недостаток, так же как и железа, может привести к возникновению анемии. Медь входит в структуру цитохромоксидазы - терминального фермента дыхательной цепи митохондрий и, следовательно, необходима для процессов генерации энергии в клетке. Медь играет важную роль в антиоксидантной защите организма, т.к. вместе с цинком входит в структуру тканевого антиоксидантного фермен­та - супер оксиддисмутазы и антиоксидантного белка плазмы крови церрулоплазмина, который является переносчиком этого металла. Медь обла­дает противовоспалительными и антисептическими свойствами (возможно, за счет антиоксидантного действия). Регулирует обмен катехоламинов, серотонина, тирозина, меланина, способствует повышению активности ин­сулина и более полной утилизации углеводов.
Этот микроэлемент принимает участие в формировании структуры белков соединительной ткани - коллагена и эластина, которые являются структурными компонентами костной и хрящевой ткани, кожи, легких, стенок кровеносных сосудов. Поэтому дефицит меди может привести к формированию аневризмы аорты и сосудов головного мозга. По этой же причине недостаток меди приводит к деминерализации костной ткани и остеопорозу.

Медь участвует в образовании миелиновых оболочек нервов, дегене­рация которых приводит к рассеянному склерозу и другим тяжелым нару­шениям нервной системы.

МАРГАНЕЦ (Мn) - это микроэлемент, который необходим для функци­онирования ферментов, участвующих в формировании костной и соедини­тельной ткани, регуляции глюконеогенеза. Активно влияет на биосинтез холестерина, метаболизм инсулина, другие виды обмена веществ.

В большинстве случаев марганец не является структурным компонен­том ферментов, но воздействует на их каталитическую активность.
Особое значение марганец имеет в поддержании функций половых же­лез, опорно-двигательного аппарата, нервной и иммунной систем. Этот микроэлемент необходим для профилактики развития сахарного диабета, патологии щитовидной железы, недостаточности коронарных артерий серд­ца.

МОЛИБДЕН - это незаменимый элемент в организме человека. В настоящее время молибдену начинают уделять все больше вни­мания ввиду его роли в детоксикации некоторых веществ, особенно алкоголя и сульфитов. Однако механизм этих процессов еще не до конца изучен.

Молибден жизненно необходим для действия нескольких фермен­тов, участвующих в разложении алкоголя и сульфитов и в образо­вании мочевой кислоты. Мочевая кислота - побочный продукт бел­кового обмена. Как известно, в избыточных количествах она вызы­вает подагру (один из видов артрита). Однако при ее нормальном содержании в организме мочевая кислота является мощным антиоксидантом. Более того, молибден активизирует фермент, предотвраща­ющий образование канцерогенных нитрозаминов. Дефицит молибдена, наряду с низким потреблением витамина С, считается причиной вы­сокой заболеваемости раком пищевода в некоторых регионах мира.

Молибден всасывается в тонкой кишке и выделяется главным об­разом с мочой. Обмен молибдена в значительной степени зависит от микрофлоры кишечника. В настоящее время известно 15 молибденсодержащих ферментов, три из которых обнаружены у человека, а именно: альдегидоксидаза, ксантиноксидаза, сульфитоксидаза. В патологии человека особое значение имеют два последних фер­мента. Так, в частности, КСАНТИНОКСИДАЗА - это фермент, катализирующий окисление ксантина, гипоксантина и альдегидов с поглащением кислорода и образованием соответственно мочевой кислоты, ксантина или карбоновых кислот и супероксидных радикалов. Ксантиноксидаза явля­ется важным ферментом обмена пуринов, катализирующим образова­ние мочевой кислоты. При генетическом дефекте ксантиноксидазы и нарушении реабсорбции ксантина в почечных канальцах возникает ксантинурия, которая характеризуется выделением с мочой очень больших количеств ксантина и тенденцией к образованию ксантиновых камней. При этом содержание мочевой кислоты в сыворотке крови и в суточном количестве мочи резко снижено.

Второй молибденсодержащий фермент - СУЛЬФИТОКСИДАЗА - превращает сульфит в сульфат. Врожденный де­фицит этого фермента характеризуется выраженными аномалиями развития мозга, умственной отсталостью, эктопией хрусталика, повышенным выделением с мочой сульфитов, 5-сульфоцистеина, и тиосульфата при заметном снижении количества сульфатов. Молеку­лярная основа этой патологии неизвестна.

Дефицит молибдена в организме выявляется редко, но последс­твия при этом самые трагические.

Избыточное накопление молибдена в организме также ведет к тяжелым заболеваниям, а именно: задержке роста и развития у детей, деформации костей, малокровию, нарушению пигментации кожи, нарушению процесса оплодотворения, функции органов систе­мы пищеварения и мочевыделения, фиброзу легочной ткани.

При недостатке молибдена могут появиться камни в почках, патология хрусталика. Рекомендуется сделать узи черепа.

ФТОР. В сороковых годах двадцатого века органы здравоохранения стали накапливать информацию о том, что у людей, живущих в оп­ределенных регионах страны, на зубах появляются бурые пятна, но, несмотря на это, заболеваемость кариесом зубов у них была весьма низкой. Для этих регионов было характерно высокое содер­жание в питьевой воде фтора. В то время соединения фтора в боль­ших количествах применялись для уничтожения бактерий, грызунов и насекомых. Вскоре обнаружилось, что меньшие концентрации фто­ра в воде способны снизить заболеваемость кариесом, не вызывая при этом неприятный побочный эффект в виде бурых пятен на эмали зубов. В связи с этим была принята общеобразовательная програм­ма по фторированию питьевой воды для профилактики массового распространения кариеса.

Несмотря на то, что фтор является нормальным компонентом кальцинированной ткани, он не считается жизненно важным минера­лом для человека. По-видимому, фтор стимулирует синтез коллаге­на в остеобластах (молодых костных клетках) и отложение каль­ция. Фтор в сочетании с кальцием придает прочность зубам и кос­тям. Он улучшает качество эмали зубов и укрепляет ее, снижая вероятность появления кариеса, кроме того, он подавляет рост бактерий, вызывающих гниение зубов.

К симптомам продолжительной передозировки фтора, относятся: нарушения строения скелета, в том числе остеопороз (хрупкость), и/или остеомаляция (размягчение) костей, кальциноз сухожилий и связок, а также образование костных шпор.

Длительное воздействие высоких доз фтора может привести к заболеванию под названием флюороз скеле­та, при котором отвердение костей сопровождается артритной болью, тугоподвижностью, повреждениями нервной системы, иногда - параличом. Есть доказательства, что в некоторых случаях избыточное потребление фтора грозит возникновением рака ротовой полости, костей, щитовидной железы и печени.

 

 

 

Таблица. Роль отдельных элементов

Эссенциальные элементы		Условно-токсичные элементы
ЦИНК	Необходим для выработки иммунитета, для нормальной работы поджелудочной железы, для развития роста, половых гормонов, нормального функционирования предстательной железы.	КАДМИЙ	Вызывает заболевание почек, которое осложняется почечной недостаточностью.
МЕДЬ	Необходима для эластичности сосудов, суставов, для нормального функционирования щитовидной железы, нервной системы. Серьезный недостаток меди в организме может также привести к нарушениям ритма сердца.	РТУТЬ	Вызывает множество различных патологий и, как уже отмечалось, вредна в любых количествах.
МАРГАНЕЦ	Необходим для нормального функционирования нервной системы, для защиты кожи, в борьбе с аллергиями, сахарным диабетом и заболеваниями костной ткани.	МЫШЬЯК	Способствует хронической анемии, аллергозам.
	Требуется для нормальной работы сердца (способствует расширению сосудов сердца и снижению свертываемости крови), почек, функции желчевыводящих путей, нервной системы. Дефицит этого минерала в организме приводит к иммунодефициту и хроническому грибковому поражению кишечника.	СВИНЕЦ	Астено-невротический синдром, анемия, артериальная гипертония, заболевания желудочно-кишечного тракта, злокачественные образования.
ХРОМ	Может защитить от клинически выраженного диабета, путем усиления способности организма регулировать содержание сахара в крови; создание запасов хрома может помочь в преодолении стресса и расщеплении избыточного жира.	СТРОНЦИЙ	Уровская болезнь, стронциевый рахит - хрупкость костей.
СЕЛЕН	Управляет снижением риска рака кожи, легких, желудка и женских половых органов; а умеренное изменение содержания селена ведет к возникновению чувства тревоги и усталости.	ТАЛЛИЙ	Выпадение волос.