что делает бром в организме человека
Незаменимый «зловонный» бром
В тканях и органах взрослого человека содержится около 200-300 мг брома. Бром широко распространен в организме человека, его можно обнаружить в почках, гипофизе, щитовидной железе, крови, костной и мышечной ткани. Бром выделяется из организма преимущественно с мочой и потом.
Антагонистами брома являются такие вещества как йод, фтор, хлор и алюминий.
Выполняет такие функции в организме:
Раньше была широко распространена легенда о том, что в армии будто бы добавляли бром в еду для снижения полового влечения. Этот миф не имеет под собой никаких оснований — влечение успешно снижают физические нагрузки.
К тому же, препараты брома солёные на вкус и не влияют ни на влечение, ни на потенцию. Они обладают снотворным и успокаивающим эффектом, а значит, их нельзя применять лицам, связанным с вождением, высотными работами и т.п. Учитывая современный армейский уровень техники и подготовки, применение брома в армии просто миф!
Суточная потребность в броме здорового взрослого человека составляет около 3-8 мг (Источник: abcslim.ru).
Симптомы дефицита брома:
Основные симптомы передозировки бромом:
Так как бром считается очень ядовитым веществом, то при попадании большого количества вещества в организм человека возможны серьезные последствия. Летальной считается доза от 35 г.
Источники брома
Больше всего брома содержится в зерновых, бобовых, орехах и поваренной соли с примесью брома. В небольших количествах также находится в рыбе.
Журнал для профессионалов аптечного бизнеса
Регистрация
Бром: забытое лекарство
Из пены морской
Права на открытие этого химического элемента принадлежат Монпелье. Неподалеку от этого французского города, на побережье Средиземного моря, находились солевые прииски. Добыча велась нехитрым способом: морскую воду заливали в неглубокие бассейны, оставляли на солнце и через некоторое время вычерпывали выкристаллизовавшуюся соль. А оставшийся раствор выливали обратно в море.
Ассистент кафедры естественных наук местного университета Антуан Жером Балар изучал воду из бассейнов – ее состав был его первой самостоятельной исследовательской темой. Подойдя к работе со всей серьезностью, молодой человек испробовал все имевшиеся у него реагенты. Особенно интересным оказался результат пропускания газообразного хлора: раствор стал красно-бурым. Что вызвало изменение цвета, было непонятно, и Балар продолжил опыты. И после ряда неудачных попыток смог с помощью пиролюизита (оксида марганца (II)) и серной кислоты получить зловонную и тяжелую красно-бурую жидкость, которая не подходила ни под одно известное описание.
Сообщение о неожиданной находке поступило в Парижскую академию наук в 1825 году. Комиссия в составе 3 выдающихся французских химиков – Луи Воклена, Луи Тенара и Жозефа Гей-Люссака – подтвердила, что никому не известный 23-летний исследователь действительно совершил выдающееся открытие.
Новый элемент решили назвать по аналогии с его ближайшими родственниками хлором и йодом. В качестве имен для них использовались греческие слова, обозначавшие одно из свойств: хлор – от χλωρός, «зелёный», а йод — ἰώδης, «фиалковый». Поскольку пахло открытие Балара довольно неприятно, выбор остановили на βρῶμος – «вонь», «зловоние».
Повышенным содержанием соединений брома объясняются целебные свойства воды Мертвого моря и подземных источников
Всех излечит, исцелит…
Уже через 10 лет после открытия бром пришел в медицину. У растворов бромидов натрия и калия обнаружились легкие седативные свойства. Намного позже ученик Павлова П.М. Никифоровский,уточнил механизм действия брома, показав, что он не уменьшает возбуждение в коре головного мозга, а усиливает торможение.
В различных модификациях препараты с бромом применялись вплоть до конца XX века, а эфиры бромизовалериановой кислоты до сих пор можно найти в домашних аптечках россиян. Трибромфенолят висмута, более известный как ксероформ, показал себя как неплохой антисептик и даже входил в состав знаменитой мази Вишневского. Можно вспомнить еще брометон, бромалин, бромурал и бромтетрациклин. Почему все они со временем вышли из употребления?
Жертвы успокоительных
Дело в том, что бром токсичен. При длительном приеме его солей внутрь развивается состояние, именуемое бромизмом. По данным некоторых недавних исследований, в XIX–XX веках от 5 до 10% стационарной психиатрической патологии приходилось именно на пролеченных бромсодержащими препаратами, а также на тех, кто применял их в целях самолечения.
Симптомы бромизма связаны со снижением способности мембран нейронов реагировать на проходящие по ним импульсы. Если учесть, что период полувыведения бромидов составляет 9–12 дней, накопить опасную дозу не такая уж сложная задача. Тем более что эти препараты назначались в дозировке 3–5 г в сутки нередко длительными курсами. По современным представлениям для развития токсического эффекта достаточно 0,–1 г в сутки в течение нескольких недель (срок варьируется в зависимости от индивидуальной чувствительности).
В начале Первой мировой войны французские войска применяли против немцев этилбромацетат в качестве слезоточивого газа. Позже это позволило германской пропаганде заявлять о том, что страны Антанты первыми применили химическое оружие
Спектр возможных неприятностей – от сомноленции до полноценного делирия. Возможны нарушения речи, частичная утрата рефлексов, например глотательного, тремор, атаксия. Раздражающее действие на слизистые оболочки приводит к поносу и бронхиту.
Характерная для отравления бромом сыпь – бромодерма – представляет собой темно-красные узелки с уплотненным основанием и красным венчиком вокруг узелка. Они появляются на лице, затылке, спине и груди, иногда сливаясь в большие бляшки, покрытые коркой. Если ее удалить, обнаруживается мокнущая поверхность с обильным отделением. Бромодерма часто наблюдалась у грудных детей, матери которых принимали бромиды в качестве успокоительных.
После прекращения приема лекарств симптомы постепенно проходили в течение нескольких недель. И хотя летальных исходов официально зарегистрировано не было, в связи с большим количеством сообщений о нежелательных реакциях в 1975 году Администрация по продуктам и лекарствам США запретила использование препаратов брома в клинической практике. В СССР и России прямого запрета не было, однако со временем произошло естественное вытеснение бромидов более эффективными и безопасными ЛС.
Желтый туман
Бромированные растительные масла используются в производстве газированных напитков
Разлитый чистый бром действует как удушающее отравляющее вещество. До более летучего и ядовитого хлора ему далеко, но головокружение, слюно- и слезотечение, кашель и приступы удушья он вызывает при самых незначительных концентрациях в воздухе – от 0,001%. Возможен и летальный исход, правда, для этого нужно очень долго оставаться в эпицентре разлива.
Поскольку бром все-таки жидкость, хотя и быстро образующая пары, спастись от него можно, просто выбравшись на возвышение. Надев противогаз, а еще лучше костюм химзащиты (ОЗК), можно чувствовать себя в полной безопасности. А вот медицинские маски и противопылевые респираторы в данном случае совершенно бесполезны.
Жидкий бром, попавший на кожу, нужно смыть большим количеством воды. Если под рукой есть сода – добавить ее в воду и использовать этот раствор. Отравление бромом успешно лечится введением в организм большого количества хлоридов – например, физраствора. Летальных исходов почти всегда удается избежать. Равно как и долговременных последствий – бромизм у пострадавших не развивается.
Солдатский чай
Естественно, не обойтись в рассказе о броме без разоблачения мифа о том, что это вещество якобы добавляют в чай солдатам, чтобы они меньше думали о прекрасном поле. Как военный врач, работавший в войсковом звене, ответственно заявляю: ничего подобного в армии нет и никогда не было.
Во-первых, подобные манипуляции определенно должны быть обязанностью медицинской службы. Соответственно имелись бы инструкция, приказ или другие руководящие документы, регулирующие планирование, учет препарата, его хранение на складах и так далее. А ведь бромида понадобилось бы немало – на часть в 2500 человек примерно 25 кг в год. Никакой подобной отчетности и документации не существует.
Наконец, в армии есть куда более действенные способы немедикаментозного «укрощения плоти»: интенсивные физические нагрузки довольно ощутимо снижают сексуальную напряженность. И мысль у солдата под вечер только одна – добраться до подушки.
В 2003 году New England Journal of Medicine опубликовал описание случая развития бромодермы у 63-летнего любителя газировки, выпивавшего до 8 литров напитка в день
Но ведь что-то же сыплют! Многие видели, как медик (фельдшер, санинструктор, иногда и лично начмед), подкравшись к чану с компотом, сдабривал его каким-то белым порошком, да еще и в поистине промышленных количествах! Без паники: это обычный витамин С. Медслужба исправно получает десятки килограммов аскорбинки для витаминизации третьего блюда, и это мероприятие детально оговорено массой документов, указывающих, что, куда и сколько сыпать. Ну и напоследок: бромиды дают соленый вкус, так что добавить их незаметно куда-либо просто невозможно. Соленого чая с компотом не бывает даже в армии.
Что делает бром в организме человека
Содержание брома в продуктах (на 100 г):
Что собой представляет бром?
Продукты питания, богатые бромом
Максимальные дозировки брома присутствуют в морепродуктах. Водоросли, креветки, рыба являются основными его источниками.
Из «наземных» продуктов бром присутствует в составе злаков, хлеба, орехов, бобовых.
Суточная потребность в броме
Предполагается, что она составляет порядка 1 мг в день.
Увеличение потребности в броме
Беременные, кормящие женщины, люди, интенсивно занимающиеся спортом и подвергающиеся высоким нагрузкам, всегда имеют повышенную потребность в поступлении брома в организм.
Усвоение брома из пищи
Дополнительное применение брома требуется не так часто, потому что в составе обычного рациона много источников этого элемента, а усваивается он хорошо.
Природными антагонистами брома являются йод, фтор, алюминий, хлор. Они мешают его всасыванию. Однако несмотря на то, что многие продукты содержат сразу все эти элементы, из смешанной пищи человек получает достаточное количество брома.
Биологическая роль брома
Функции брома:
Это не связано со свойствами брома напрямую, однако на его основе изготавливаются препараты для терапии язвенной болезни, инфекций и даже опухолей.
Признаки нехватки брома
Нехватка минерала выявляется достаточно редко. Однако если человек получает недостаточные дозировки брома, то у него могут развиться следующие симптомы:
• Импотенция у мужчин
• Склонность к выкидышам у женщин
• Бесплодие у лиц обоих полов
• Нарушения сна
• Раздражительность, нервозность
• Анемия
• Гастрит.
Признаки избытка брома
При усиленном потреблении пищи, содержащей бром, и даже при приеме больших доз брома в составе минеральных комплексов его избыток маловероятен. Но добиться передозировки все же возможно, если часто и помногу принимать бром в составе лекарственных препаратов.
Передозировка брома ведет к повышенной сонливости, угнетению сознания, снижению памяти, подавлению работы щитовидной железы, расстройствам со стороны ЖКТ, в тяжелых случаях к нарушениям функции печении и почек. Если в организм человека попадет доза брома более 35 мг, это может дать летальный исход.
Факторы, влияющие на содержание в продуктах брома
Бром сохраняется в продуктах питания при любом виде их кулинарной обработки.
Почему возникает дефицит брома
Недостаток элемента встречается, но нечасто.
Обычно дефицит брома испытывают те, кто скудно питаются, сидят на строгих диетах или страдают заболеваниями ЖКТ, сопровождающимися снижением всасывания питательных веществ.
Бром: цена и продажа
Ассортимент нашего магазина включает множество наименований витаминно-минеральных, минеральных комплексов и БАДов с содержанием брома. Купить бромсодержащие составы можно у нас по самой низкой цене.
Они будут доставлены Вам в кратчайшие сроки, а их прием поможет Вам укрепить здоровье и избежать проблем с минеральным обменом.
Для регионов действует номер 8 800 550-52-96.
Валеология на уроках неорганической химииПособие для учителя к спецкурсу
«Химия и здоровье человека»
«Химия и здоровье человека»
Элементы главной подгруппы
VII группы (галогены)
(окончание)
Бром и здоровье человека
Содержание брома в организме человека (масса тела 70 кг) составляет 260 мг. Бром находится в крови, мозге, печени, почках. Больше всего его в мозге. В гипофизе (придаток мозга) брома в 25–50 раз больше, чем в крови, и в 15–20 раз больше, чем в печени.
Биологическая роль брома и его соединений
Физиолог И.П.Павлов сказал: «Человечество должно быть счастливо тем, что располагает таким драгоценным для нервной системы препаратом, как бром». При нервных заболеваниях количество брома в крови и мозге снижается. Бромиды, широко используемые как лекарственные средства, при поступлении в организм распадаются с выделением ионов брома, которые не подавляют процессы возбуждения, а усиливают процессы торможения, т. е. способствуют восстановлению правильного соотношения этих процессов в головном мозге. В этом и заключается целительное действие препаратов брома на нервную систему.
«Знаете что, Андрей Ильич? Попробуйте-ка на минуточку лечь спать да хватим на ночь ложечку-другую брому. Оно полезно в вашем настроении, а вреда все равно никакого не будет» (Куприн А.И. Молох. М.: Художественная литература, 1986, с. 22).
Физиологическая роль брома и его соединений в нашем организме проявляется также и в его действии на щитовидную железу. Для образования гормонов щитовидной железы необходим йод. Ионы же брома, поступая в организм в течение длительного времени, препятствуют накоплению в щитовидной железе ионов йода и тем самым угнетают ее деятельность.
Источники поступления брома в организм человека
Бром поступает в организм главным образом с пищевыми продуктами растительного происхождения, а также при употреблении бромсодержащих минеральных вод. В настоящее время на разлив поступают минеральные воды трех видов: лечебные – «Талицкая» и «Лугела» (применяют по назначению врача) и лечебно-столовая – «Нижне-Сергинская». Чем меньше хлоридов и других солей содержит вода, тем отчетливее проявляется действие брома на организм человека. С этой точки зрения наиболее подходящей является именно «Нижне-Сергинская», в 1 стакане которой содержится не менее 6 мг брома. С пищей ежедневно поступает 0,8–24 мг, и 1/5 часть его накапливается в организме человека.
Применение брома и его соединений
Токсичность бромидов невелика. Их применяют в основном при истерии, неврастении и других неврозах. Однако при очень длительном применении бромидов и вследствие медленного выделения их из организма ионы Br– могут накапливаться в организме в больших количествах, что приводит к развитию хронического отравления – бромизму. Бромизм характеризуется признаками угнетения высшей нервной деятельности: наблюдаются апатия, сонливость, ослабление памяти; на коже появляется сыпь (чаще угревидная), наблюдаются катаральные явления – набухают слизистые оболочки, начинаются кашель и насморк. Для ускорения выведения бромидов из организма следует назначить диету с большим содержанием в ней хлорида натрия (до 10–20 г в сутки) и обильное питье (до 3–5 л воды в сутки). С целью предупреждения бромизма рекомендуется следить за чистотой кожи (частое мытье), полоскать рот и систематически (1 раз в неделю) принимать солевые слабительные средства (сульфат магния или натрия).
Токсическая доза брома для организма – 3 г, летальная – больше 35 г. Очень токсичен Вr2.
Бром применяется в медицине для лечения ожирения, в ультрамалых дозах лечит эндокринные заболевания без гормональных препаратов. При злоупотреблении препаратами брома возможны психические и двигательные расстройства, понижается кожная чувствительность, ослабляется память, походка становится неустойчивой.
Бромат калия KBrO3 используют в качестве отбеливателя муки, но его применение приводит к разрушению витаминов В1, РР и метионина (серосодержащая аминокислота).
Йод и здоровье человека
Содержание йода в организме человека (масса тела 70 кг), по некоторым данным, составляет 25–30 мг. Из этого количества 15 мг находится в щитовидной железе. Она расположена на передней поверхности шеи и имеет форму бабочки – две доли и перешеек. В нормальном состоянии она не должна быть видна.
Усвоение организмом йода происходит довольно быстро уже в желудке. С током крови он попадает в щитовидную железу.
Биологическая роль йода
Йод необходим для нормального функционирования щитовидной железы. Щитовидная железа вырабатывает гормоны тироксин и трийодтиронин, для синтеза которых необходим йод. Без йода гормоны щитовидной железы, контролирующие скорость обмена веществ в организме, образоваться не могут.
Через щитовидную железу весь объем циркулирующей в организме крови проходит в течение 17 мин. Если щитовидная железа обеспечена йодом, то за эти 17 мин йод убивает нестойкие микробы, попадающие в кровь через повреждения кожи, слизистую оболочку носа или горла, при адсорбции пищи в пищеварительном тракте. Стойкие микроорганизмы при прохождении через щитовидную железу становятся слабыми, пока окончательно не погибнут при условии нормального обеспечения ее йодом. В противном случае микроорганизмы, циркулирующие в крови, сохраняются.
Йод оказывает успокаивающее действие на организм и нервную систему. При нервном напряжении, раздражительности, бессоннице возникает необходимость в йоде для расслабления организма и его оптимистического настроя. При нормальном обеспечении организма йодом наблюдается повышение умственной активности.
Йод – один из лучших катализаторов окисления в организме. При его недостатке происходит неполное сгорание пищи, что приводит к нежелательному образованию жировых запасов.
Йод восстанавливает энергию человека.
Источники поступления йода в организм человека
Источники поступления йода в организм изображены на схеме.
«Подходили после обеденного отдыха дачники, садились за столики. говорили о пользе йодистого лечения, о морском купании» (Толстой А. Хождение по мукам, т. 1, с. 80).
«Представь, за месяц купанья на этом пляже организм поглощает йода больше, нежели за это время можно искусственно ввести его внутрь» (там же, с. 82).
Однако организм может терять йод, если человек ест соленую пищу или пьет хлорированную воду. Это явление объясняется свойством замещения галогенов, которое выражается законом: любой из четырех галогенов может замещать элемент с более высокой атомной массой и не может замещать элемент с более низкой атомной массой.
Фтор может замещать хлор, бром, йод, т. к. имеет более низкую атомную массу. Подобно фтору, хлор вытесняет йод. Обратный процесс невозможен.
При тепловой обработке пищи теряется в среднем 20–60% йода. Йод также теряется, если не соблюдаются правила хранения йодированной соли (6 месяцев в деревянной таре, в сухом месте).
Поступление йода уменьшается при употреблении в пищу кочанной и цветной капусты.
Реакция организма на недостаток йода
При недостаточном поступлении йода в организм снижается функция щитовидной железы и развивается гипотиреоз. Щитовидная железа закладывается на 4–5-й неделе внутриутробного развития, а в 6–8 недель появляются первые признаки ее гормональной активности. При недостаточном количестве йода в организме, особенно во внутриутробный период и первые месяцы жизни, может возникнуть заболевание кретинизм (тяжелые нарушения психики и физического развития) – самая тяжелая форма гипотиреоза. Очень важно поставить правильный диагноз именно в первый месяц жизни ребенка, а это возможно только по анализу крови, т. к. клинические проявления заболевания в большинстве случаев появляются гораздо позже (на 3–4-м месяце жизни). К ним относятся повышенная сонливость ребенка, плохой аппетит, запоры, плохая прибавка в весе, сухость кожи, пупочная грыжа и др.
Во всем мире принято, что лечение должно быть начато в первый месяц жизни ребенка. Диагноз можно точно установить за 2–3 недели. Это заболевание характеризуется задержкой роста, физического развития и глубокой умственной отсталостью. Очень важна ранняя диагностика с целью предотвращения нежелательного исхода.
Детский организм – растущий, ему требуется гормонов щитовидной железы больше, чем взрослому человеку. Их действие очень разнообразно, они влияют на рост ребенка и его умственное развитие. Чем позже начато лечение, тем хуже прогноз для ребенка, особенно в плане его психического, интеллектуального развития, т. к. больше всего от недостатка гормонов щитовидной железы страдает центральная нервная система.
«Йоддефицитные заболевания столь легко предотвратить, что рождение даже одного ребенка с умственной отсталостью по причине йодной недостаточности является преступлением», – писал Б.Хетцель в книге «Повесть о йодной недостаточности».
При недостатке йода у взрослых щитовидная железа увеличивается в размерах, чтобы захватить йода из кровотока как можно больше и обеспечить организм достаточным количеством гормонов. Внешне это проявляется в увеличении самой щитовидной железы в виде припухлости на передней поверхности шеи (зоб). Развивается состояние, называемое микседемой. Симптомы недостатка гормонов щитовидной железы в организме – снижение обмена веществ, падение температуры тела, мозоли на пальцах ног, онемение и мурашки рук ночью, выпадение волос, вялость, слабость, сухая желтоватая кожа, возникает одутловатость. Микседема поддается лечению, но больным всю жизнь приходится регулярно принимать соответствующие гормональные препараты, получаемые из щитовидных желез сельскохозяйственных животных. Чтобы предупредить развитие зоба, дефицит йода восполняют, принимая йодированную поваренную соль NaCl, в которую введен KI (25 г на 1000 кг соли).
Реакция организма на избыток йода (радиоактивный изотоп)
Основным продуктом, с которым радиоактивный йод поступает в организм, является молоко животных, пасшихся на зараженных пастбищах. Поэтому в условиях радиоактивного заражения внешней среды следует пользоваться запасами кормов, находившимися в период выпадения радионуклидов в закрытых помещениях, или организовать их доставку из незагрязненных зон.
Введение препаратов стабильного йода в рацион скота желаемого эффекта не дает. Удаление радионуклидов йода из молока неэффективно из-за глубоких изменений его природных свойств. В этом случае целесообразно переводить молоко в формы, позволяющие хранить продукт достаточное время, необходимое для снижения его радиоактивности за счет естественного распада радионуклидов (сухое, сгущенное молоко).
Однако наиболее рациональным является снабжение населения, прежде всего детей, молоком и молочными продуктами из незагрязненных районов.
Сведения о биологической роли макро- и микроэлементов
Эссенциальные и условно-эссенциальные элементы
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.
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.
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.
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.
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.
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).
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.
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