Роль микроэлементов в жизни человека icon

Роль микроэлементов в жизни человека



НазваниеРоль микроэлементов в жизни человека
Дата конвертации19.07.2012
Размер255 Kb.
ТипРеферат
Роль микроэлементов в жизни человека


РОЛЬ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА. Я знаю, люди состоят из атомов, частиц, какрадуги из светящих- ся пылинокили фразы из букв. Стоитизменить порядок, и наш смыслменяется. “Химия ижизнь” № 3 1985 г. В организме человека и животных с помощью современных аналитическихметодов исследования обнаружено около 70 химических элементов. Эти элементыв зависимости от их биологического значения условно разделены на группы: а) незаменимые элементы, входящие в состав ферментов, гормонов,витаминов, - O, K, H, Ca, P, C, S, CI, Na, Mg, Zn, Fe, Cu, I, Mn, V, Mo,Co, Se; б)постоянно определяемые в животных организмах элементы, значениекоторых изучено еще недостаточно, - Sr, Cd, F, Br, B, Si, Cr, Be, Li, Ni,Cs, Sn, Al, Ba, Rb, Ti, Ag, Ga, Ge, As, Hg, Pb, Ti, Bi, Sb, U, Th, Ra; в) обнаруживаемые в организме животных и человека элементы, вотношении которых данные о количественном содержании в тканях, органах ибиологической их роли отсутствуют, - Tl, Nb, La, Pr, Sm, Tb, W, Re, Au. Человек и животные получают микроэлементы из продуктов питания, воды иатмосферного воздуха. Микроэлементы являются экзогенными химическими факторами, играющимизначительную роль в таких жизненно важных процессах, как рост, размножение,кроветворение, клеточное дыхание, обмен веществ и др. Микроэлементыобразуют с белками организма специфические металлоорганические комплексныесоединения, являющиеся регуляторами биохимических реакций. В случаеаномального содержания или нарушенного содержания или нарушенногосоотношения микроэлементов в окружающей среде в организме человека могутразвиться нарушения с характерными клиническими симптомами, главным образомв связи с нарушением функций ферментов, в состав которых они входят или ихактивируют. В результате нарушения функционирования одной или несколькихферментных систем, вызываемого тем или иным этиологическим фактором,блокируя нормальный ход соответствующий ход соответствующих процессовобмена. На современном этапе актуальность проблемы микроэлементов возросла всвязи с нарастающим загрязнением среды такими химическими элементами, каксвинец, фтор, мышьяк, кадмий, ртуть, марганец, молибден, цинк и др.Токсические вещества в процессе технологической переработки сгазообразными, жидкими и твердыми промышленными отходами попадают ватмосферный воздух, воду и почву, что способствует формированию в городах ипромышленных комплексах искусственных биогеохимических провинций. В связи сэтим нарастает содержание многих химических элементов в воздухе, почве,природных водах, организме животных и растениях, используемых населением вкачестве продуктов питания.ФТОР( самый активный, самый электроотрицательный, самыйреакционноспособный, самый агрессивный элемент, самый-самый неметалл.Самый, самый, самый...) Фтор и жизнь. Казалось бы, такое словосочетание не совсем правомерно.“Характер” у фтора весьма агрессивный: история его открытия напоминаетдетективный роман, где что не страница, то отравление или убийство. Самфтор и его соединения неоднократно применялись для изготовления оружиямассового уничтожения. Работа с фтором опасна: малейшая неосторожность - и у человекаразрушаются зубы, обезображиваются ногти, повышается хрупкость костей,кровеносные сосуды теряют эластичность и становятся ломкими. И все-таки заголовок “ Фтор и жизнь” оправдан. Впервые это доказал ...слон. Обычный ископаемый слон, найденный в окрестностях Рима. В его зубахслучайно был обнаружен фтор. Это открытие побудило ученых провестисистематическое изучение химического состава зубов человека и животных.Оказалось, что в состав зубов входит до 0,02% фтора, который поступает ворганизм человека с питьевой водой. Обычно в тонне питьевой воды содержится0,2 мг фтора. Обогащение фтором питьевой воды происходит в результатевыветривания пород, содержащих фтор, а также за счет метеорных вод,вулканических и промышленных выбросов, а также обогащение может происходитьиз-за внесения в почву большого количества фторсодержащих удобрений и засчет выбросов промышленными предприятиями больших количеств фторсодержащихгазообразных выбросов. В результате накопления фтора в почве повышается егосодержание в питьевой воде и в растениях, что неблагоприятно сказывается наздоровье населения. В суточном рационе содержится до 1,6 мг фтора. В ряде случаев широкоеиспользование в питании продуктов моря, содержащих фтор, может резкоповысить количество этого микроэлемента в организме. Как правило, спищевыми продуктами в организм человека поступает в 4-6 раз меньше фтора,чем с питьевой водой( 1мг/л ). При систематическом использовании воды, содержащей избыточныеколичества фтора, у населения развивается эндемический флюороз. Отмечаетсяхарактерное поражение зубов(крапчатость эмали), нарушение процессовокостенения скелета, истощение организма. Флюороз зубов проявляется в виденепрозрачных опалесцирующих меловидных полосок или пятнышек, которые современем увеличиваются, появляется пигментация эмали темно-желтого иликоричневого цвета, наступают необратимые ее изменения. В тяжелых случаяхотмечаются генерализованный остеосклероз или диффузный остеопороз костногоаппарата. Избыточные количества фтора снижают обмен фосфора и кальция вкостной ткани, нарушают углеводный, белковый и другие обменные процессы,угнетают тканевое дыхание и пр. Фтор является нейротропным ядом( происходитснижение подвижности нервных процессов). Если избыток фосфора вызывает эндемический флюороз, то дефицит этогомикроэлемента( меньше 0,5 мг/л ) в сочетании с другими факторами(нерациональное питание, неблагоприятные условия труда и быта) вызываеткариес зубов. Клиническими и экспериментальными исследованиями было показано, чтооптимальные количества данного элемента в рационе человека обладают как разпротивокариозным действием. Механизм противокариозного действия фторасостоит в том , что при взаимодействии его с минеральными компонентамикостной ткани и зубов образуются труднорастворимые соединения. Фтор такжеспособствует осаждению из слюны фосфата кальция, что обусловливает процессыреминерализации при начинающимся кариозном процессе. В механизмепротивокариозного действия фтора определенную роль играет и то, что онвоздействует на ферментативные системы зубных бляшек и бактерий слюны. Этабиологическая особенность фтора послужила основой для разработкиэффективного метода профилактики кариеса зубов - фторирования питьевойводы. При длительном употреблении фторированной воды снижается не толькопораженность кариесом зубов, но и уровень заболеваний, связанных споследствиями одонтогенных инфекций (ревматизм, сердечно-сосудистаяпатология, заболевания почек и др.) ПДК фтора в питьевой воде, лимитируемые по санитарно-токсикологическому признаку вредности не должны превышать 0,7 - 1,5 мг/л. ЙОД(его содержится всего 0,0001% в нашем организме, а сколь великаего роль в нашей жизни...) Йод относится к микроэлементам, имеющим жизненно важное значение ворганизме человека. Такие микроэлементы называют биотическими (биотиками).Основное количество йода человек получает с суточным пищевым рационом: срастительной пищей примерно 70 мкг, с пищей животного происхождения 40 мкг,с питьевой водой и атмосферным воздухом 10 мкг. Биологическое значение йода связано с развитием эндемического зоба. Внастоящее время большинство исследователей придерживается теории йоднойнедостаточности. Йод необходим для нормального функционирования щитовиднойжелезы, что обеспечивается поступлением в организм примерно 150-200 мкгйода в сутки. Йодная недостаточность приводит к возникновению эндемическогозоба. Заболевание проявляется в гипофункции и компенсаторном диффузномувеличении щитовидной железы. В эндемичных районах в зависимости от уровнязаболеваемости эндемическим зобом в большей или меньшей степенираспространены железодефицитные анемии, отклонения в физическом развитиидетей, нарушения процессов окостенения костей и полового созревания,изменение иммунобиологической реактивности организма, снижение показателейумственной работоспособности и др. При наиболее выраженной формезаболевания развивается кретинизм - выраженное слабоумие, задержка роста (удетей), у взрослых развивается так называемый эндемический зоб. Эндемический зоб широко распространен на всех континентах. Встречаетсяпреимущественно в горных районах (Швейцария, Австрия, Кавказ, Горный Алтай,Урал, Закарпатье и др.) Патогенное действие дефицита йода усугубляется вусловиях недостаточности в организме Cu,Co и избытка - Mn.Несбалансированность питания (дефицит белков при избытке углеводов,недостаток витаминов при избытке жиров) ухудшает процессы метаболизма йода. Эффективное снижение заболеваемости населения эндемическим зобомдостигается лишь при проведении комплексных оздоровительных мероприятий:йодная профилактика в сочетании с оптимизацией геохимического составаокружающей среды (обогащение почвы микроэлементами, предупреждение ееантропогенного загрязнения металлами и др. ) и улучшением социально-гигиенических условий труда и быта населения. КОБАЛЬТ (мельчайшие его количества его обеспечивают нам жизнь -гемоглобин в наших эритроцитах образуется благодаря участию кобальта... ) Кобальт широко распространен в природе. Он относится к группебиотиков. В поверхностных и подземных водах определяется в небольшихконцентрациях ( десятитысячные, тысячные и сотые доли миллиграмма на 1л). Наибольшие количества кобальта найдены в бобовых и зерновых культурах(0,02- 0,1 мг/кг), овощах ( 0,015 - 0,04 мг/кг), в молоке (0,43 мг/л), впродуктах животного происхождения - говядине, свинине (от 0,02 - 0,16мг/кг). Кобальт занимает особое место среди микроэлементов в том отношении,что он физиологически активен в организме человека только в определеннойформе - цианокобаламина, или витамина В12. Таким образом, проблемакобальта в питании человека - это прежде всего вопрос источников иснабжения витамином В12 и всасывания этого витамина, а не самого кобальта.Любой обычный рацион содержит гораздо больше кобальта, чем доля этогоэлемента в виде витамина В12 , и никакого обязательного соответствия междусодержанием в рационе кобальта и витамина В12 не существует. Суточнаяпотребность в этом витамине 0,3 -2,5 мкг (данная цифра дана с учетомфизиологических потребностей человека и варьирует в достаточно большихпределах). Как мы видим, молоко и мясо являются богатыми источникамивитамина В12. Жвачные животные в противоположность человеку , и другим видам,обладающим одной желудочной полостью, утилизируют кобальт per se. Этоткобальт превращается микрофлорой рубца в витамин В12. Образованный такимобразом витамин всасывается из рубца и поступает в ткани, где он необходимв метаболизме пропионовой кислоты - основного источника энергии у жвачных.Человек, находясь в конце биосинтетической цепи, зависит от этих животных ибактерий как источников витамина В12, поскольку не обладает способностьювводить кобальт в состав этого витамина. Недостаточность витамина В12 вызывает у человека злокачественную(пернициозную) анемию Аддисона-Бирмера. Избыточные количества кобальта у человека могут вызвать отравление.Токсические дозы в пище составляют 200-350 мк/кг. В необычных с точкизрения пищевого рациона условиях токсичными для человека могут быть дозы,значительно ниже 25 - 30 мг в сутки, что соответствует его концентрации впище 200 - 300 мг/кг. Так, кобальт участвовал в качестве усугубляющегофактора при некоторых приступах острой сердечной недостаточности у лиц,потреблявших пиво в больших количествах - до 12 л в день. Такое подозрениевозникло потому, что в этих закончившихся летально случаях отмечаласьвысокая частота полицитемии, гиперплазии щитовидной железы и истощениязапасов коллоидных веществ, что сопутствовало состоянию сердечнойнедостаточности с застойными явлениями. Кобальт добавлялся к пиву вконцентрации 1,2 - 1,5 мг/л для улучшения пенообразующих свойств; этотметод в настоящее время больше не применяется. При такой концентрации лица,потреблявшие большое количество пива, получали 6 - 8 мг сульфата кобальта.Это много меньше того количества кобальта, которое может быть принято безболезненных последствий нормальными индивидуумами с обычным рационом.Вероятно, высокое потребление кобальта в сочетании с недостаточноразнообразной диетой обуславливают проявление такой кардиомиопатии.МАГНИЙ(...без хлорофилла не было бы жизни, а без магния не было быхлорофилла...) Недостаточность магния почти всегда возникает как следствие основногозаболевания, проявляющегося различными симптомами и признаками, причемнекоторые из них связаны с истощением запасов магния. Такие состояниявключают синдромы хронических нарушений всасывания, острую диарею,хроническую почечную недостаточность, хронический алкоголизм и белково-калиевую недостаточность. При лабораторном исследовании часто вместе смагниевой недостаточностью обнаруживают и калиево - кальциевую. Признаки,обусловленные только недостаточностью магния включают эмоциональнуюлабильность и раздражительность, тетанию, гиперрефлексию и иногдагипорефлексию. Магний интенсивно всасывается в подвздошной кишке. В проксимальнойчасти кишечника он может конкурентно уменьшать всасывание кальция.Выделяется магний главным образом через кишечник. Также в иллиминациимагния участвуют почки. Магний играет фундаментальную роль в большинстве реакций, включающихперенос фосфата. К тому же считают, что он необходим для стабилизацииструктуры нуклеиновых кислот. Магний широко распространен в растениях. Мясо и внутренние органыживотных также богаты магнием. Молоко относительно бедный источникэлемента. Оценка потребности в магнии основана на далеко не оптимальнойинформации, касающийся всасывания, метаболизма и потерь этого питательноговещества; поэтому установленные допуски должны рассматриваться какпредварительные. Методом измерения равновесия было установлено, что потребностьвзрослого находится в пределах между 200 и 300 мг в сутки. По этим причинампредполагается, что суточное потребление 120 мг на 1000 ккал достаточнодля взрослых. У детей суточная доза магния колеблется от 70 до 200 мг всутки в зависимости от возраста. МАРГАНЕЦ(название элемента происходит от древненемецкого слова“манганидзейн”- чистить, и дано оно стеклоделами, которые и в наши временадобавляют марганец к стеклу, чтобы оно стало светлее) Острыми проявлениями недостаточности марганца у лабораторных животныхявляются нарушения роста, нарушение или подавление репродуктивной функции,аномальное формирование скелета, нервные расстройства ( атоксияноворожденных ). Можно было бы ожидать, что функции марганца и клиническиеи биохимические проявления его недостаточности у человека являютсясходными, однако признаки, свидетельствующие о недостаточности марганца,абсолютной или относительной, никогда и ни в каком возрасте не наблюдалисьу человека. Марганец относится к группе биотиков. В природных водах содержание егоне превышает десятых долей миллиграмма на литр( гигиенический нормативмарганца в питьевой воде, установленный по органолептическому показателю,не должен превышать 0,1 мг/л ). Марганец определяется и в животных и врастительных организмах. Наибольшие его количества обнаружены в зерновыхкультурах ( до 100 мг/кг ), в бобовых и клубневых культурах, лиственныховощах ( до 32 - 37 мг/кг ). Особенно богат марганцем чай. Основнымисточником поступления микроэлемента в организм являются пищевые продуктырастительного происхождения. Марганец преимущественно депонирует в печени,косной ткани, головном мозге и селезенке. По исследованиям ученых за последние несколько лет можно сделатьвывод, что суточная потребность в марганце составляет 8 - 9 мг. У детей этацифра варьирует в зависимости от характера питания: чем больше в рационеочищенных круп, рафинированных продуктов, хлеба из высококачественной муки,тем выше потребление марганца. Токсичность марганца для млекопитающих и птиц крайне мала, чтодоказано экспериментами на крысах, свиньях и курах. О токсичности марганцадля человека в результате повышенного потребления этого элемента с пищей несообщалось; такая возможность кажется невероятной, кроме случаев сильногопромышленного загрязнения окружающей среды. Хроническое отравлениевозникает только у шахтеров, длительно работающих с марганцевыми рудами. Вэтом случае марганец попадает в организм главным образом в виде частицокиси через респираторные пути , а также через желудочно-кишечный тракт иззагрязненной окружающей среды. Легкие, вероятно, служат депо, откудамарганец непрерывно всасывается. В Чили эта болезнь известна как “марганцевое сумасшествие” и характеризуется раздражительностью,затруднениями при ходьбе, аномальной походкой, нарушениями речи,блуждающими болями и астенией. Тяжелые психические симптомы напоминаюттаковые при шизофрении и ведут к неврологическим расстройствам, сходными сдрожательным параличом, или болезнью Паркинсона, и обусловливающемупостоянную инвалидность. ЦИНК(...Известно, что довольно много цинка содержится в яде змей,особенно гадюк и кобр. Но, в то же время известно, что соли цинка угнетаютактивность этих же самых ядов...) Патологические состояния у человека, которые, видимо, являютсяследствием недостатка цинка в питании, проявляются в замедленном росте иполовом инфантилизме подростков, идиопатической гипогезии и в нарушениизаживления ран. Замедление роста и половой инфантилизм, вызываемыенедостатком цинка, были изучены и описаны еще в древнем Египте и Иране инаблюдались у лиц обоего пола. Причины, вызываемые недостаточность цинка - это присутствие в рационебольшого количества хлеба из муки грубого помола, малое количество мяса,также причиной недостаточности могут стать длительные кровопотери,лихорадочные состояния, цирроз печени, алкоголизм, постоянный диализ длялечения почечной недостаточности, большие потери цинка с потом. Истощениеобщих запасов цинка приводит к нарушению использования азота в организме. Продукты питания животного происхождения - основной источник цинка. Вмясе его содержится порядка 20-60 мгк/г, в молоке - 3-5 мкг/г, рыба идругие продукты моря - 15 мкг/г. Суточная потребность в цинке широко варьирует в зависимости отвозраста, профессии, пола, физиологических состояний ( беременность и роды), и составляет от 1,25 мкг до 5,45 мкг. Все злаки и большинство овощей содержат фитин ( гексафосфорный эфиринозита ), который может связывать цинк, и тем самым снижать егобиодоступность для организма. Образование комплекса фитином является,вероятно, важным этиологическим фактором в генезисе недостаточности цинка врайонах, где основным продуктом являются злаки грубого помола без дрожжей.Исследования на животных позволяют предположить, что доступность цинка израстительных продуктов для всасывания в кишечнике меньше, чем из продуктовживотного происхождения. Из факторов, которые могут влиять на всасываниецинка, лучше всего изучен фитин. К другим компонентам растений, способнымсвязывать цинк и тем самым уменьшать его биодоступность, относятсянекоторые гемицеллюлозы и комплексы аминокислот с углеводами. Известно, чтоцинк, содержащийся в обычном для западных стран рационе, усваиваетсяпримерно на 20-40 %. Биологическая роль цинка двоякая и не до конца выяснена. Установлено,что цинк - обязательный компонент фермента карбоангидразы, содержащийся вэритроцитах. Также было показано, что цинк играет известную роль вметаболизме нуклеиновых кислот и белка. Одну из теорий возникновениясахарного диабета также связывают с недостатком цинка в организме(оказывается, что цинк участвует в депонировании инсулина в везикулы и ввыведении этих везикул за пределы клетки). Токсичность цинка достаточно мала по сравнению с токсичностьюдругих элементов. Клинические наблюдения за больными, принимавшими цинк влечебных целях для заживления ран, показывают, что у человека приемпримерно 200 мг цинка в расчете на элемент в течении длительного времени ввиде нескольких доз не вызывает явного токсического эффекта. МЕДЬ(У меня в руках довольно силы , В волосах есть золото и медь... C. Есенин) Недостаточность меди, полная или частичная, у взрослых людей никогдане была описана, даже в районах, где наблюдается острая недостаточностьмеди у пастбищного рогатого скота. Тем не менее такая недостаточность лежитв основе этиологии трех различных синдромов у грудных детей. Во-первых,совместное лечение железом и медью оказалось необходимым для полноговыздоровления от умеренной или острой анемии у грудных детей бедных слоевнаселения, основным продуктом питания которых было свежее или сухое коровьемолоко. Симптомы включали бледность, преорбитальный или претибиальный отек,замедление роста, анорексию по отношению к твердой пище, низкое содержаниемеди и железа в сыворотке крови. Другая группа случаев иллюстрируетсиндром, ранними диагностическими признаками которого являются нейтропения,хроническая диарея, сопровождающаяся резким снижением концентрации меди всыворотке крови, а также снижением содержания в крови церуллоплазмина.Синдром Менкеса “петлистых волос” у грудных детей, как теперь известно,связан с генетически обусловленным дефектом всасывания меди. Характернымипризнаками являются прогрессирующая умственная отсталость, нарушеннаякератинизация волос, гипотермия, снижение концентрации меди в сыворткекрови, разрушение концов длинных трубчатых костей, дегенеративные измененияэластина аорты. Метаболическая роль меди: медь была обнаружена в составе некоторыхаминооксидаз. Возможно, что дефекты эластина и соединительной ткани сосудови синтеза скелетного коллагена, наблюдаемые у лишенных меди особейразличных видов, являются следствием сопутствующего сниженияаминооксидазной активности в тканях. Считают, что на поздней стадииистощения меди заметное уменьшение цитохромоксидазной активности в печени,мышцах и нервной ткани играет значительную роль в нарушении образованиямиелина и процесса синтеза ряда других веществ, зависящих от производствануклеозидтрифосфатов при окислительном фосфорилировании. Частым последствием истощения меди в организме экспериментальныхживотных является нарушение утилизации железа ферритином и сопровождающееего увеличение содержания железа в печени с явными признаками гемосидероза.В этом случае, несомненно, имеет место участие медьзависимых систем вметаболизме железа, и этот факт, возможно, обьясняет частые затруднения,встречаемые при проведении четкой дифференцировки между анемиями,вызванными недостаточностью этих элементов. Медь входит также в состав ферментов допамингидроксилазы, уратоксидазыи перекисной дисмутазы (гепатокупреина). Суточная потребность в меди 40 мкг/кг в сутки. Правда, эта доза сильноварьирует в зависимости от возраста, веса и пола. Причем последниеисследования показали, что она колеблется от 30 мкг/кг до 80 мкг/кг. Анализ продуктов питания показал, что следующие продукты являютсяисточниками меди: баранья печень, телячья печень, устрицы, многие видырыбы, зеленые овощи( данные продукты имеют в своем составе не менее 100мкгна 100ккал). В отличие от них следующие продукты содержат менее 50 мкг на100 ккал и являются относительно бедными источниками этого элемента: сыр,свежее и сухое молоко, говядина и баранина, белый и черный хлеб, многиекрупы. Дальнейшие исследования обмена меди показывают, что в некоторыепериоды жизни человека уровень меди в организме либо резко повышается как,например, при беременности, или же резко снижается - притяжелых инфекциях,при онкологических заболеваниях. Также показано, что очень низкаяконцентрация меди в сыворотке крови может быть одной из причин развитияатеросклероза. ХРОМ(...слово хром в переводе означает окрашенный...) До открытия важной биологической роли трехвалентного хрома всеисследования касались токсических свойств соединений шестивалентного хрома.Только трехвалентный хром проявляет биологическую активность и присутствуетв продуктах питания: окисления трехвалентного хрома в шестивалентный втканях не происходит. Теперь несколько слов о недостаточности хрома. Первоенаблюдаемое последствие небольшой недостаточности хрома у экспериментальныхживотных - снижение скорости, с которой инъецированная глюкоза удаляется измежклеточного пространства. Механизм этого явления - понижениечувствительности перефирических тканей к инсулину. Признаки недостаточности у человека: 1. Нарушение толерантности к оральному или парентеральному введению глюкозы, корректируемом увеличением потребления хрома; 2. Низкая концентрация хрома в тканях, особенно в волосах; 3. Низкая концентрация хрома в моче. Недостаточность хрома может быть обусловлена его низким содержанием врационе. Было обнаружено, что белково-каллорийная недостаточность можетбыть связана с истощением запасов хрома в организме, другой причиной можетбыть предпочтение, отдаваемое продуктам с низким содержанием хрома. Такжезначительные количества сахара, потребляемые человеком, увеличивают расходхрома в организме. Хром присутствует в продуктах растительного происхождения вконцентрациях 20 - 50 мкг на 1 кг сырой массы, что в несколько сотен разниже концентраций, обнаруживаемых в организме человека. Хром присутствует ввысокой концентрации в организме новорожденных, но количество его свозрастом резко уменьшается. Потребность в хроме составляет от 20 до 500 мкг в зависимости отхарактера питания (как упоминалось выше, расход хрома резко возрастает всвязи с избытком сахара в рационе), а также учитывая суточное выведениехрома с мочой - 5 -10 мкг. Концентрация хрома в продуктах питания колеблется от величин,недоступных определению до нескольких сот миллиграммов на 1 кг веса.Недавние исследования позволяют предположить, что значительная часть хромапищи может улетучиться в процессе сушки и озоления. Большие количествахрома обнаружены пока что только в дрожжах. Насколько известно, токсичность почти полностью ограничиваетсясоединениями шестивалентного хрома. Чтобы вызвать токсический эффект спомощью трехвалентного хрома требуются очень высокие дозы. СЕЛЕН(...он был одновременно и героем и злодеем...) Было показано, что селен - необходимый для экспериментальных животныхмикроэлемент; он не может быть полностью заменен другими веществами,такими, как витамин Е, который имеет сходные функции. Если приодновременной недостаточности витамина Е и селена у цыплят наблюдаетсяэкссудативный диатез, то недостаточность одного селена у птиц обусловливаетнарушение роста, скудость оперения и фиброзное перерождение поджелудочнойжелезы. Кормление человекообразных обезьян пищей, бедной селеном, приводитк потере массы, поредению волос, апатии и смерти. При этом наблюдаетсянекроз печени, нефроз и дегенеративные изменения сердечной мышцы искелетной мускулатуры. Недостаток селена в окружающей среде способствуетповышению риска возникновения сердечно-сосудистых заболеваний. Несмотря на такие значительные колебания в потреблении селеначеловеком, не были обнаружены какие-либо патологические состояния какрезультат недостаточности или токсичности селена. В настоящее времяизучаются некоторые возможные взаимосвязи: 1) сообщалось, что дети, страдающие белково-каллорийной недостаточностью, имеют уменьшенный запас селена. Значение этого фактора в синдроме неясно. 2) утверждение о том, что смертность от рака значительно выше в тех районах США, где обнаружен низкий уровень потребления селена, подверглось критике как недостаточно проверенное. 3) неоднократно высказывались утверждения, что высокий уровень селена способствует кариесу зубов (есть некоторые свидетельства, полученные при эпидемиологических исследованиях на людях)Все данные, предложенные в вышеперечисленных фактах, нуждаются в строгойпроверке. Практически весь селен, потребляемый человеком, содержится впродуктах питания. Содержание селена в продуктах питания в первую очередьзависит от некоторых факторов: 1) род продуктов питания: в продуктах морского происхождения, почках, мясе, рисе и злаках содержится значительное количество селена - обычно значительно выше 0,2 мг/кг сырой массы, овощи являются довольно бедным источником селена. 2) происхождение продуктов, то есть химический состав почвы содержание в ней селена. 3) приготовление пищи: более очищенные и(или) обработанные продукты содержат меньше селена. Биологическая активность селена зависит от той химической формы, вкоторой он содержится в пище и в организме. Элементарный селен практическиинертен в отношении питания и токсичности, а вот в органических соединенияхселен в организме превращается в так называемый фактор3 (биологическиактивная форма).Концентрация селена в продуктах, необходимая дляпредупреждения недостаточности селена, зависит от содержания в пищевитамина Е. Взаимодействия соединений селена с сульфгидрильными группами мембранпредставляет интересную возможность понять функцию селена. Роль селена вобразовании и поддержании целостности мембран и поддержании трансмембранныхградиентов катионов была доказана. Дело в том, что селен входит в составглутатионпероксидаз (связан с тиогруппами, перекисью и целостностьюмембран). Соединения селена противодействуют токсичности определенныхтяжелых металлов. При недостаточности селена может обнаруживатьсятоксичность небольших количеств некоторых металлов, имеющихся в организме. Селен и сера могут заменять друг друга в определенных структурах иреакциях. Однако селен не может быть заменен соединениями серы с точкизрения своей роли в питании. Токсическое действие селена связывают с его способностью замещать вбелковых молекулах серу. Образуются селенсодержащие аминокислоты, чтоприводит к нарушению окислительно-восстановительных процессов в организме.В результате в организме накапливаются недоокисленные продукты обмена( ПВК,молочная кислота и др. ). Токсичность селена для животных может быть уменьшена под воздействиембелка пищи, мышьяка, соединений серы, льняного масла. Ни метионин, нивитамин Е в высоких дозах не обеспечивают защиты от токсичности селена, ноих одновременный прием уменьшает токсическое действие селенитов на печень. Каких-либо выраженных синдромов, связанных с недостаточностью илиизбыточным содержанием селена обнаружено не было, поэтому достаточнозатруднительно определить суточную потребность человека в селене. Убольшинства изученных видов животных в основном пищевая потребностьсоставляет примерно 0,04-0,10 мг на 1 кг пищи. Токсический эффектнаблюдался у животных, потреблявших в пищу количества, в 100-300 разпревышавшие указанные. Другие исследования свидетельствуют о значительноменьшем различии между оптимальным и токсическим уровнем. Имеющиеся данныепозволяют заключить, что в некоторых районах уровень потребления селена спищей отвечает потребностям и безопасен. ВАНАДИЙ(...этот элемент Сефстрем назвал ванадием в честь легендарнойВанадис - богини красоты древних скандинавов...) Недостаточность ванадия у цыплят, получающих в суточном рационе менее10 мкг/кг микроэлемента, приводит к значительному ухудшению роста перьев. Умолодых животных недостаточность ванадия приводит к значительному повышениютриглицеридов в сыворотке крови. Напротив, высокие концентрации ванадия в пище снижают биосинтезхолестерина в печени крыс и мобилизуют у крыс холестерин аорты. Подобныйэффект не наблюдался, однако, у людей пожилого возраста и у старыхживотных. Очевидно, что данный феномен ингибирования холестерина ванадиемсвязан с возрастом. Недавно было сообщено, что ванадий (при переизбытке)вызывает кариес зубов. Есть также данные, что ванадий являетсяпротивокариесным элементом, способствуя осаждению кальция в костях и зубнойэмали. Введеный подкожно, ванадий накапливается в местах минерализации - вкостях и в дентине, в большом количестве содержится в жировой ткани. В видепорошка или аэрозоля ванадий легко проникает через легкие в организм.Острая токсичная доза введенного внутривенно ванадия колеблется от 1 до 190мг на кг массы тела и зависит от вида животного. Известно, что токсичные дозы ингибируют многие ферментные системы ичто низкие концентрации оказывают стимулирующие действие на многие ферментыи микроорганизмы in vitro. Передозировка для человека ограничиваетсяслучаями воздействия ванадия, содержащегося в воздухе, в некоторых отрасляхпромышленности; о потреблении избыточных доз элемента с пищейзарегистрировано не было. Гигиенический норматив ванадия в воде, установленный по санитарно-токсикологическому признаку вредности, составляет 0,1 мг/л. Источниками ванадия , по мнению исследователей, является горох,содержащий порядка 186-460 мкг/кг, также ванадий найден в достаточномколичестве в молоке. Микроэлемент очень широко распространен в природе исодержится во многих продуктах питания, но к сожалению, в недостаточныхколичествах. НИКЕЛЬ(“...он спустился к нам с небес...”- дело в том, что впервыеникель был обнаружен в ... метеорите. Предположение о том, что никель играет определенную роль в организмечеловека, до последнего времени основывалось на присутствии его в тканяхчеловека и связь с а2 - глобулином плазмы и его способность активироватьнекоторые ферменты. У цыплят, находящихся на рационе, бедном никелем, наблюдалисьультраструктурные отклонения в гепатоцитах и нарушения потреблениякислорода гомогенатами печени, снижалось содержание каротидного пигмента вкоже и увеличивалась концентрация фосфолипидов в печени. Различие между токсической и необходимой дозой никеля очень велико.Насколько известно, не имеется сообщений об интоксикации человека никелем врезультате его поступления с пищей. Большие количества никеля у животныхприводят к задержке роста и нарушению выведения азота из организма. КАДМИЙ Не имеется доказательств того, что кадмий необходимый элемент впитании человека. С другой стороны, вызывают беспокойство последствияаккумуляции в организме нежелательных последствий аккумуляции кадмия. Общее содержание кадмия в организме связано с его поступлением изпищи, воды, и других источников. В результате всасывания из пищи кадмийнакапливается преимущественно в почках и печени. Время полужизнимикроэлемента составляет по исследованиям ВОЗ 16-33 года. Поражение почеквозникает в том случае, если содержание кадмия в коре составляет 200 мг накг сырой массы. Источниками кадмия в окружающей среде могут являться различныеудобрения, металлические покрытия, высокое содержание кадмия в воде(более 1 мкг/л). Взаимосвязь между кадмием и цинком в питании зависит от их от ихотносительной концентрации в продуктах питания и от их доступности в этихкомпонентах для всасывания. Поскольку цинк и кадмий могут конкурироватьмежду собой за некоторые внутриклеточные лиганды и проявляют тенденцию ксовместному перемещению в природе, кажется вероятным, что в организмечеловека между этими элементами имеется важная с метаболической точкизрения взаимосвязь. В организме кадмий преимущественно связан с металлопротеином, белкомнизкой молекулярной массы. Этот белок участвует как в транспорте кадмия,так и преимущественном его хранении. Большие эти количества этого белканайдены в печени животных, подвергавшихся воздействию больших доз кадмия.Как было показано в исследованиях, цинк препятствует некоторымнеблагоприятным эффектам, вызванным кадмием. У некоторых животных кадмий может вызывать гипертонию, известно также,что кадмий увеличивает обратную реабсорбцию натри почечными канальцами, иповышает содержание ренина в плазме крови. Также кадмий можетпрепятствовать всасыванию меди из кишечника. Скармливание кадмия приводит кдегенеративным изменениям эластина аорты. МОЛИБДЕН(...главный виновник подагры...) Неоднократно появлялись сообщения о кариостатическом действиимолибдена в экспериментах на животных. Недавно проведенное исследованиепоказало, что среди детей, выросших в местности, где содержание молибдена впочве велико, кариес зубов менее распространен, чем среди их сверстников изконтрольного района. Молибден был идентифицирован в составе нескольких ферментов:ксантиноксидазы, участвующей в окислении пуринови в высвобождении железа изферритина; альдегитоксидазы и сульфитоксидазы. Заслуживает внимания, чтонизкая активность ксантиноксидазы была обнаружена в тканях у людей,страдающих квашиоркором, но неизвестно, является ли это следствиемнарушения синтеза апопротеина или истощения запаса молибдена в печени. Концентрация молибдена в печени, по-видимому, находится в пределах от2,7 до 4,9 мкг/г сухого вещества. Бедный белком рацион снижает содержаниемолибдена в печени. На содержание молибдена в растительных культурах, особенно в бобовых,сильно влияет содержание молибдена в почве. Наибольшее количество молибденаобнаруживается в молоке лактирующих животных, пасущихся на пастбищах сбогатым содержанием молибдена. Установлено, что суточная потребность молибдена составляет 2 мкг на 1кг массы тела в сутки. Большие дозы молибдена, как говорилось в начале, способны вызыватьподагру. Дело в том, что в зависимости от концентрации молибдена всыворотке крови повышается активность ксантиноксидазы, и как следствие -повышение концентрации мочевой кислоты в крови. Исследования на овцах показали , что низкий уровень молибдена в пищетакже способствует образованию ксантиновых камней в почках. ДРУГИЕ ЭЛЕМЕНТЫ, ВСТРЕЧАЮЩИЕСЯ В СЛЕДОВЫХ КОЛИЧЕСТВАХ СТРОНЦИЙ: распространен в природе. Содержится в морской воде от 7 до50 мг/л. В некоторых районах обнаруживаются более высокие концентрации какв поверхностных, так и особенно в подземных водах, достигающие отнескольких до десятков миллиграммов в 1 л. Описаны биогеохимические провинции с повышенным содержанием стронция вокружающей среде, население которых страдает эндемическим деформирующимостеоартритом (болезнь Кашина - Бека). Заболевание развиваетсяпреимущественно в молодом возрасте - от 4 до 25 лет. Это системное косно-суставное заболевание. Клинически проявляется в симметричном укорочениитрубчатых костей, короткопалости, атрофии скелетных мышц. Заболеваниеначинается с поражения суставного хряща, болезненности в области сустава,утолщения и ограничения их подвижности. Механизм биологического действия стронция состоит в том, что ионыстронция вытесняют ионы кальция из кристаллической решеткигидроксилапатита, являющегося структурным элементом соединительной ткани.Ионы стронция в костной ткани не задерживаются, поэтому происходит еедкальцификация. Стронций вытесняет из организма не только кальций, но ицинк. Допускается возможность отрицательного влияния стронция нахромосомный аппарат и развитие в результате этого наследственных формхондроплазии. Противокариозное действие стронция проявляется в комплексе смолибденом и др. ПДК стронция в воде, лимитируемая по санитарно-токсикологическому показателю вредности, не должна превышать 7 мг/л. БОР: Как известно в настоящее время, бор принимает участие в процессахбиосинтеза РНК в печени. Бор хорошо всасывается в ЖКТ, выводится икишечником и почками. Токсические концентрации для крыс более 1 г/л, летальной для человекаявляется доза от 15 до 20 г. В природе бор широко распространен, поэтомусимптомов недостаточности бора не наблюдалось. Борная кислота была объявлена Объединенным комитетом экспертов ВОЗ попищевым добавкам непригодной в качестве пищевой добавки. ЛИТИЙ: Насколько известно, литий не является необходимым веществом длячеловека, хотя в последние годы используется для лечения больных сманиакально-депрессивным психозом, и, как было показано, меняетпроводимость нервных волокон. Содержание лития в воде и овощах напрямую коррелирует с жесткостьюводы: чем жестче вода, тем там больше лития. Эпидемиологическиеисследования атеросклеротической болезни показывают, что она находится вобратной зависимости от концентрации лития в воде. Количества лития, потребляемые обычно с водой и пищей, не токсичны, ноотравление в результате излишнего медикаментозного применения лития хорошоизвестны. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Имеющиеся сведения, относящиеся к встречающимися в природных условияхуровнями микроэлементов и их различиями в продуктах питания, необходимы какдля определения потребностей, так и для деятельности контролирующихорганов. Различные усовершенствования сельскохозяйственной технологии могутвлиять на содержание микроэлементов в продуктах питания. Чрезмерноеиспользование удобрений, пестицидов, гербицидов может повышать содержание впродуктах питания ксенобиотиков и нарушать содержание микроэлементов ивитаминов. Другой проблемой, значение которой возрастает, является взаимодействиемежду неорганическими веществами при всасывании и метаболизме и значениетакого взаимодействия для питания и здоровья. ОГЛАВЛЕНИЕ: Роль микроэлементов в жизничеловека..........................................1 Фтор....................................................................................................2 Йод......................................................................................................4 Кобальт...............................................................................................6 Магний................................................................................................7 Марганец............................................................................................8 Цинк..................................................................................................10 Медь..................................................................................................11 Хром..................................................................................................13 Селен.................................................................................................15 Ванадий.............................................................................................17 Никель...............................................................................................18 Кадмий..............................................................................................19 Молибден..........................................................................................20 Другие элементы, встречающиеся в следовых количествах..........21Заключение.......................................................................................22 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Румянцев В. И. Общая гигиена 1986г. Москва; 2. “Микроэлементы в питании человека” Доклад Комитета экспертов ВОЗ 1975г.; 3. “Популярная библиотека химических элементов” книга первая: От водорода до палладия; Издательство “Наука” Москва 1989г.; 4. “Популярная библиотека химических элементов” книга вторая: От палладия до хрома; Издательство “Наука” Москва 1989г.; 5. М. Гудман, Ф. Морхауз “Органические молекулы в действии” Издательство “Мир” 1987г.“ Химия и общество” Американское химическое общество; Издательство “Мир”1995г.;United States, National Akademy of Sciens, National Research Council, Foodand Nitrition Board (1987) Reccomended dietary allowances, revised ed.,National Academy of Sciens.




Похожие:

Роль микроэлементов в жизни человека iconРоль микроэлементов в обменных процессах растений
Микроэлементы – это группа химических элементов, которые содержатся в организме человека и животных в очень малых количествах, в...
Роль микроэлементов в жизни человека iconМикроэлементы это группа химических элементов, которые содержатся ворганизме человека и животных в очень малых количествах, в пределах 10-3-10-12%
Роль микроэлементов в обменных процессах растений и на накоплении ими биологически активных веществ (Реферат (обзор литературы) ()...
Роль микроэлементов в жизни человека iconПрограмма по философии для аспирантов. Мировоззрение, его структура и роль в жизни человека
Типы мировоззрения: обыденное (житейское), религиозное, философское, научное. Структурные элементы мировоззрения: потребности, интересы,...
Роль микроэлементов в жизни человека icon  А. С. Пушкина очень интересовала роль случайности и предопределенности в жизни человека. Он верил в рок, знал, что существуют фатальные обстоятельства, которые неподвластны воле человека и его планам
С. Пушкина очень интересовала роль случайности и предопределенности в жизни человека. Он верил в рок, знал, что существуют фатальные...
Роль микроэлементов в жизни человека iconРоль техники в жизни человека
Причины роковой роли техники в человеческой жизни. Итоги XIX века. О. Шпенглер. Х. Ортега-и-Гассет
Роль микроэлементов в жизни человека iconКурсовая работа по прикладной социологии
Деньги стали играть очень важную роль в жизни конкретного человека. Именно наличие и количество денег во многом определяет судьбу...
Роль микроэлементов в жизни человека iconСемья– основанная на браке или кровном родстве малая группа, члены которой связаны общностью быта, взаимной моральной ответственностью и взаимопомощью.
Первичная социальная форма совместной жизни людей. Семья возникает для обеспечения личного счастья и благополучия человека и выполняет...
Роль микроэлементов в жизни человека iconТема  философия, ее предмет и роль в жизни человека и общества
Онтологическое, гносеологическое, аксиологическое, праксиологическое отношение человека к миру. Формы связи философии с жизнью. Философия...
Роль микроэлементов в жизни человека iconФилософия и ее роль в жизни человека и общества

Роль микроэлементов в жизни человека iconВиды и роль эмоций в жизни человека

Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©rushkolnik.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы