Биоэлементы в медицине

Название	Биоэлементы в медицине
Дата	11.10.2019
Размер	7.69 Mb.
Формат файла
Имя файла	A_V_Skalny_-_Bioelementy_v_meditsine.doc
Тип	Книга #89626
страница	14 из 27

1 ... 10 11 12 13 14 15 16 17 ... 27

ГЛАВА 5. УСЛОВНО ЖИЗНЕННО НЕОБХОДИМЫЕ МИКРОЭЛЕМЕНТЫ

5.1. Фтор. F

Лат. — fIuorum, англ. — fluorine, нем. — Fluor

Общие сведения

Фтор — элемент VII группы периодической системы; атомный номер 9, атомная масса 19. Название произошло от лат. fluere (течь). Впервые выделен А. Муасаном в 1886 г. (Франция).

Фтор представляет собой бледно-желтый газ с резким запахом. Фтор является самым активным неметаллом и реагирует со всеми элементами, кроме гелия и неона. Фтор содержится в минералах флюорит, криолит, фторапатит. Соединения фтора широко используются в металлургии и химической промышленности, для синтеза фторорганических соединениЙ, фторопластов, фторкаучуков, фреонов и красителей.

В медицине фторсодержащие препараты служат для лечения гипофтороза, выпускаются в виде таблеток, лечебных пленок, лаков для зубов, используются как наркотические средства, кровезаменители и т. д. Радиоактивные изотопы фтора применяются в медико-биологических исследованиях.

Физиологическая роль фтора

Соединения фтора поступают в организм с пищей и водой. Много фтора содержится в рисе, говядине, яйцах, молоке, луке, шпинате, яблоках и других продуктах. Особенно богат фтором чай (100 мкг/г) и морская рыба (5—10 мкг/г).

В организме фтор находится в связанном состоянии, обычно в виде труднорастворимых солей с кальцием, магнием, железом. Соединения фтора входят в состав всех тканей человеческого тела. Особенно много фтора, 99 ⁰/0 всего его количества, приходится на кости и зубную эмаль. Из организма фтор удаляется преимущественно с мочой.

Содержание фтора в теле взрослого человека составляет около 2,6 г., а среднесуточное поступление фтора с пищей 0,5—1,5 мг.

Условно жизненнонеобходимые

Фтор жизненно необходим для нормального роста и развисия. В организме фтор участвует во многих важных биохимических реакциях — активирует аденилатциклазу, ингибирует липазы, эстеразу, лактатдегидрогеназы и т. д.

Токсическая доза для человека: 20 мг. Летальная доза для человека: 2 г.

Индикаторы элементного статуса фтора

Индикатором содержания фтора в организме является его концентрация в моче. Также концентрацию фтора определяют в волосах и зубах.

Пониженное содержание фтора в организме

Недостаточное содержание фтора в организме обычно связано с его пониженным уровнем в питьевой воде (менее 0,7 мг/л). Причины дефицита фтора:

недостаточное поступление в организм;
нарушение регуляции обмена фтора.

Основные проявления дефицита фтора:

• кариес зубов, поражение костей (остеопороз).

Повышенное содержание фтора в организме

Некоторые соединения фтора (напр., HF) очень токсичны. Потенциально летальная доза NaF при пероральном поступлении составляет всего 5—1 О г. При остром отравлении фтором преобладают симптомы поражения центральной нервной системы и ЭККТ, такие как тошнота, рвота, диарея, мышечные судороги, падение артериального давления, развитие коматозного состояния. В эксперименте NaF используется для блокирования аденилатциклазы.

Хроническая интоксикация обычно развивается при употреблении питьевой воды с повышенным содержанием фтора (60лее 4 мг/л). При этом основные патологические изменения возникают в костях и зубах, однако наблюдаются также и расстройства обмена веществ, нарушение свертывания крови и т. д. Флюороз костей развивается, как правило, через 10—20 лет хронического воздействия фтора.

Причины избытка фтора:

избыточное поступление фтора в организм с питьевой водой

(некоторые районы севера России, окрестности предприятий по производству алюминия);

хроническая интоксикация плавиковой кислотой и другими соединениями фтора в производственных условиях;
длительная передозировка препаратов фтора;
нарушение регуляции обмена фтора.

Основные проявления избытка фтора:

появление меловидных пятен на зубах, разрушение зубной эмали, хрупкость зубов, остеосклероз (флюороз);
остеомаляция, остеопороз, кальциноз сухожилий и связок, образование костных шпор;
кровоизлияния в области десен, слизистых оболочек рта и носа;
потеря голоса, сухой удушливый кашель;
брадикардия, понижение кровяного давления;
зуд кожи, раздражение и слущивание эпидермиса;
нарушение жирового и углеводного обмена.

Синергисты и антагонисты фтора

Всасываемость фтора в желудочно-кишечном тракте зависит от растворимости его солей и концентрации кальция. Фтор угнетает метаболизм йода и может индуцировать зоб. Магний тормозит усвоение фтора организмом.

Коррекция недостатка и избытка фтора в организме

При недостатке фтора в питьевой воде и почве следует проводить фторирование (флюоризацию), — обогащение соединениями фтора воды и шпцевых продуктов. Фторирование является способом профилактики кариеса зубов. В то же время фторирование способствует предупреждению развития остеопороза (напр. , у пожилых женщин при сочетанном применении с витамином D и препаратами кальция). При лечении кариеса используют фтористый лак для зубов, фторсодержащие зубные пасты, таблетки с фтористым натрием.

При хронической интоксикации фтором рекомендуется ограничить поступление его в организм и проводить симптоматическое лечение.

Условножувнем-ю

5.2. БОР. В

Лат. — Ьогит, англ. — boron, нем. — Вог

Общие сведения

Бор — элемент Ш группы периодической системы; атомный номер 5, атомная масса 11. Название произошло от лат. borax (бура). Открыт в 1808 г. ЭК.Л. Гей-Люссаком и Л.Ж. Тенаром (франция) и Г. Дэви (Англия).

Бор является неметаллом, похожим по своим характеристикам на кремний. В аморфном состоянии представляет собой темный порошок, не взаимодействующий с кислородом, водой, кислотами и щелочами. В природе встречается преимущественно в виде боратов (природные соли борных кислот).

Соединения бора применяются для насыщения поверхностей стальных изделий, с целью повышения их твердости и жаропрочности; при строительстве атомных реакторов, ракет; в стекольной и химической промышленности.

Бор является необходимым элементом для роста растений (при «борном голодании» рост растений тормозится, возникает риск развития различных болезней).

В медицине издавна применяют соединения бора, такие как борная кислота, бура. Известно, что соединения бора обладают противовоспалительным, гиполипидемическим и противоопухолевым действием. Препараты бора оказывают лечебный эффект при остеоцорозе, артритах и костном флюорозе. Бура назначается при начальных стадиях развития эпилепсии.

Физиологическая роль бора

В настоящее время известно, что бор особенно необходим для растений, в частности из-за активного участия этого биоэлемента в синтезе биофлавоноидов.

В организм человека бор поступает с пищей. Соединения бора, находящиеся в пищевых продуктах (борат натрия и борная кислота), быстро всасываются в ЖКТ. Усвоение бора очень организмом велико и составляет более 90 ⁰/0 . Выводится из организма бор в основном с мочой.

Среднесуточная потребность человека в боре составляет 1—2 мг (минимум поступления бора — 0,2 мг). В организме взрослого человека содержится около 20 мг бора. Больше половины

общего количества бора находится в скелете, а около 10 ⁰/0 приходится на мягкие ткани. В среднем в тканях человека и животных содержится от 0,05 до 0,6 мкг/кг бора, однако в зубах и ногтях его концентрация в несколько раз выше. В организме бор можно обнаружить в клетках нервной ткани, паренхиматозных органах, жировой клетчатке. В плазме крови средняя концентрация бора составляет 0,02—0,075 мкг/мл. В некоторых регионах мира, из-за повышенного содержания бора в окружающей среде, в организм человека попадает ежедневно 17—27 мг бора, и тогда концентрация этого биоэлемента в крови возрастает до 0,45—0,66 мкг/мл.

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 В2 и ВР, 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, 60раты (или производные соединений бора), могут связываться с активными центрами таких ферментов как химотрипсин, субтилизин, глицеральдегид-З-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.

Токсическая доза для человека: 4 г.

Летальная доза для человека: данные отсутствуют.

Индикаторы элементного статуса бора

Оценка содержания бора в организме проводится по результатам определения концентрации этого биоэлемента в моче, плазме

• или сыворотке крови; реже — в волосах.

Пониженное содержание бора в организме

Влияние дефицита бора на состояние здоровья изучено в опытах на цыплятах. Недостаточное содержание бора в организме на фоне дефицита витамина D, вызывало повышение активности щеЛОЧНОЙ фосфатазы в плазме крови и задержку роста. Недостаточное содержание витамина D усиливало влияние дефицита бора на обмен кальция, магния, фосфора.

У женщин в возрасте 48—82 лет в период постменопаузы нехватка бора вызывала ухудшение минерального обмена и состояния костной ткани, что свидетельствует о том, что бор является важнейшим элементом в профилактике и лечении остеопороза.

Причины дефицита:

недостаточное поступление бора;
нарушение регуляции обмена бора.

Повышенное содержание бора в организме

Бор относят к условно-эссенциальным, иммунотоксичным элементам. Считается, что верхний предел среднесуточной, безопасной дозой бора для человека является 13 мг.

Спринцевания раствором борной кислоты могут вызвать симптомы интоксикации. Обработка сосков кормящих матерей раствором борной кислоты может сопровождаться отравлением грудных детей. При острой интоксикации соединениями бора (бурой, борной кислотой) наблюдается рвота и другие диспепсические расстройства, а также шок . При вдыхании газообразных соединений бора могут развиться судороги, мышечные боли, психические нарушения, диплопия. Описано такое эндемическое заболевание, как борный энтерит, которое встречается на Южном Урале и на севере Казахстана.

Причины избытка:

избыточное поступление.

Основные проявления избытка бора:

острая интоксикация: тошнота, рвота, диарея, рибофлавинурия, дерматит, летаргия;

• хроническая интоксикация: потеря аппетита, тошнота, рвота, водянистый стул, обезвоживание организма, сыпь и шелушение кожи, снижение половой активности, ухудшение показателей спермограммы.

Синергисты и антагонисты бора

Бор тормозит всасывание организмом аскорбиновой кислоты флавоноидов, серосодержащих аминокислот. В то же время бор является синергистом хлора, усиливает действие концентрированного алкоголя и некоторых антибиотиков. Обнаружена положительная корреляция между метаболизмом бора и цинка. Описаны попытки применения бора для вытеснения меди из организма.

Коррекция недостаточности и избытка бора в организме

При выявлении дефицита бора рекомендуется употреблять в пищу больше продуктов с высоким содержанием бора: фрукты, орехи, зелень, листовые овощи. Много бора содержится в вине, пиве, сидре; меньше — в мясных, рыбных и молочных продуктах. Иногда нужно использовать лекарственные препараты, содержащие бор (напр., «Пиимакс» и др.).

При избыточном накоплении бора организмом следует уменьшить его поступление, проводить симптоматическое лечение.

5.3. КРЕМНИЙ. Si

Лат. — silicium, англ. — silicon, нем. — Silizium

Общие сведения

Кремний — элемент IV группы периодической системы; атомный номер 14, атомная масса 28. Название происходит от лат. silicis (кремень). Открыт Й. Берцелиусом (Швеция) в 1824 г.

Кремний устойчив к химическим воздействиям. Занимает 2-е место среди других элементов по распространенности в земной коре . Природным источником кремния служит кремнезем , кварц и множество разнообразных силикатов. Черный аморфный кремний можно получить при восстановлении песка Si02 углеродом. Аморфный кремний не реагирует с кислородом, водой и кислотами (за исключением плавиковой кислоты).

Кремний является одним из важнейших металлов, используемых для производства полупроводников, различных сплавов и полимеров.

В медицине кремний применяется в составе силиконов, высокомолекулярных инертных соединений, которые использу-

ются в качестве покрытий для медицинской техники. В последние годы появились БАДП и лекарственные препараты, обогащенные кремнием, используемые для профилактики и лечения остеопороза, атеросклероза, заболеваний ногтей, волос и кожи.

Физиологическая роль кремния

Кремний относится к числу эссенциальных для человека и животных элементов. Хотя кремний является одним из наиболее распространенных в земной коре химических элементов, в обычных условиях он усваивается организмом в очень малых количествах. Всего в организме взрослого человека содержится около 1 г кремния. Полагают, что оптимальная интенсивность поступления кремния составляет 50—100 мг; день.

В организме усваивается около 4 % от общего количества поступившего кремния. Содержание кремния в цельной крови составляет около 1 мкг/мл. Несмотря на существенные колебания в количестве поступающего в организм кремния, его содержание в крови остается стабильным. В наиболее высоких концентрациях кремний содержится в соединительной ткани: стенках аорты, трахеи, связках, костях, коже (особенно в эпидермисе), волосах и лимфоузлах. В мышцах и паренхиматозных органах содержание кремния существенно ниже.

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.

Дефицит кремния может развиваться при недостаточном поступлении этого элемента в организм (5 мг/день и менее), а порог токсичности составляет 500 мг/день.

Индикаторы элементного статуса кремния

Содержание кремния в организме определяют по его составу в крови и моче. Повышенное содержание кремния в волосах может указывать на умеренные нарушения водно•солевого обмена и на опасность возникновения таких заболеваний, как мочекаменная болезнь, остеохондроз, артроз; а также приводить к нарушениям

деятельности почек, бронхов и легких. Избыток кремния в волосах может указывать на риск атеросклероза. Однако чаще всего, повышенная концентрация кремния свидетельствует лишь об ускоренном выведении этого элемента из организма. Пониженное содержание кремния в организме

Причины дефицита кремния:

недостаточное поступление;
усиленное расходование кремния (быстрый рост, физические перегрузки);
нарушение регуляции обмена кремния.

Основные проявления дефицита кремния:

слабость соединительной ткани (бронхо-легочная система, связки, хрящи);
слабость костной ткани (остеопороз, наклонность к переломам);
истончение, ломкость, выпадение волос;
наклонность к воспалительным заболеваниям желудка и ки[Печника;
холестеринемия, раннее развитие атеросклероза.

Повышенное содержание кремния в организме

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.

Причины избытка кремния:

избыточное поступление;
нарушение регуляции обмена кремния.

Основные џроявления избытка кремния:

фиброз легких;
мочекаменная болезнь;
злокачественные опухоли плевры и брюшной полости.

Синергисты и антагонисты кремния

Избыток алюминия в организме может вызывать снижение содержания кремния. При потреблении рафинированных пище-

вых продуктов уровень кремния в организме снижается, а при рационе, богатом пищевыми волокнами,— возрастает.

Коррекция недостатка и избытка кремния в организме

Восполнение дефицита кремния достигается использованием рационов, богатых кремнийсодержащими продуктами (топинамбур, диатомовые водоросли, отруби, лесные ягоды, зелень и др.), а также БАДП и препаратов с кремнием и кремнеземом.

При избытке в организме кремния и силикозе необходимо ограничить его поступление и проводить симптоматическое лечение.

5.4. НИКЕЛЬ. М

Лат. — niccolum, англ. — nickel, нем. — Nickel

Общие сведения

Никель — элемент VIII группы периодической системы; атомный номер 28, атомная масса 59. Название произошло от нем. kupiernickel (дьявольская медь). Открыт А. Кронштедтом (Швеция) в 1751 г.

Никель представляет собой серебристо-белый металл, блестящий, ковкий и пластичный. Устойчив к коррозии, растворяется в кислотах, не реагирует с щелочами. Природным источником никеля служат руды гарниерит, пенландит.

Соединения никеля используются для изготовления монет, в металлических покрытиях и катализаторах, различных сплавах. В медицине никель применяется при изготовлении имплантатов.

Физиологическая роль никеля

В организм соединения никеля поступают с пищей. Много никеля содержится в чае, какао, гречихе, моркови и салате.

В желудочно-кишечном тракте человека всасывается от 1 до 10 ⁰/0 поступившего никеля. Между тканями организма никель распределяется равномерно, только в легких его содержание с возрастом увеличивается.

Полагают, что оптимальная интенсивность поступления никеля в организм составляет 100—200 мкг/день. Дефицит никеля в организме может развиться при поступлении этого элемента в

количестве 50 мкг;день и менее. Порог токсичности никеля для организма человека составляет 20 мг/день.

Из организма никель выводится в основном с фекалиями (до 95 ⁰/0 ) и в незначительных количествах с мочой и потом.

В начале ХХ 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. Депонируетсй никель в поджелудочной и околощитовидных железах .

Токсическая доза для человека: 50 мг.

Летальная доза для человека: данные отсутствуют.

Индикаторы элементного статуса никеля

Оценка содержания никеля в организме проводится по результатам исследований крови, мочи и волос. Среднее содержание никеля в моче человека составляет 0,5—2,0 мкг/л, волосах — 0,1—2,0 мкг/г, сыворотке крови — 1,7—4,4 мкг/л, цельной крови — около 5 мкг/л, коже — 0,1 мкг/г, костях — 108—111 мкг/г. Повышенная концентрация никеля в моче (свыше 50 мкг/л) свидетельствует об интоксикации никелем организма.

При обнаружении повышенного содержания никеля в волосах необходимо уточнить, были ли контакты с этим металлом. Может быть полезной аллергопроба с никелем.

Пониженное содержание никеля в организме

Эссенциальность никеля была продемонстрирована в экспериментах на животных, у которых снижение содержания никеля в рационе приводило к укорочению задних конечностей, гипопигментации, снижению уровня холестерина в плазме крови и гема-

токрита, уменьшению общей двигательной активности, замедлению роста молодых животных и повышению их смертности. Отмечались патологические изменения в печени: уменьшение размеров органа, снижение содержания гликогена, активизация перекисного окисления липидов . Добавление в рацион животных никеля в количестве 50—80 мкг/кг в сутки устраняло эти симптомы или предупреждало их развитие.

Повышенное содержание никеля в организме

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. Карбонил никеля является канцерогеном. При длительном, в течение 10—40 лет, профессиональном контакте с сульфидом или оксидом никеля могут образоваться карциномы легких и носоглотки. На производствах с использованием никеля у 10—13 ⁰/0 рабочих отмечаются аллергические реакции (папулезные, папуло-везикулезные сыпи). У женщин аллергические реакции на никель наблюдаются в 3—5 раз чаще, чем у мужчин. Описана даже так называемая « аллергия кухарок » , которая развивается у поваров и домохозяек, контактирующих с никелированной посудой. Причины избытка никеля:

избыточное поступление никеля в организм в результате бытовых и производственных причин.

Основные проявления избытка никеля:

повышение возбудимости центральной и вегетативной нервной системы;
отеки легких и мозга;
аллергические реакции кожи и слизистых оболочек верхних дыхательных путей (дерматит, ринит и др.);
тахикардия;
анемии;
снижение иммунной защиты, повышение риска развития новообразований в легких, почках, на коже.

Синергисты и антагонисты никеля

К числу антагонистов никеля относятся серосодержащие аминокислоты, кальций, сера, железо, цинк, селен, витамин С.

Коррекция дисбаланса никеля в организме

При интоксикации никелем следует ограничить его поступление в организм, проводить симптоматическое лечение, хелатирующую терапию (триэтилентетрамин дигидрохлорид или TRIEN). Цикламат кальция усиливает выведение никеля с мочой.

5.5. ВАНАДИЙ. V

Лат. — vanadium, англ. — vanadium, нем. — Vanadium

Общие сведения

Ванадий — элемент V группы периодической системы; атомный номер 23, атомная масса 51. Название дано в честь скандинавской богини Vanadis (лат.). Открыт Андресом Мануэлем дель Рио (Мексика) в 1801 г.

Ванадий представляет собой блестящий серебристый металл, мягкий в чистом виде. Природным источником ванадия служат минералы патонит и ванадинит. Ванадий устойчив к коррозии благодаря образованию защитной оксидной пленки. Реагирует с концентрированными кислотами, но не с расплавами щелочей. Применяется главным образом в различных сплавах и легированных сталях.

Соединения ванадия издавна применялись в медицине в качестве стимулирующих средств при анемии, а также при лечении туберкулеза, сифилиса, ревматизма.

Физиологическая роль ванадия

В организм человека ванадий поступает с пищей. Большое количество ванадия содержится в растительном масле, грибах, петрушке, печени, жирном мясе, морской рыбе, сое, укропе и хлебных злаках.

В организме взрослого человека содержится около 100 мкг ванадия. Этот элемент входит в состав мышечной и костной ткани, может накапливаться в сердечной мышце, селезенке, щитовидной железе, легких, почках.

Физиологическая роль ванадия недостаточно изучена. Полагают, что 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.

Токсическая доза для человека: 0,25 мг. Летальная доза для человека: 2—4 мг.

Индикаторы элементного статуса ванадия

Оценка содержания ванадия в организме проводится по результатам исследований крови, мочи, волос. Концентрация ванадия в плазме крови составляет 0,015—1,0 мкг / л, моче 0,2—1 ,О мкг/л, волосах — 0,005—0,5 мкг/г. В качестве показателя интоксикации организма ванадием используют результаты определения цистина в крови, моче, волосах и ногтях.

Пониженное содержание ванадия в организме

Недостаток ванадия может сопровождаться снижением уровня холестерина и повышением содержания триглицеридов, печеночных липидов и фосфолипидов в плазме крови, увеличением гематокрита.

При выращивании коз на диете, специально обедненной ванадием, наблюдалось увеличение числа выкидышей и смертности среди новорожденных животных. При этом наступление смерти часто сопровождалось судорогами (конвульсиями). У опытных животных отмечалась деформация скелета (задних конечностей) и увеличение объема щитовидной железы. В опытах на крысах было показано, что введение ванадия на фоне дефицита йода или действия других струмогенных факторов, способно оказывать положительный эффект на восстановление функций щитовидной железы.

Причины дефицита ванадия:

недостаточное поступление.

Основные проявления дефицита ванадия:

увеличение риска развития атеросклероза, сахарного диабета.

Повышенное содержание ванадия в организме

Ванадий является относительно токсичным элементом. Установлено, что ванадий может тормозить синтез жирных кислот, подавлять образование холестерина. Ванадий ингибирует ряд ферментных систем, тормозит фосфорилирование и синтез АТФ, снижает уровень коэнзимов А и Q, стимулирует активность моноаминоксидазы и окислительное фосфорилирование. Известно также, что при шизофрении содержание ванадия в крови значительно повышается.

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.

При введении ванадия животным (в дозах 25—50 мкг/кг), отмечается замедление роста, диарея и увеличение смертности. Повышенное содержание белков и хрома в рационе снижает токсическое действие ванадия.

Причины избытка ванадия:

избыточное поступление;

Основные проявления избытка ванадия:

при острой интоксикации:

— воспалительные реакции кожи и слизистых оболочек глаз, глотки, верхних дыхательных путей; аллергические реакции (экзема, астмоподобные состояния); — лейкопения, анемия;

при хронической интоксикации:

— снижение содержания в организме аскорбиновой кислоты;

— снижение содержания цистина в волосах;

— повышение частоты заболеваний бронхолегочной системы; — увеличение риска развития новообразований.

Синергисты и антагонисты ванадия

В настоящее время синергисты ванадия не выявлены. Антагонистами ванадия являются хром и содержащиеся в пище белки .

жизнашо

Коррекция избытка и недостатка ванадия в организме

При дефиците ванадия следует использовать пищевые продукты, богатые ванадием и БАДП, содержащие ванадий.

Для выведения из организма избыточных количеств ванадия и ликвидации явлений интоксикации , применяются комплексообразователи (ЭДТА) и препараты хрома (напр. , «Хромохел» ЦБМ, Россия).

5.6. БРОМ. Br

Лат. — bromum, англ. — bromine, нем. — Brom

Общие сведения

Бром — элемент VII группы периодической системы; атомный номер 35, атомная масса 80. Название произошло от греч. bromos (зловоние). Открыт в 1826 г. А.Ж. Беларом (Франция) и С. Левигом (Германия).

Бром это тяжелая (в 6 раз тяжелее воздуха) жидкость краснобурого цвета, парящая на воздухе, с резким и неприятным запахом. Природным источник брома служат соляные озера, природные рассолы, подземные скважины и морская вода, где бром находится в виде бромидов натрия, калия и магния. Соединения брома используются в фотографии, при производстве пестицидов и инсектицидов.

В медицине широко применяются лекарственные средства, содержащие соединения брома. К их числу относятся комплексные препараты, оказывающие выраженное седативное, снотворное и противосудорожное действие. Йодобромные ванны используются в физиотерапии. Основной областью применения бромидов является лечение истерии и неврастении.

Физиологическая роль брома

Физиологическая роль брома еще мало изучена. Бром относят к условно-эссенциальным элементам. В организм человека бром попадает с растительной пищей, главным образом, с зерновыми и орехами, и с рыбой. Суточное поступление этого биоэлемента в организм человека составляет 2—8 мг. Бром можно обнаружить в крови (до 10 мг/л), костной и мышечной ткани; наиболее высока концентрация брома в почках, гипофизе, щитовидной железе. В

организме взрослого человека содержится около 260 мг брома. Выделение брома происходит преимущественно с мочой и потом.

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.

Токсическая доза для человека: 3 г.

Летальная доза для человека: >35 г.

Индикаторы элементного статуса брома

Бром определяют в жидких биосредах человека, таких как кровь и моча.

Пониженное содержание брома в организме

В экспериментах на козах искусственный пищевой дефицит аниона бромида приводил к ухудшению роста, фертильности, снижению гематокрита, уменьшению количества гемоглобина в крови, возрастанию жирности молока и числа выкидышей, укорочению продолжительности жизни.

У некоторых диализных больных с дефицитом бромида наблюдалась бессонница.

Повышенное содержание брома в организме

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. Причины избытка брома:

избыточное поступление;
нарушение регуляции обмена брома.

Основные проявления избытка брома:

• кожная сыпь;

пустулы, мягкие воспалительные узлы фиолетово-красного цвета;

бронхит;
нарушения пищеварения;
расстройства сна и речи, снижение памяти, другие неврологические нарушения.

Синергисты и антагонисты брома

Антагонистами брома являются йод, фтор, хлор и алюминий.

Коррекция дисбаланса брома в организме

Избыток брома имеет, как правило, ятрогенное происхождение, и лечение бромизма и бромодермы заключается, в основном, ограничением поступления бромидов в организм человека.

5.7. МЫШЬЯК. №

Лат. — arsenicum, англ. — arsenic, нем. —Arsen

Общие сведения

Мышьяк — элемент V группы периодической системы; атомный номер 33, атомная масса 75. Открыт Альбертом Великим в ХШ в. Название произошло от греч. arsenikon (желтый пигмент). Русское название этому элементу дало слово «мышь», поскольку препараты мышьяка применялись для истребления мышей и крыс.

Мышьяк встречается в природе в элементном состоянии, а также в виде арсенидов и арсеносульфидов тяжелых металлов. Мышьяк является неметаллом и существует в нескольких аллотропных формах. Серая форма мышьяка по своему внешнему виду представляет собой мягкий и хрупкий металл. Мышьяк устойчив к воздействию воды, кислот и щелочей.

Добывают мышьяк из сульфидных руд, к которым относятся минералы арсенопирит, аурипигмент, реальгар. Мышьяк применяется для производства различных сплавов, полупроводников, красителей, аккумуляторов, пестицидов, составов для пропитки древесины, а также в кожевенной , текстильной и стекольной промышленности.

Соединения мышьяка используются в медицинских целях уже более 2000 лет. В настоящее время неорганические соединения мышьяка в незначительных количествах входят в состав об-

щеукрепляющих, тонизирующих средств, содержатся в лечебных минеральных водах и грязях, а органические соединения мышьяка используются как антимикробные и противопротозойные препараты.

Физиологическая роль мышьяка

В организм человека соединения мышьяка поступают с питьевой и минеральной водой, виноградными винами и соками, морепродуктами, медицинскими препаратами, пестицидами и гербицидами. Депонируется мышьяк преимущественно в ретикуло-эндотелиальной системе.

Полагают, что оптимальная интенсивность поступления мышьяка в организм составляет 50—100 мкг/ день. Дефицит этого элемента в организме может развиться при его недостаточном поступлении (1 мкг/день и менее), а порог токсичности равен 20 мг.

Мышьяк может поступать в организм в повышенных количествах с атмосферным воздухом. Так, в городах при сжигании угля, концентрация мышьяка в воздухе составляет порядка 1 —20 нг/м^з, около медеплавильных предприятий, котельных и ТЭЦ, работающих на угле, это значение может достигать 70—500 нг/м^з, тогда как в экологически чистых районах концентрация мышьяка не превышает 1 нг/м³. В почвах около медеплавильных комбинатов, обжиговых заводов, где налажено производство сплавов мышьяка, его концентрация достигает 100—3000 и более мкг/г, тогда как норма не должна превышать 40 мкг/г. Риск арсеноза также повышен у курильщиков табака.

Значительные количества мышьяка содержатся в рыбьем жире и морской рыбе (до 10 мг/кг), винах (до 1 мг/л и более). В питьевой воде содержание мышьяка составляет менее 10 мкг/л, однако в некоторых регионах мира (Индия, Бангладеш, Тайвань, Мексика) содержание этого элемента достигает более 1 мг/л, что является причиной массовых хронических отравлений мышьяком и вызывает так называемую болезнь «черной стопы» . Около 80 ⁰/0 мышьяка всасывается в желудочно-кишечном тракте, 1096 поступает через легкие и около 1 % — через кожу. Через 24 часа после поступления, из организма выводится 3096 мышьяка с мочой и порядка 4 ⁰/0 с фекалиями. Мышьяк накапливается в легких, печени, коже и тонком кишечнике. Всего в организме человека содержится около 15 мг мышьяка.

Мышьяк относят к условно эссенциальным, 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.

Токсическая доза для человека: 5—50 мг. Летальная доза для человека: 50—340 мг.

Индикаторы элементного статуса мышьяка

Фармакокинетическими индикаторами экспозиции мышьяка являются его концентрации в моче и волосах . Норма этих показателей у детей составляет не более 1 мг/кг у детей и З мг/кг у взрослых .

Пониженное содержание мышьяка в организме Данные отсутствуют.

Повышенное содержание мышьяка в организме

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 As ³+ — органический As ³+ — неорганический As ⁵+ — 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. Существует достаточно количество доказательств канцерогенности неорганических соединений мышьяка. Высокий уровень смертности от рака легких зарегистрирован среди рабочих, занятых на производстве пестицидов, добыче золота и выплавке сплавов мышьяка с другими металлами, а также цветных металлов и особенно меди. В результате длительного употребления загрязненной мышьяком воды или лекарственных препаратов, нередко наблюдается развитие низкодифференцированного

рака кожи (рак Борна). Вероятно, гемангиоэндотелиома печени также является арсенозависимой опухолью.

Причины избытка мышьяка:

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. Основные проявления избытка мышьяка:
раздражительность, головные боли;
нарушение функций печени, развитие жирового гепатоза;
кожные аллергические реакции, экзема, дерматит, зуд, язвы, депигментация кожи, ладонно-подошвенный гиперкератоз, конъюнктивит;
поражение системы дыхания (фиброз, аллергозы, прободение носовой перегородки, опухоли);
поражение сосудов (в первую очередь нижних конечностей, — эндоангиит);
нефропатия;
увеличение риска развития новообразований кожи, печени, легких;
при острой интоксикации, — внутрисосудистый гемолиз, острая почечная, печеночная недостаточность, кардиогенный шок; • отдаленные последствия, — снижение остроты слуха у детей, поражения нервной системы (энцефалопатии, нарушения речи, координации движений, судороги, психозы, полиневриты с 60левым синдромом), нарушение трофики мышц, иммунодефицит.

Синергисты и антагонисты мышьяка

Мышьяк может усиленно накапливаться в организме при недостаже селена, и тем самым способствовать дефициту селена. Антагонистами мышьяка являются сера, фосфор, селен, витамины С, Е и аминокислоты. Мышьяк тормозит усвоение организмом цинка, селена, аскорбиновой кислоты, витаминов А и Е, аминокислот.

Коррекция избытка мышьяка в организме

При остром отравлении мышьяком производят промывание желудка, а в случае поражения почек, — гемодиализ. При остром

и хроническом отравлении мышьяком используют унитиол, димеркоптопропан-сульфонат (ДМПС) в качестве антидотов. Также следует использовать антагонистические свойства селена, серы, фосфора, цинка, дополнительно вводить препараты витаминов А, С, Е и аминокислот.

5.8. литий. и

Лат. — lithium, англ. — lithium, нем. — Lithium

Общие сведения

Название произошло от греч. lithos (камень). Открыт А. Арфведсоном (Швеция) в 1817 г.

Литий — самый легкий щелочной металл, белый, мягкий, серебристого цвета. Литий имеет сродство к кислороду, водороду и азоту, с которыми он активно взаимодействует.

Природным источником лития служат минералы сподумен, лепидолит и др. Соединения лития широко используются в атомной промышленности, металлургии, органическом синтезе, производстве стекол, глазурей и эмалей.

Медицинское применение соединений лития ограничено. Соли лития (лития карбонат, литонит и др.) используются при лечении маниакально-депрессивных психозов. В последние годы появились сведения об эффективности препаратов лития при лечении новообразований, сахарного диабета и алкоголизма.

Физиологическая роль лития

В течение суток в организм взрослого человека поступает около 100 мкг лития. Ионы лития Li+ быстро и практически полностью абсорбируются из желудочно-кишечного тракта, повидимому, из тонкого кишечника, а также из мест парентерального введения. Ионы лития легко проникают через биологические мембраны. Среднее содержание лития (в мкг / г), в различных органах значительно различается: в лимфоузлах 200, легких — 60, печени — 7, цельной крови — 6, мышцах — 5, мозге — 4. Литий можно обнаружить в костях, кишечнике, надпочечниках и других тканях. Выведение лития осуществляется преимущественно через почки и в меньшей степени с калом и потом.

В организме литий, по-видимому, способствует высвобождению магния из клеточных «депо» и тормозит передачу нервного импульса, тем самым, снижая возбудимость нервной системы.

Имеются данные о воздействии лития на структурные компоненты организма на различных уровнях. Одним из органовмишеней лития может быть скелет и щитовидная железа. В костной ткани при длительном воздействии лития его концентрация оказывается более высокой, чем в других органах. Скелет, несомненно, является местом активного взаимодействия лития с магнием, кальцием и другими минеральными компонентами костной ткани.

Имеются данные о влиянии лития на нейроэндокринные процессы, жировой и углеводный обмен. В обменных процессах литий активно взаимодействует с ионами К + и Na+. Назначение препаратов лития на фоне дефицита натрия опасно для здоровья,

т. к. может вызывать поражение почек. Кроме того, к побочным эффектам терапии препаратами лития, можно отнести угнетение функции щитовидной железы путем блокирования литием высвобождения ТТГ-рилизинг фактора, ТТГ и тироксина. Под влиянием лития возрастает поглощение глюкозы, синтез гликогена и уровень инсулина в сыворотке крови больных диабетом, применяющих препараты лития, снижается уровень глюкозы и кетоновых тел в моче. Литий обладает инсулиноподобным эффектом.

Токсическая доза для человека: 92—200 мг.

Летальная доза для человека: данные отсутствуют.

Индикаторы элементного статуса лития

Уровень лития в организме оценивают с помощью определения его содержания в органах, тканях, сыворотке крови и волосах. Риск интоксикации литием определяют по его концентрации в слюне и моче.

Пониженное содержание лития в организме

Данные о клинических проявлениях, вызываемых дефицитом лития, ограничены. А. В. Скальным установлено, что у больных хроническим алкоголизмом наблюдаются пониженные концентрации лития в организме. Возможно, дефицит лития встречается при иммунодефицитных состояниях и некоторых новообразованиях. В литературе приводятся данные о связи меж-

ду содержанием лития в питьевой воде и частотой депрессий у населения различных регионов.

Повышенное содержание лития в организме

Механизм токсического действия лития остается недостаточно изученным. Возможно, что литий влияет на механизмы поддержания гомеостаза натрия, калия, магния и кальция. Пищевые отравления литием наблюдаются достаточно редко. Интоксикация литием часто имеет ятрогенную природу (отравления препаратами лития встречаются в психиатрической практике). При длительном воздействии лития обычно развивается гиперкалиемия и дисбаланс Na/k.

Токсические эффекты солей лития начинают проявляться при концентрации лития в плазме крови свыше 10 мкг/л. При концентрации лития в пределах 11—13 мкг/л, появляются слабые симптомы интоксикации. Эти симптомы становятся выраженными при возрастании концентрации лития до 14—17 мкг/л, и при уровне 21 мкг/л и выше, развивается клинически выраженная полиорганная патология. К ранним симптомам отравления относятся тремор кистей, полиурия и умеренная жажда. Симптомами средней интоксикации являются диарея, рвота, мышечная слабость, вялость и потеря координации. Симптомокомплекс тяжелого отравления литием состоит из неврологических расстройств: атаксии, ухудшения зрения, потери памяти, головокружения, потери ориентации, судорог, ступора и комы.

При остром отравлении литием, «мишенями» вредного воздействия являются:

кожа и слизистые оболочки ЭККТ (токсический дерматит, тошнота, рвота, диарея);
дыхательные пути (трахеит, бронхит, пневмония);
ЦНС (гиперрефлексия, тремор, атаксия, спутанность сознания и, в особо тяжелых случаях, — кома).

При хронической интоксикации литием отмечаются поражения почек: прямое токсическое повреждение гломерулярного аппарата и тубулярных клеток, угнетение активности антидиуретического гормона, протеинурия и полиурия. Страдают также сердечно-сосудистая система (аритмия, снижение артериального давления) и щитовидная железа (угнетение выработки тиреоидных гормонов).

Причины избытка лития:

избыточное поступление;
нарушение регуляции обмена лития. Основные проявления избытка лития: А. Острая интоксикация:
гиперкалиемия;
дефицит натрия;
токсический дерматит;
гиперрефлексия;
тремор, атаксия;
спутанность сознания;

Б. Хроническая интоксикация:

повреждения гломерулярного аппарата почек и тубулярных клеток;
угнетение активности антидиуретического гормона;
протеинурия;
полиурия;
снижение артериального давления;
аритмия;
угнетение выработки гормонов щитовидной железы;

Синергисты и антагонисты лития

Основным антагонистом лития является натрий, в меньшей степени — калий и магний. Синергические эффекты также могут наблюдаться со стороны кальция.

Коррекция недостатка и избытка лития в организме

При дефиците лития в организме следует увеличить в рационе количество пищевых продуктов, содержащих соединения лития в биотических дозах, применять минеральные воды и БАДП, содержащие литий.

При избытке лития следует использовать симптоматические средства, вводить в организм дополнительное количество NaCl и электролитные смеси.

1 ... 10 11 12 13 14 15 16 17 ... 27