ВИКОРИСТАННЯ МАКРО- І МІКРОЕЛЕМЕНТІВ В БІОМЕДИЧНИХ ПРАКТИЦІ

Залізо (Fe). Основною функцією заліза в організмі є перенесення кисню і участь в окислювальних процесах (за допомогою десятків залізовмісних ферментів). Залізо входить до складу гемоглобіну, міоглобіну, цитохромів. Гемовие простеті- етичні групи містяться також в цілому ряді важливих ферментів. Велика частина заліза в організмі міститься в еритроцитах; багато заліза знаходиться в клітинах мозку.

Залізо відіграє важливу роль в процесах виділення енергії, у ферментативних реакціях, у забезпеченні імунних функцій, в метаболізмі холестерину. Насичення клітин і тканин залізом відбувається за допомогою білка трансферину, який здатний переносити іони тривалентного заліза. Лігандні комплекси заліза стабілізують геном, однак в іонізованому стані можуть бути індукторами окислення ліпідів, викликати пошкодження ДНК і провокувати загибель клітини. Дефіцит заліза, так само як і його надлишок, негативно впливає на здоров'я людини. Поріг токсичності заліза для людини становить 200 мг / сут.

В організмі дорослої людини міститься близько 3 ... 5 г заліза; майже дві третини цієї кількості входить до складу гемоглобіну. Вважається, що оптимальна швидкість надходження заліза становить 10 ... 20 мг / сут. Дефіцит заліза може розвинутися, якщо швидкість надходження цього елемента в організм буде менше 1 мг / сут.

В організм людини залізо надходить з їжею. Харчові продукти тваринного походження містять його в найбільш легко засвоюваній формі. Деякі рослинні продукти також багаті залізом, проте його засвоєння організмом відбувається важче. Вважається, що організм засвоює до 35 % «тваринного» заліза. У той же час інші джерела повідомляють, що цей показник становить менше 3 %. Велика кількість заліза міститься в яловичині, в яловичої печінки, рибі (тунець), гарбузі, устрицях, вівсяній крупі, какао, горосі, листової зелені, пивних дріжджах, інжир і родзинках.

В медицині препарати на основі різних солей двох- і тривалентного заліза, а також залізовмісні біологічно активні добавки застосовують для заповнення відносного або абсолютного дефіциту заліза в ситуаціях, пов'язаних зі збільшеною потребою організму в цьому мікроелементі (вагітність, лактація, крововтрати, періоди зростання і розвитку) . Основне призначення препаратів заліза - профілактика і терапія залізодефіцитних станів, головним чином, при лікуванні залізодефіцитних (гіпохромних) і хронічних постгеморагічних анемій. Розроблено численні комплексні препарати для посилення всмоктування цього мікроелемента з шлунково-кишкового тракту, поліпшення синтезу залізовмісних метаболітів (в тому числі гемоглобіну).

Радіоактивні ізотопи заліза ( 59 Fe) застосовують при дослідженнях його обміну в організмі. Препарати, мічені 59 Fe і іншими ізотопами заліза, використовуються в радіоізотопної діагностики для вивчення еритропоезу, обміну і всмоктування заліза. Короткоживучий ізотоп 52 Fe застосовується при скануванні головного мозку.

Мідь (Си) є життєво важливим елементом, який входить до складу багатьох вітамінів, гормонів, ферментів, дихальних пігментів, бере участь в процесах обміну речовин, в тканинному диханні і т. Д. Мідь має велике значення для підтримки нормальної структури кісток, хрящів, сухожиль (колаген), еластичності стінок кровоносних судин, легеневих альвеол, шкіри (еластин), входить до складу мієлінових оболонок нервів. Дія міді на вуглеводний обмін проявляється у вигляді прискорення процесів окислення глюкози, гальмування розпаду глікогену в печінці. Мідь входить до складу багатьох найважливіших ферментів, таких як цитохромоксидаза, тирозиназа, аскорбиназа і інших, присутній в системі антиоксидантного захисту організму, будучи кофактором ферменту супероксиддисмутази, яка бере участь в нейтралізації вільних радикалів кисню. Цей мікроелемент підвищує стійкість організму до деяких інфекцій, пов'язує мікробні токсини і посилює дію антибіотиків.

Мідь має виражену протизапальну властивість, пом'якшує прояви аутоімунних захворювань (ревматоїдного артриту), сприяє засвоєнню заліза.

В організм мідь надходить з їжею. У деяких овочах і фруктах міститься від 30 до 230 мг% міді. Багато міді міститься в морських продуктах, бобових, капусті, картоплі, кропиві, кукурудзі, моркві, шпинаті, яблуках, какао-бобах.

Вважається, що оптимальна швидкість надходження міді в організм становить 2 ... 3 мг / сут. Дефіцит міді в організмі може розвиватися при недостатньому надходженні цього елемента (1 мг / сут і менш), а поріг токсичності для людини дорівнює 200 мг / сут.

У шлунково-кишковому тракті абсорбується до 95 % надійшла в організм міді, причому максимальна кількість - в шлунку, потім у дванадцятипалій кишці, тонкої і клубової кишці. Найкраще організмом засвоюється двовалентне мідь. У крові мідь зв'язується з сироватковим альбуміном (12 ... 17%), амінокислотами - гистидином, треонін, глутамином (10 ... 15%), транспортним білком транскупріном (12..Л4%) і церулоплазміном (до 60 ... 65%).

Мідь здатна проникати в усі клітини, тканини і органи. Максимальна її концентрація відзначена в печінці, нирках, мозку, крові, однак мідь можна виявити і в інших органах і тканинах.

Провідну роль в метаболізмі міді грає печінку, оскільки тут синтезується білок церулоплазмін, що володіє ферментативної активністю і бере участь в регуляції гомеостазу міді.

Токсична дія міді обумовлено взаємодією її іонів з тіольний - SH-групами (зв'язування) і аміногрупами -NH (блокування) білків.

У медицині застосовують сульфат міді як протимікробний і припікаючу засіб. Препарати різних солей міді використовують зовнішньо для промивань, спринцювань, у вигляді мазей при запальних процесах слизових оболонок, в фізіотерапії. Мідь у поєднанні з залізом використовується при лікуванні дітей з гіпохромною анемією.

Медьсодержащие препарати і біологічно активні добавки використовуються також в лікуванні і профілактиці захворювань опорно-рухового апарату, гіпотиреозу.

Кобальт (Со) входить до складу молекули цианокобаламина, активно бере участь у ферментативних процесах і утворенні гормонів щитовидної залози, пригнічує обмін йоду, сприяє виділенню води нирками, підвищує засвоєння заліза і синтез гемоглобіну.

В організм кобальт надходить з їжею. Особливо багато його в печінці, молоці, червоному буряку, редисці, салаті і часнику. В середньому в шлунково-кишковому тракті всмоктується близько 20 % надійшов кобальту. Оптимальна інтенсивність надходження кобальту в організм людини становить 20 ... 50 мкг / сут. Дефіцит кобальту спостерігається при недостатньому надходженні цього елемента в організм (10 мкг / сут і менш), а поріг токсичності становить 500 мг / сут.

У медицині солі кобальту в складі вітамінно-мінеральних комплексів використовуються для лікування і профілактики різних захворювань. Вітамін В12 (ціанокобаламін), що містить кобальт, - один із широко розповсюджених вітамінів, які застосовуються в медичних цілях.

Хлорид кобальту у вигляді 20% -ного розчину використовується при лікуванні гіпертонічної хвороби. Радіоактивні ізотопи кобальту ( 60 З) застосовуються в радіоізотопної діагностики та для променевої терапії.

Йод (I) має високу фізіологічну активність і є обов'язковим структурним компонентом тиреотропного гормону і тиреоїдних гормонів щитовидної залози.

Основні функції йоду в організмі: участь в регуляції швидкості біохімічних реакцій; участь в регуляції обміну енергії, температури тіла; участь в регуляції білкового, жирового, водно-електролітного обміну; участь в регуляції обміну деяких вітамінів; участь в регуляції поділу і диференціації клітин, процесів росту і розвитку організму, в тому числі нервово-психічного; індукція підвищення споживання кисню тканинами.

Йод є життєво-важливим елементом, що не генотоксичним. Вважається, що оптимальна швидкість надходження йоду в організм становить 100 ... 150 мкг / сут. Дефіцит йоду може розвинутися під час вступу цього елемента в організм в кількості менше ніж 10 мкг / сут, а поріг токсичності дорівнює 5 мг / сут.

У нормі в організмі людини міститься 15 ... 25 мг йоду, причому половина цієї кількості знаходиться в щитовидній залозі, де його концентрація становить 1000 ... 12000 мкг / г, тоді як у печінці - 0,2 мкг / г, в яєчниках , легких - 0,07 мкг / г, у нирках - 0,04 мкг / г, у лімфовузлах - 0,03 мкг / г, в мозку, сім'яниках і м'язах - 0,02 мкг / г. Норма вмісту йоду в волоссі людини становить близько 4 мкг / г. Ймовірно, йод накопичується також в слизовій оболонці шлунка, слинних і молочних залозах під час лактації.

Основними джерелами йоду для організму людини є морепродукти, а також застосовуються в харчовій промисловості йодофори і йодована сіль. Вміст йоду в харчових продуктах та питній воді значно різниться. Кількість йоду в фруктах і овочах залежить від складу грунту і добрив, а також від того, яку обробку пройшли ці продукти. Найбільш багаті йодом такі морепродукти, як тріска, червоні і бурі водорості, пікша, палтус, оселедець, сардини, креветки. Всмоктується йод переважно у верхньому відділі шлунково-кишкового тракту. Прийом натуральних продуктів не викликає побічних ефектів навіть при надмірному вмісті в них йоду. З організму йод виводиться переважно через нирки.

У медичних цілях йод використовується в лікарських препаратах, які застосовуються, зокрема, при захворюваннях щитовидної залози. Радіоактивний йод застосовується для діагностики захворювань щитовидної залози. Деякі препарати йоду служать в якості рентгеноконтрастних речовин при дослідженні судин і серця ( «Йодамід»), матки і фаллопієвих труб ( «йодоліпол»), печінки і жовчного міхура ( «Білігност»). Йод використовують в гінекологічній практиці для профілактики і лікування інфекційних захворювань як засіб для місцевого застосування.

Марганець (Мп) належить до найважливіших мікроелементів і є компонентом безлічі ферментів, виконуючи в організмі численні функції: бере участь в синтезі і обміні нейромедіаторів в нервовій системі, перешкоджає вільно-радикального окислення, забезпечує стабільність структури клітинних мембран; забезпечує нормальне функціонування м'язової тканини; бере участь в обміні гормонів щитовидної залози (тироксин); забезпечує розвиток сполучної тканини, хрящів і кісток; підсилює гіпоглікемічний ефект інсуліну; підвищує гліколітичну активність; підвищує інтенсивність утилізації жирів; знижує рівень ліпідів в організмі; протидіє жирової дегенерації печінки; бере участь в регуляції обміну вітамінів С, Е, групи В, холіну, міді; бере участь у забезпеченні повноцінної репродуктивної функції; необхідний для нормального росту і розвитку організму.

В організмі марганець утворює металлокомплексов з білками, нуклеїновими кислотами, ATP, ADP, окремими амінокислотами. Марганець входить до складу металлоферментов - аргінази, холінестерази, фосфоглюкомутази, піруваткарбоксілази.

Середньодобова потреба людини в Марганці становить

2 ... 5 мг. Біозасвоюваність його невисока: всього 3 ... 5%. Оптимальна швидкість надходження марганцю в організм - 3 ... 5 мг / добу; рівень, що призводить до дефіциту, і поріг токсичності оцінюються в 1 і 40 мг / добу відповідно.

Марганець є життєво необхідним елементом для людини і тварин. Його сполуки надходять в організм в основному з їжею. Багато марганцю міститься в житньому хлібі, пшеничних і рисових висівках, сої, горосі, картоплі, буряку, помідорах, чорниці і в деяких лікарських рослинах (багно, вахті трилистий, лапчатке, евкаліпта).

Всмоктування марганцю відбувається в організмі на всьому протязі тонкого кишечника. Марганець швидко покидає кров'яне русло і в тканинах присутній головним чином в мітохондріях клітин ( «енергетичних станціях» клітини, в яких виробляється енергія). У підвищених кількостях він присутній в печінці, трубчастих кістках, підшлунковій залозі, нирках. Виводиться марганець переважно з калом, потом і сечею.

У медичній практиці як антисептичний засіб широко застосовують калій перманганат - у вигляді водних розчинів для полоскань, спринцювань, змазування виразкових і опікових поверхонь, промивань сечового міхура і сечовивідних шляхів.

В останні роки органічні сполуки марганцю використовуються в мінерально-вітамінних комплексах, біологічно активні добавки, для лікування і профілактики різних захворювань (наприклад, в назальних спреях при лікуванні алергічного риніту). Радіоактивні ізотопи марганцю застосовують в дослідницьких цілях.

Цинк (Zn) є кофактором великої групи ферментів, які беруть участь в білковому та інших видах обміну, тому він необхідний для нормального протікання багатьох біохімічних процесів. Цей елемент необхідний для синтезу білків, в тому числі колагену, і формування кісток; бере участь в процесах розподілу і диференціації клітин, формуванні Т-клітинного імунітету, функціонуванні десятків ферментів, інсуліну підшлункової залози, антиоксидантного ферменту - супероксида дисмутази, статевого гормону дігідрокор- тікостерона; відіграє найважливішу роль в процесах секреції сальних залоз, регенерації шкіри, росту волосся і нігтів, а також при загоєнні ран, оскільки бере участь в синтезі білків, сприяє всмоктуванню вітаміну Е і підтримці нормальної концентрації цього вітаміну в крові. Важливу роль він відіграє в метаболізмі алкоголю. Недолік цинку може підвищувати схильність до алкоголізму (особливо у дітей і підлітків). Цинк бере участь у кровотворенні, зміцнює імунну систему організму.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >