19.7.3.1. Краткая характеристика основных эссенциальных микроэлементозов

Нарушение обмена железа

В норменаибольшее количество железа (около 3 г) содержится в геме (комплексе железа с протопорфирином) функционально активного гемоглобина эритроцитов. Меньшее его количество (около 1,2 г) находится в тканях в следующих железосодержащих формах: 1) депонированной (в виде ферритина, гемосидерина, сидерохромов), 2) функционально активной (в виде миоглобина скелетных мышц, железосодержащих ферментов, количество которых превышает 70), 3) транспортной (в виде трансферрина и др.). Нормальный суточный баланс железа в организме составляет около 2 мг (250 мкмоль). Содержание железа в сыворотке крови составляет 7–28 мкмоль /л, ферритина – 12-200 мкг/л.

В условиях патологии чаще развивается недостаток железа в организме, реже – его избыток. Это сопровождается нарушениями следующих основных функций железосодержащих биомолекул организма: 1) транспорта электронов, 2) транспорта кислорода, 3) активности окислительно-восстановитель- ных ферментов (оксидаз, пероксидаз, каталаз, супероксиддесмутазы и др.),

4) транспорта и депонирования железа.

Отрицательный баланс железа в организме возникаетв результате:

- длительного недополучения железа с пищей (мясом, печенью, рыбой, фруктами, зерновыми, грибами и др.);

- уменьшения всасывания железа в тонких кишках (из-за дефицита образования комплексных соединений железа с хлором соляной кислоты желудочного сока или другими веществами, особенно, с аскорбиновой кислотой; повреждения слизистой тонких кишок; избыточного приема молока, кофе, чая; недостаточного поступления с пищей витаминов В₂, В₆, А и др.);

- усиленного выведения железа из организма ( из-за повышения процессов слущивания эпителия слизистых пищеварительного тракта, желче- , моче- и потовыведения и, особенно, в результате кровопотери (известно, что при потере 1 мл крови организм теряет около 0,5 мг железа);

- снижения синтеза гемоглобина, ферритина, трансферина, желесодержащих ферментов;

- превалирования процессов выведения железа из организма над процессами его поступления в организм;

- усиленного использования железа тканями, отмечаемого при ускоренном росте у подростков, при беременности и лактации.

Дефицит железа в организме клинически проявляется:- развитием железодефицитных гипохромных анемий, лейкопений; - снижением аппетита, антиоксидантной защиты, активности иммунной системы; - развитием депрессий; - уменьшением резистентности организма к действию повреждающих факторов; - появлением общей слабости; - возникновением повышенной утомляемости, чувствительности к холоду, ломкости ногтей, хрупкости костей; - появлением бледности кожных покровов и слизистых; - растрескиванием слизистых в углах рта («заеды») и т.д.

Для профилактики развития дефицита железав организме целесообразно сочетать прием растительной пищи с белковой, особенно мясом, печенью, рыбой. Ибо известно, что многие фрукты и овощи содержат негемовое железо, не участвующее в синтезе гемоглобина.

Для лечения железодефицитной анемиии других железодефицитных форм патологии рекомендуется длительное назначение различных препаратов, содержащих двухвалентное железо (сульфит, хлорид, лактат, сахарат железа и др.) в виде приема следующих препаратов: ферроплекса, ферроксаля, ферковена, сиропа алоэ с железом, железо - аскорбата, железодекстрана, гемостимулина, гематогена, а также сочетания препаратов железа не только с аскорбиновой кислотой, соляной кислотой или желудочным соком, но и с фолиевой кислотой и препаратами меди.

Положительный баланс железа в организме возникает при:

• избыточном, обычно не контролируемом приеме препаратов железа;

• усиленном образовании гемоглобина, гемосидерина и др. железосодержащих веществ, особенно, отмечаемом при массивном гемолизе;

• нарушении интермедиарного обмена железа.

Избыток железа в организме клинически проявляетсяактивизацией оксидантной системы, накоплением свободных радикалов и гидроперекисей и их повреждающим действием, главным образом на мембранные клеток.

Для ослабления или предотвращения повреждающего действия избытка железана организм его препараты следует принимать одновременно с антиоксидантами ( витаминами С, Е, А, селенитом натрия и пищей, содержащей эти витамины и селен, особенно хреном).

Нарушение обмена цинка

Содержание цинка в организме здорового человека составляет 23-31 ммоль (1,5 – 2,3 г). Цинк обнаруживается практически во все органах и тканях. Наибольшее его количество определяется в скелетных мышцах (около

63 % ) и в сперматозоидах (1900 мг/г ). Цинк накапливается в поджелудочной железе, слизистой оболочке тонкого кишечника, хорошо реабсорбируется в дистальных извитых канальцах почек. Данный микроэлемент жизненно необходим. Он входит у человека в состав 80 ферментов. Гомеостаз цинка в организме определяется, главным образом, интенсивностью процесса его всасывания в различных отделах тонких кишок. В клетках слизистой оболочки последних цинк связывается и транспортируется с металлотиоксином в кровь. Здесь он находится преимущественно в эритроцитах, где его в 8-9 раз больше, чем в плазме. В плазме цинк связан и транспортируется, главным образом, с альбуминами, которые переносят его в печень и другие ткани, где он вновь связывается с металлотиоксином. В норме выводится цинка около 0,4 мг/сут преимущественно (около 90 %) с калом и меньше (около 10 %) с мочой, потом, менструальной кровью. Суточный баланс цинка составляет около 13-15 мг.

Расстройства баланса цинка в организме проявляется преимущественно в виде недостаточности и редко в виде избытка.

Отрицательный баланс цинка в организме возникает в результате:

1. снижения поступления его с пищей (говядиной, печенью, продуктами моря, орехами, горохом, зернами, отрубями, овсяной мукой, морковью и др.);

2. нарушения всасывания в тонких кишках (вследствие воспалительных, деструктивных и опухолевых процессов );

3. уменьшения реабсорбирования в дистальных извитых канальцах почек;

4. нарушения мобилизации эндогенных запасов цинка, особенно при снижении количества и биологической активности глюкокортикоидных гормонов.

Дефицит цинка в организме возникаетпри интенсивном и длительном стрессе: травмах, ожогах, инфекциях, интоксикациях. Он диагностируется при снижении содержания цинка в сыворотке крови ниже 13 мкмоль /л.

Недостаточность цинка в организме проявляетсяразвитием многообразных метаболических, структурных и функциональных нарушений. Это обусловлено, прежде всего, тем, что снижается количество и активность огромного числа (более 200 цинксодержащих ферментов (трансфераз:РНК- и ДНК – полимеразы, обратной транскриптазы, фосфодиэстераз, карбокси- и других пептидаз и т.д);гидролаз: щелочной фосфатазы, 5-нуклеотидазы, аминопептидазы и т.д.;лиаз: альдолазы, карбоангидразы и т.д.;оксидоредуктаз: супероксиддесмутазы, алкоголь- и лактатдегидрогеназы и т.д.;изомераз и лигаз). Итогом этого являются нарушения не только синтеза и распада нуклеиновых кислот, белков, липидов, углеводов, их комплексных соединений, расстройств рибосом, процессов трансляции, но и активизация оксидантной системы, сопровождающейся увеличением количества перекисей и свободных радикалов и их повреждающего действия на мембраны клеток. Это приводит к нарушениям деления, роста и созревания клеток, особенно этителиальных, половых, костных и других.

Клинические симптомы дефицита цинкав организме крайне разнообразны: - снижение роста тела, вплоть до развития карликовости; - незрелость плода и наличие уродств у новорожденных; - наличие гипогонадизма, особенно в мужском организме (гипо- и атрофия половых желез), импотенция; торможение синтеза и секреции инсулина и глюкогона; - угнетение клеточного и гуморального иммунитета, наклонность к развитию инфекций и опухолей; - нарушение условнорефлекторной деятельности, памяти, умственной и физической работоспособности; - снижение аппетита, вкусовых ощущений, обоняния; возникновение энтеритов, колитов, диареи, гепатоспленомегалии - угнетение заживления поврежденных тканей; - развитие гиперхолестеринемии, железодефицитной анемии; - снижение активности механизмов детоксикации, уменьшение образования зрительного пигмента (развитие гемералопии); - уменьшение биосинтеза ДНК и РНК и др.

Положительный баланс цинка в организмевозникаетредкоиз-за плохой способности к кумуляции и хорошей способности почек выводить излишки данного микроэлемента. Токсичность избыточно поступающего в организм цинка незначительная. Она проявляется при потреблении более 2 г цинка в день в виде сонливости, тошноты, рвоты, повышении амилазы слюны и липазы сыворотки крови.

Нарушение обмена меди

Содержание меди в организме взрослого здорового человека составляет 1,57–3,14 ммоль. Половина его находится в мышцах и костях, 10 % - в печени, меньшее количество - в мозгу, сердце, почках и других органах.

В крови большая часть (60 %) меди находится в эритроцитах и лейкоцитах, меньшая (40 %) – в плазме, главным образом, в медьсодержащем белке – церулоплазмине (около 0,5 мг), супероксиддесмутазе, каталазе и др. ферментах эритроцитов и лейкоцитов. Суточное поступление меди в организм с пищей составляет 2-5 мг (0,031-0,079 мкмоль), из которых всасывается через пищеварительный тракт только 30 %. В крови медь связывается с белком транскупреином, а также альбуминами и аминокислотами. В клетки, преимущественно гепатоциты, медь транспортируется с трипептидом – глицилгистидинлизином. В клетках медь сначала связывается с белком металлотиоксином, затем включается в церулоплазмин и другие медьсодержащие ферменты и желчь. Выводится медь из организма преимущественно (около 80 %) с желчью, меньше - с секретами пищеварительных желёз (16 %), с мочой (4 %) и потом (менее 1 %).

Недостаточность меди в организме,проявляющаяся снижением её содержания в крови (гипокуприемией),возникает в результате:

1. снижения поступления её с пищей (мясом, печенью, продуктами моря, орехами, семечками, фруктами и т.д.) из-за белкового или полного голодания;

2. уменьшения процесса мальабсорбции меди;

3. нарушения обмена меди в клетках, в основном в гепатоцитах;

4. ускорении выведения меди из организма с желчью и мочой.

Клинически гипокуприемия проявляется: - снижением эритропоэза; - развитием анемии; - гипоплазии и аплазии миелина, особенно в стволе головного мозга и спинном мозге; - повреждениями ЦНС; - парапарезами и параплегиями конечностей; - нарушением формирования и функций скелета и сердечно-сосудистой системы ( главным образом из-за уменьшения образования коллагена, нарушения сшивок коллагеновых и эластических волокон); -уменьшением синтеза меланина (сопровождающегося развитием депигментации), катехоламинов и т.д. Особенно ярко недостаточность медьсодержащего транспортного белка - церулоплазмина выявляется при наследственном заболевании – гепатоцеребральной дегенерации.

Дефицит меди в организме приводитк снижению активности различных оксидаз, участвующих в многообразных окислительно-восстановительных процессах. Недостаточность меди сопровождается подавлением функции антиоксидантной системы, приводящей к увеличению образования свободных радикалов и гидроперекисей с последующим их повреждающим действием на мембраны клеток. Это сопровождается снижением образования макроэргов и различных биосинтетических процессов. Гипокуприемия сопровождается развитием гиперхолестеринемии вследствие снижения активности липопротеинлипазы крови.

Избыток меди в организме, сопровождающийся гиперкуприемией и гиперцерулоплазминемией,отмечаетсяпри стрессе, различных острых и хронических воспалительных заболеваниях (особенно печени и сердца), инфекциях, травмах, опухолях. Накапливаясь в тканях, медь ингибирует мембранную АТФ-азу, цитохромоксидазы, аминооксидазы, ферменты гликолитического и пентозного путей окисления глюкозы и другие ферменты. Избыток меди в организме может даже вызывать явления отравления.