![]() |
Островок здоровья
|
||||
![]() |
|||||
![]() |
|||||
|
записная книжка врача акушера-гинеколога Маркун Татьяны Андреевны
|
||||
![]() |
|||||
![]() |
|||||
![]() Биохимические аспекты действия на организм минеральных компонентов пищи. Цинк, селен. Данная лекция является составной частью и продолжением цикла лекций, объединяющим общей проблематикой "микронутриентология". Поэтому мы опускаем ряд общих вопросов, касающихся роли микронутриентов в системе питания и оздоровления населения. Они были освещены в лекциях проф. Гичева Ю.П. Среди весьма многочисленных природных соединений, относящихся к микронутриентам и представляющих собой необходимую составляющую нормального жизнеобеспечения организма, важное место занимают минеральные компоненты, т.е. катионы металлов и некоторые неорганические анионы. Эта тема исключительно широка, так как по мнению специалистов, практически все элементы Периодической таблицы Д.И.Менделеева являются структурными и функциональными компонентами организма или тем или иным путем поступают в его системы. Это положение едва ли является сколько-нибудь значительным преувеличением и лишь вопрос времени подтвердить его справедливость. Достаточно вспомнить элемент селен, который долгое время рассматривался только как экзогенный токсикант I группы опасности, а сегодня входит в число эссенциальных, т.е. незаменимых, компонентов питания. Значимость этого микронутриента мы подробно обсудим ниже. Доказаны важные физиологические функции германия, бора, кремния, а в составе тканей зуба - стронция, бария, ванадия, алюминия, фтора и других, которые в более высоких дозах токсичны, тогда как в микро- и ультрамикродозах являются необходимыми для процессов минерализации. Естественно, что при рассмотрении столь многоплановой проблемы мы сознательно идем на неизбежную при этом фрагментарность изложения, понимая под этим ограничение круга рассматриваемых компонентов, но сохраняя стремление глубже проанализировать молекулярные аспекты их действия. Минеральные компоненты в зависимости от их содержания в организме и пищевых продуктах делятся на макроэлементы и микроэлементы. Содержание макроэлементов составляет десятки и сотни миллиграммов на 100 г живой ткани или продукта. К ним относятся ионы кальция Са2+, магния Мg2+, калия К+, натрия Na+, фосфор (в виде фосфатов и эфиров фосфорной кислоты), сера (в виде тиолов, ди- и полисульфидов, сульфатов, изотиоцианатов), хлор (главным образом в виде хлорид-иона). Концентрации микроэлементов определяются величинами от микрограммов (10-6 г или 10-3 мг) до единиц миллиграммов. В настоящее время 16 микроэлементов признаны необходимыми для жизнедеятельности. К ним относятся ионы железа Fe3+, меди Си2+, цинка Zn2+, марганца Мn2+, кобальта Со2+, хрома Сr3+, молибдена, ванадия, никеля Ni2+, а также иод J, фтор F, кремний Si, селен Se, германий Ge, бор В. Со временем их перечень, безусловно, расширится. Форма минеральных компонентов в организме может быть 1) ионной (часто в виде координационно связанных комплексов и хелатов), например, железо в геме, комплексы ионов металлов с белками; 2) ковалентной, чаще с атомом углерода, например, Se в селенсодержащих белках и ферментах в виде селено-метионина. Возможно, так же связаны кремний, бор и другие элементы. Такие соединения имеют характер элементорганических, поскольку микроэлемент ковалентно связан непосредственно с углеродом. Уже само по себе такое многообразие минеральных компонентов свидетельствуе об их важной роли в обеспечении процессов жизнедеятельности. К сожалению, даже среди врачей нет полного и убежденного понимания роли и значимости этих факторов в обмене веществ. Если роль витаминов в жизнеобеспечении организма стала медицинской (да и бытовой парадигмой), то значение минеральных веществ, особенно микроэлементов, и необходимость их обязательного поступления в организм явно недооценивается. Дефицит минеральных компонентов в питании называется гипоэлементозами (аналогично, гиповитаминозам) и в условиях России носит тотальный характер. А между тем, биологическое значение минералов нисколько не меньше, чем витаминов, и организм человека и животных нуждается в постоянном обеспечении и теми, и другими в полном наборе. Это становится особенно понятным даже из самых общих, ставших уже хрестоматийными, биохимических представлений. Достаточно вспомнить, что минералы являются кофакторами (небелковой частью) ферментов, и в этом аспекте их функция ничем не отличается от витаминов, которые являются предшественниками органических кофакторов ферментов - коферментов. Если учесть, что 99,9% всех протекающих в организме процессов являются ферментативными, то роль всех кофакторов в процессах метаболизма становится однозначно очевидной: при дефиците минеральных компонентов значительная часть ферментных систем организма функционирует неэффективно. Другими словами, ситуация совершенно адекватна той, которая имеет место и при дефиците витаминов. Однако роль минералов не ограничивается коферментными функциями. Более того, некоферментные функции минералов также чрезвычайно широки. Например, ион кальция является важнейшим внутриклеточным сигнальным фактором, (вторичным посредником), контролирующим, наряду с органическими посредниками (в частности, ц-АМФ), а часто опосредуя действие последних, процессы внутриклеточной сигнализации и управление функциями клетки. Ионы кальция являются компонентом каскадного механизма свертывания крови, фактором сократительной способности мышечной ткани, в том числе сердечной мышцы, оказывают противовоспалительное и антиаллергическое действие, воздействуют на функции эндокринных желез, усиливают действие вазопрессина, регулирующего тонус сосудов. Наконец, следует подчеркнуть, что комплексы кальция и фосфатов в виде так называемых гидроксиапатитов, включающие как непременный компонент и магний, а функционирующие только при наличии таких микроэлементов, как цинк, фтор, бор, кремний и другие, являются основой костной ткани, в том числе зубов, составляющей значительную часть массы тела. Ион магния является и синергистом, и антагонистом кальция, и оба должны поступать в организм сбалансированно в соотношении Са2+: Мg2+ = 2:1. Магний является необходимым фактором функционирования АТФ - универсального аккумулятора и передатчика энергии (по существу в клетке функционирует комплекс АТФ-Мg2+). Поэтому магний является важным фактором в процессах активации в углеводном, фосфорном, жировом и других видах обмена. Минерал в комплексе с АТФ контролирует энергетический потенциал клеток, тканей, органов. Это один из важнейших механизмов влияния магния на возбудимость нервной системы и нейромышечную активность, в том числе и сердечной мышцы, антиспастического и сосудорасширяющего действия, влияние на функционирование сердечно-сосудистой системы, холестериновый обмен и т.д. К сожалению, Северо-Западный регион, в том числе Санкт-Петербург характеризуется дефицитом кальция и магния (а также калия) в питьевой воде, с чем связан высокий процент заболеваемости сердечно-сосудистой и костной систем, в том числе повышенная ломкость костей у детей, остеопороз у пожилых людей и т.д. Завершая эту краткую общую часть, следует подчеркнуть еще один важный аспект значимости нормального поступления минералов в организм. В связи с загрязненностью окружающей среды радиоактивными элементами, особенно в зонах риска, нормальный (а в ряде случаев лучше повышенный) уровень обеспеченности организма минералами создает конкуренцию радиоактивным формам этих же элементов, препятствуя их связыванию тканями организма или, возможно, даже вытесняя их. В сочетании с использованием других средств (энтеросорбенты, антиоксиданты) это важный фактор профилактики радиационного повреждения организма. Приведенные примеры носят лишь иллюстративный характер значимости минералов для протекания отдельных, хотя и очень важных процессов, или формирования структурных образований организма. Далее мы перейдем к рассмотрению биохимических основ действия отдельных микроэлементов, сфокусировав свое внимание на цинке и селене, в которых население подавляющего большинства регионов России испытывает дефицит. ЦИНКБиологическая роль цинка была установлена приблизительно 120 лет назад, хотя ранозаживляющие свойства цинковой мази были известны древним египтянам (около 5000 лет назад). Однако и сегодня биохимические свойства этого микроэлемента продолжают изучаться, и эти исследования приносят новые, порой неожиданные сведения. Ион цинка входит в структуру активного центра широкого круга ферментов, так называемых металло-ферментов. Мы назовем те, функция которых относительно хорошо изучена. Среди них: ![]()
Исключительно велико влияние цинка на гормональные функции организма, включая
Известно, влияние цинка на состояние половой функции у мужчин, включая активность половых гормонов и сперматогенез. Дефицит цинка отрицательно сказывается на функциях тестикул, вплоть до их атрофии (при длительном дефиците микроэлемента), уровне тестостерона в крови, обусловливая олигоспермию. Поэтому прослеживается тесная прямая связь между уровнем цинка в организме и потенцией у мужчин. Наиболее выражено вредное воздействие дефицита цинка на уровень тестостерона у лиц старше 35 лет, а в пожилом возрасте это может стать причиной гиперплазии простаты, вплоть до аденомы. Молекулярной основой этих процессов является функционирование цинка как ингибитора 5α-редуктазы - фермента, контролирующего восстановление тестостерона до дегидротестостерона, и поддерживающий достаточный уровень полового гормона. Избыточное же образование дегидротестостерона, как следствие дефицита цинка, стимулирует пролиферативные процессы и разрастание простаты. Следует отметить, что препараты цинка хорошо сочетаются с рецептурами, содержащими растительные индолы (см.предыдущую лекцию) и препаратами Serenoa repens, липостерольная фракция которой стимулирует биосинтез тестостерона. Их совместное действие эффективно изменяет соотношение тестостерон/эстрадиол в сторону тестостерона, что не только профилактирует заболевания простаты, но и препятствуют другим сексуальным нарушениям, в том числе и импотенции. Эти принципы реализованы, например, в таких фиторецептурах EnRich, как Male Virility Pack, PerForma M, Life-Path. Следует отметить, что во время эякуляции мужской организм теряет со спермой значительное количество цинка, что без адекватного восполнения может привести к его дефициту. Необходимо обратить внимание врачей, что использование диуретиков, например, при гипертонии, выводит цинк из организма, что приводит к половым расстройствам. Назначение совместно с гидрохлортиазидом цинка (описано лечение 500 мг цинка в день в течение 30 сут.) предупреждало эти проявления (Khedun Naicker, 1995). Участие цинка в биосинтезе и метаболизме тестостерона предопределяет высокую потребность в нем в пубератном возрасте. Из-за интенсивного расходования цинка в этом возрастном периоде на обеспечение организма гормоном, и перепроизводства последнего возникают связанные с дефицитом цинка нарушения обмена веществ в коже, выражающиеся в появлении юношеских угрей. Неудивительно, что препараты цинка оказались эффективными при этом недуге. Цинк является необходимым фактором для нормального функционирования и женского организма. Это связано с тем, что цинк входит в структуру рецепторов эстрогенов, через которые реализуются специфические и общие эффекты женских половых гормонов. С этой точки зрения становится понятными патологические изменения, наблюдаемые у женщин при дефиците цинка, в частности, ранний токсикоз беременных, менструальные дисфункции. Особенно выраженные нарушения могут сопровождать дефицит этого микроэлемента при климаксе, когда в организме понижается содержание эстрогенов и их связывание с рецепторами. Следует в связи с этим напомнить и об остеопорозе, как последствии дефицита эстрогенов. Напомним, что цинк является фактором формирования костной ткани, связок и хрящей, нарушающихся при остеопорозе. С цинком органически связано действие еще одного гормона - инсулина. Процессы биосинтеза инсулина, его транспорт, биотрансформация и действие неотделимы от наличия достаточного уровня цинка. Отсюда его исключительная значимость для регулирующего влияния инсулина на печень, а тем самым на обмен веществ в целом, в профилактике и лечении диабета (вспомним оффицинальный препарат инсулина - цинк-протамин-инсулин). Надо полагать, что потребность в цинке возросла в связи с доминированием в питании населения высокоуглеводной пищи, требующей повышенной продукции инсулина, и высокой распростаненностью диабета. Как было показано в работе Ripa S. (Ripa S, 1995), у пациентов с I и II типом диабета часто обнаруживается низкие уровни цинка крови, высокая цинкурия, общее истощение цинка, снижение действия инсулина на печень, как следствие цинкового дефицита. Все это является доводом в пользу применения добавок цинка при диабете. Заметим, что для поддержания нормального уровня сахара в крови, его захвата клетками и биотрансформации необходим еще один микроэлемент - хром, который является компонентом фактора толерантности к глюкозе (GTF-Cr). Цинк жизненно важен для функционирования тимуса как железы, регулирующей иммунные функции организма. Считается, что с возрастом наблюдается естественная инволюция железы. Тем не менее в последнее время было показано, что цинк восстанавливает состояние тимуса. Это позволяет надеяться, что возрастная инволюция этой железы (с чем печально связывают общее угасание организма) не является необратимой, а определяется внешними факторами, в первую очередь наличием в организме цинка. Таким образом, цинк является одним из важнейших микроэлементов, необходимым для нормального развития и функционирования иммунной системы организма (см. также раздел "Селен"). Поскольку и витамин А играет важную роль в функционировании последней, механизм стимулирующего влияния цинка на систему иммунитета включает отмеченный выше синергизм: витамин А-цинк. Действительно, комбинация витамина А и цинка стимулирует синтез антител. Поэтому цинк оказывает выраженное иммунотерапевтическое действие и является фактором, препятствующим возникновению иммунодефицитов, особенно в пожилом возрасте и у стрессированных больных. Цинк профилактирует простудные заболевания, оказывая противовирусное действие. Особенно эффективен цинк в сочетании с витамином С и, разумеется, витамином А. Имеется информация, что даже у больных СПИДом применение цинка уменьшает число оппортунистических инфекций (Mocchegiani, 1995). Имеются сведения о влиянии цинка на вкусовые восприятия и обоняние. Потеря обонятельной и вкусовой чувствительности у пожилых людей и беременных связывают с недостаточностью этого микроэлемента. Следует отметить ряд интересных, но пока малоизученных аспектов благоприятного влияния цинка при эпилепсии, шизофрении (в сочетании с Мn2+ и витамином В6), малокровии. Имеются данные о роли цинка в функционировании мозга и его способности к запоминанию и поведенческих реакциях. Столь многоплановое действие цинка на различные аспекты жизнедеятельности организма предполагает его влияние на какие-то ключевые звенья функционирования клетки. Помимо прямого действия на белки и ферменты, о чем шла речь выше, фундаментальное значение может иметь влияние цинка на репликацию ДНК и экспрессию генов, поскольку ионы цинка входят в активный центр ДНК - и РНК-полимераз, формируя цинк-зависимый ДНК-связывающий участок ("цинковые пальцы"). С этих позиций, например, объясняются активизация цинком репаративных процессов в молекулах нуклеиновых кислот, биомембранах и других клеточных структурах, о чем речь шла выше. Суточная потребность в цинке 13-14 мг. Наиболее эффективны хелатные комплексы цинка (фиторецептуры Enrich: Maxi Chel, Male Virility Pack, Female Vitality Pack и др.). Из продуктов питания цинком богаты креветки, устрицы, сельдь, макрель, печень, мясо, семена тыквы, подсолнечника, грибы, зерновые. Однако, фитиновая кислота, содержащаяся в зерновых и сое, связывает цинк и другие минералы в неусвояемые металлофитиновые производные. ![]() СЕЛЕНСелен в настоящее время рассматривается как один из важнейших эссенциальных микроэлементов. Суточная потребность взрослого человека в селене 50-200 мкг в сутки, в среднем около 100 мкг. Поступающий с пищей селен быстро всасывается в двенадцатиперстной кишке, в меньшей степени - тощей и слепой. Транспорт селена осуществляется и ферментами, и плазмой крови, где находится в комплексе с альбуминами, α- и β- глобулинами и липопротеинами. Связывание селена с белками осуществляется печенью, куда он поступает из ЖКТ. Основной же формой селена, доставляющей его из печени к тканям, является специальный белок - селенопротеин Р. У человека наибольшая концентрация селена регистрируется в миокарде, печени, скелетных мышцах, небольшие количества зафиксированы в надпочечниках и тканях зубов. Селен легко преодолевает гематоэнцефалический, гематотестикулярный, гистогематический барьеры, накапливаясь в цитоплазме и митохондриях. Из препаратов селена чаще всего используется селенит натрия, но лучше действуют органические производные селена - селенометионин и селеноцистеин, особенно в составе дрожжей и чеснока. Из белков, включающих в свой состав селен, важное значение имеет и наиболее изучен один из важнейших антиоксидантных ферментов - глутатион-пероксидаза (Se-зависимая)(ГПО). Активность этого фермента пропорциональна логарифму концентрации селена в пище, прямо пропорциональна - в крови. Фермент защищает от повреждающего действия перекиси водорода, гидропероксидов ненасыщенных и полиненасыщенных жирных кислот, холестерина и других продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ), обладающих сильным повреждающим действием на биомембраны и биологически активные молекулы. Таким образом, селен защищает организм от накопления продуктов ПОЛ, нормализует состояние ядер, предупреждает повреждение их хромосом, стимулирует функции рибосом, а, следовательно, синтез белка. Антиоксидантный эффект селена существенно усиливается при комбинации с витамином Е, что связано с синергизмом их действия. Благоприятствует активности селена и глутатионпероксидазы и витамин С за счет повышения кишечной адсорбции микроэлемента. Имеются сведения еще об одном Se-зависимом и Sе-содержащем ферменте - фосфолипид-гидропероксид-ГПО, который восстанавливает в мембранной фазе гидропероксиды фосфолипидов и холестерола, защищая эти органеллы от повреждения. В лейкоцитах этот фермент регулирует синтез лейкотриенов. Имеются указания о специфическом Se-содержащем протеине в миокарде и мышечной ткани, отсутствующие при дефиците этого микроэлемента, а также - о тестикулярном селенопротеине. Исключительное значение имеет открытие селенсодержащего белка, находящегося в мембранах клеток печени, почек, щитовидной железы. Это фермент, называемый иодтиронин-5-деиодиназа, катализирует отщепление иода от тироксина с образованием основного гормона щитовидной железы — трииодтиронина. Описанный эффект его действия свидетельствует о тесных взаимоотношениях между двумя микроэлементами: иодом и селеном, о возможности развития патологических состояний щитовидной железы при дефиците не только иода, но и селена. Учитывая фундаментальную роль щитовидной железы в регуляции обмена веществ, значение этого открытия трудно переоценить. Установлено, что соединения селена участвуют в регуляции синтеза полинуклеотидов, нормализуя обмен нуклеиновых кислот и белков. Во многих исследованиях биохимии селена констатируются и другие аспекты действия его соединений, часто без расшифровки механизма: в его присутствии уменьшается концентрация липидов и глюкозы в крови, нейтральных жиров в печени при одновременном накоплении макроэргов (богатых энергией молекул). В печени усиливается мобилизация метионина, что наряду с антиоксидантным действием селена стимулирует его антиатеросклеротический эффект. Изменяется активность широкого спектра ферментов метаболизма - декарбоксилаз, щелочной фосфатазы, амилазы; ферментов энергетического обмена - сукцинат- и изоцитратдегидрогеназы, глюкозо-6 фосфатдегидрогеназы, ЛДГ, терминального фермента дыхательной цепи - цитохромоксидазы. Селен влияет также на активность ДНК-азы и РНК-азы. Биохимические аспекты действия селена еще предстоит осмыслить. Но тем не менее эти механизмы обеспечивают следующие благоприятные эффекты этого микроэлемента:
Дефицит селена обусловливает миодистрофию, в том числе дистрофию сердечной мышцы, аритмии и кардионекрозы, что является признаками болезни Кешана. При селенодефицитных состояниях возможно постепенное нарушение функций поджелудочной железы, вплоть до дистрофии, сопровождающееся также нарушением усвоения жиров и витамина Е. Из-за развивающейся гипоинсулинемии появляются глубокие нарушения обмена веществ, в том числе развитие диабета. Отсюда следует, что комбинация селена с цинком и хромом является важным фактором профилактики этого заболевания. Суммируя изложенные выше данные, можно говорить о выраженном геропротекторном действии селена и его благоприятном влиянии (особенно в комбинации с другими микронутриентами, см. выше) на качество жизни. Источником селена в пище могут служить продукты моря, свиные и говяжьи почки, яйца. Из растительных продуктов - чеснок, проросшие зерна злаков, грибы, дрожжи. Сахар препятствует усвоению и действию селена. Список литературы [показать] . Введение в общую микронутриентологию
Содержание:
|
Виртуальные консультации
На нашем форуме вы можете задать вопросы о проблемах своего здоровья, получить
поддержку и бесплатную профессиональную рекомендацию специалиста, найти новых знакомых и
поговорить на волнующие вас темы. Это позволит вам сделать собственный выбор на основании
полученных фактов.
Обратите внимание! Диагностика и лечение виртуально не проводятся! Обсуждаются только возможные пути сохранения вашего здоровья. Подробнее см. Правила форума
Последние сообщения
Реальные консультации Реальный консультативный прием ограничен. Ранее обращавшиеся пациенты могут найти меня по известным им реквизитам. Заметки на полях Нажми на картинку - Новости сайта Ссылки на внешние страницы
20.05.12
Уважаемые пользователи! Просьба сообщать о неработающих ссылках на внешние страницы, включая ссылки, не выводящие прямо на нужный материал,
запрашивающие оплату, требующие личные данные и т.д. Для оперативности вы можете сделать это через форму отзыва, размещенную на каждой странице.
Тема от 05.09.08 актуальна!
Остался неоцифрованным 3-й том МКБ. Желающие оказать помощь могут заявить об этом на нашем форуме 05.09.08
В настоящее время на сайте готовится полная HTML-версия МКБ-10 - Международной классификации болезней, 10-я редакция. Желающие принять участие могут заявить об этом на нашем форуме
25.04.08
|
![]() |
![]() |
Чтобы сообщить об ошибке на данной странице, выделите текст мышью и нажмите Ctrl+Enter.
Выделенный текст будет отправлен редактору сайта. |
![]() |
![]() |
Информация, представленная на данном сайте, предназначена исключительно для образовательных и научных целей,
не должна использоваться для самостоятельной диагностики и лечения, и не может служить заменой очной консультации врача. Администрация сайта не несёт ответственности за результаты, полученные в ходе самолечения с использованием справочного материала сайта Перепечатка материалов сайта разрешается при условии размещения активной ссылки на оригинальный материал. © 2008 blizzard. Все права защищены и охраняются законом. |
![]() |
![]() |