Таблица 4.68. Важнейшие заболевания, синдромы, признаки дефицита и избытка цинка [Авцын А.П., 1990] Дефицит цинка в организме Избыток цинка в организме Эндогенный дефицит цинка: врожденные пороки развития плода и новорожденных (гидроцефалия, микро и анофтальмия, расщепления неба, искривление позвоночника, пороки сердца и др.).
Продолжение табл. 4. Дефицит цинка в организме Избыток цинка в организме Наследственный энтеропатический акродерматит.
Экзогенный дефицит цинка алиментарного происхождения и при нарушениях всасывания — болезнь Прасада (тяжелая железодефицитная анемия, карликовость, половое недоразвитие).
Идиопатическая гипогенезия и дизосмия.
Дерматит, гипогенезия и гипосмия при хронических заболеваниях желудочнокишечного тракта, после гастрэктомии и др., а также при алкогольном циррозе и других заболеваниях печени. Замедленное заживление ран.
Цинкдефицитное атоническое кровотечение у матери, преждевременные роды и врожденные уродства плода.
Ятрогенный дефицит цинка при парентеральном питании и длительном лечении цитостатиками, Lпеницилламином и Dгистидином.
Кобальт в сыворотке Содержание кобальта в сыворотке в норме составляет 0,20—0,28 мкг/дл, или 33,9— 47,5 нмоль/л.
У здорового человека кобальт содержится в основном в печени, почках и мышечной ткани. Основной биологической функцией кобальта в организме является его присутствие в молекуле витамина В,2, поэтому недостаточность кобальта рассматривается как недостаточность витамина В12. Кобальт выводится из организма главным образом с мочой.
Определение кобальта играет важную роль при дифференциации В12дефицитной анемии от фолиеводефицитной, при которой концентрация кобальта в крови находится в пределах нормы. Важнейшие заболевания, синдромы, признаки дефицита и избытка кобальта представлены в табл. 4.69.
1. Профессиональные отравления с поражением органов дыхания, кроветворения, сердечнососудистой и нервной систем, сопровождающиеся аллергическим дерматитом, хроническим бронхитом, пневмонией и пневмосклерозом. 2. Кобальтовая миокардиопатия. Алиментарнотоксическая кобальтовая миокардиодистрофия с декомпенсацией, полицитемией и гиперплазией щитовидной железы.
Марганец в крови Содержание марганца в норме: сыворотка — 0,05—0,07 мкг/дл, или 9,1—12, нмоль/л; цельная кровь — 0,4—1,4 мкг/дл, или 73—255 нмоль/л.
В норме у здорового человека содержание марганца в костях, особенно трубчатых, а также в печени и почках выше, чем в других органах. В основном этот МЭ экскретируется с калом и незначительно с мочой. Марганец содержится во многих металлоферментах, участвующих в самых различных метаболических процессах (табл. 4.70), либо служит в качестве активатора ферментов [Скочий П.Г., Лабинский А.И., 1990].
У человека описан наследственный дефект синтеза пируваткарбоксилазы, проявляющийся клинически в виде лактат и пируватацидоза, неврологических расстройств и прогрессирующей умственной отсталости, известный под названием «подострый энцефаломиелит», или болезнь Ли.
т а б л и ц а 4.70. Важнейшие марганецсодержащие ферменты Фермент Молекулярная масса, дальтон Функция Аргиназа 120 Расщепление аргинина с образованием мочевины Пируваткарбоксилаза 500 Синтез углеводов из пировиноградной кислоты Супероксидцисмутаза (МпСОД) 80 Дисмутация супероксида МпСОД содержится преимущественно в митохондриях в отличие от Си,2пСОД, которая содержится в цитозоле клеток. При недостаточности МпСОД супероксид вступает в реакцию с пероксидом с образованием гидроксильного радикала, который способен вызвать перекисное окисление липидов и повреждение мембран митохондрий. При гипербарической оксигенации, длительном употреблении алкоголя, гипоксиях и других условиях, способствующих образованию супероксидного радикала, активность МпСОД существенно возрастает.
Марганец выполняет функцию активатора целого ряда ферментов, относимых в первую очередь к киназам, карбоксилазам и трансферазам. Гликозилтрансферазы играют важную роль в синтезе гликозаминогликанов и гликопротеидов. При дефиците марганца отмечается снижение активности этих ферментов, обусловливающее аномалии развития скелета.
Марганец участвует в следующих биологических процессах:
оказывает заметное влияние на процессы глюконеогенеза и регуляцию уровня глюкозы в крови. Марганец также необходим для нормальной секреции инсулина, причем сте пень угнетения секреторного механизма у больных с недостаточностью марганца уси ливается по мере стимуляции выделения инсулина лекарственными препаратами. Сни жение синтеза инсулина при недостаточности марганца объясняется гибелью бетакле ток панкреатических островков. Активность МпСОД в альфа и бетаклетках подже лудочной железы ниже, чем в других тканях, поэтому снижение активности фермента при дефиците марганца существенно повышает чувствительность железы к повреждаю щим действиям супероксидных радикалов;
усиливает действие гормонов гипофиза, половых гормонов, инсулина, стимулирует рост организма, способствует кроветворению, повышает катаболизм белков, предуп реждает отложение холестерина в стенках сосудов. Обнаружена взаимосвязь между об меном марганца и ретинолом, тиамином, аскорбиновой кислотой, кальциферолом, то коферолом;
дефицит марганца отражается в первую очередь на формировании скелета как во внут риутробный, так и постнатальный периоды жизни;
дефицит марганца приводит к развитию атаксии новорожденных. При дефиците мар ганца во внутриутробном периоде рождается потомство с признаками атаксии, харак теризующейся потерей равновесия, нарушением координационных рефлексов, запро кидыванием головы;
недостаточность марганца отражается и на функциях мозга. У 30 % детей со склоннос тью к судорогам обнаруживается пониженное содержание марганца в крови, состав ляющее около 1/3 нормы. У лиц с частыми приступами эпилепсии содержание марган ца в крови существенно ниже, чем у больных с редкими приступами. Биологическая роль марганца в ЦНС связана с обеспечением нормальной структуры и стабильности мембран.
Дефицит марганца в организме сопровождает сахарный диабет, нечувствительный к инсулину (эффективно введение хлорида марганца), вызывает гипохолестеринемию.
Избыток марганца в организме приводит к развитию манганозов — техногенных микроэлементозов, обусловленных избыточным поступлением марганца в условиях производства. Крайнее выражение профессионального манганоза — синдром паркинсонизма: расстройства двигательной активности (маскообразность лица, дизартрия, нарушение письма, специфичная «петушиная» походка); психические нарушения (эйфория, благодушие, снижение критики); астеновегетативный синдром с угнетением функции гонад.
Хром в крови Содержание хрома в норме: сыворотка — 14 нг/дл, или 2,7 нмоль/л; цельная кровь — 70 нг/дл, или 13,4 нмоль/л.
В кровяном русле хром специфически связывается с трансферрином, который служит его переносчиком.
Содержание хрома в органах и тканях в 10—100 раз выше, чем в крови.
Установлено, что поступающий в организм человека хром накапливается в легочной ткани, в органах системы мононуклеарных фагоцитов, т.е. в печени, почках, селезенке, костях и костном мозге. Всосавшийся хром выводится из организма в основном с мочой.
Хром участвует в следующих биологических процессах:
усиливает действие инсулина во всех метаболических процессах, регулируемых этим гормоном. В присутствии инсулина повышает скорость проникновения глюкозы в клетки, ее окисление. При недостаточности хрома снижается толерантность к глюкозе и повышается уровень липидов в крови, поддающиеся коррекции препаратами хрома.
У больных сахарным диабетом содержание хрома, как правило, снижено. Трехвалент ный хром является необходимым кофактором для запуска действия инсулина в пери ферических тканях. Фактор толерантности к глюкозе представляет собой биологически активную форму хрома. Уменьшение поступления хрома в организм может служить фактором, усугубляющим нарушение толерантности к глюкозе у истощенных детей, при диабете у взрослых и у некоторых пожилых людей;
хром играет важную роль в липидном обмене. Дефицит этого МЭ может привести к развитию атеросклероза. У лиц с расстройствами коронарного кровообращения кон центрация хрома в плазме крови значительно ниже, чем в норме. Прием препаратов хрома способствует снижению концентрации триглицеридов в крови и увеличению со держания холестерина в составе ЛПВП;
прочно связан с нуклеиновыми кислотами и защищает их от денатурации;
способен при определенных условиях замещать йод в тиреоидных гормонах, что отме чается у людей, проживающих в йоддефицитных районах. Назначение препаратов хрома повышает функцию щитовидной железы;
при избыточной концентрации токсическое действие оказывает как трехвалентный, так и шестивалентный хром. Однако канцерогенными свойствами обладает шестива лентный хром.
При дефиците хрома в организме отмечаются снижение толерантности к глюкозе, гиперинсулинемия, глюкозурия, гипергликемия натощак, задержка роста, гипертриглицеридемия и гиперхолестеринемия, увеличение атеросклеротических бляшек в аорте, периферические невропатии, нарушения высшей нервной деятельности, снижение оплодотворяющей способности и числа спермиев.
При избытке хрома в организме могут развиваться профессиональные хромовые дерматиты, изъязвление слизистой оболочки носа с перфорацией носовой перегородки, хромовый гепатоз. Шестивалентный хром оказывает наиболее выраженное общетоксическое, нефротоксическое, гепатотоксическое, мутагенное и канцерогенное действие.
Молибден в сыворотке Содержание молибдена в сыворотке в норме — 0,37—0,79 нг/мл, или 3,85—8, нмоль/л.
Молибден является составной частью некоторых металлоферментов: ксантиноксидазы, сульфитоксидазы, а также альдегидоксидазы.
Ксантиноксидаза — фермент, катализирующий окисление ксантина, гипоксантина и альдегидов с поглощением кислорода и образованием соответственно мочевой кислоты, ксантина или карбоновых кислот и супероксидных радикалов. При генетическом дефекте ксантиноксидазы и нарушении реабсорбции ксантина в почечных канальцах возникает ксантинурия, которая характеризуется выделением с мочой очень большого количества ксантина и тенденцией к образованию ксантиновых камней, при этом количество мочевой кислоты в сыворотке крови и в суточном количестве мочи резко снижено (менее 1,19—2,98 и 2,38—5,95 ммоль/л соответственно). Дискутируется вопрос о возможной связи избытка молибдена в пище с возникновением подагры [McCarty D.J., Koopman W.J., 1993]. Повышенный синтез ксантиноксидазы и интенсификация пуринового обмена ведут к накоплению из быточных количеств мочевой кислоты, с выделением которых не справляются почки.
В результате этого мочевая кислота и ее соли откладываются в сухожилиях и суставах.
Сульфитоксидаза превращает сульфит в сульфат и присутствует преимущественно в печени. Генетический дефект сульфитоксидазы у человека характеризуется выраженными аномалиями мозга, умственной отсталостью, эктопией хрусталика и повышенным выделением с мочой сульфитов, Sсульфоцистеина и тиосульфата при заметном снижении количества сульфатов.
Хроническая профессиональная интоксикация молибденом вызывает функциональные изменения печени, повышение содержания мочевой кислоты и самого молибдена в сыворотке крови. Затем появляются полиартралгии, артрозы, гипотензия, снижение гемоглобина, числа эритроцитов и лейкоцитов в периферической крови. Аэрозоли молибдена могут вызвать поражение бронхов и приводить к пневмокониозу.
Ванадий в крови Содержание ванадия в норме: плазма — 0,054—0,136 мкмоль/л; цельная кровь — 0,470— 1,160 мкмоль/л.
Концентрация ванадия в органах и тканях человека невысока. Наибольшее его количество содержится в костной ткани, печени, почках, селезенке. Ванадий участвует в следующих биологических процессах:
играет роль этиологического фактора при маниакальнодепрессивном психозе, при ко тором имеет место нарушение обмена натрия в эритроцитах, вызванное угнетением Na+, К+АТФазы повышенной внутриклеточной концентрацией ванадия;
оказывает влияние на обмен глюкозы в организме путем стимуляции ее окисления;
катализирует окисление серотонина и близких к нему аминов тирамина, адреналина и др.;
