ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ №13
Медицинский факультет
Кафедра гигиены, здоровья и общественного здравоохранения
(зав. кафедрой к.м.н. А.П. Дмитриев)
Микроэлементозы:
классификация и основные характеристики
Учебно-методическое пособие для студентов
(VI семестр)
г. Пенза, 2004.
Информационный лист:
Учебно-методическое пособие «Предмет и содержание гигиены. Санитарное законодательство. Структура, виды деятельности и задачи санитарно-эпидемиологической службы» подготовлено кафедрой гигиены, общественного здоровья и здравоохранения Пензенского государственного университета (заведующий кафедрой, к.м.н. Дмитриев А.П.).
Учебно-методическое пособие подготовили к.м.н. Дмитриев, к.м.н. Полянский В.В. , к.м.н. Баев М.В.
Учебно-методическое пособие подготовлено в соответствии с «Программой по «ГИГИЕНА» для студентов лечебных факультетов высших медицинских учебных заведений», разработанной Всероссийским учебно-научно-методическим Центром по непрерывному медицинскому и фармацевтическому образованию Минздрава России и утвержденной Начальником Управления учебных заведений Минздрава РФ Н.Н. Володиным в 1996 г.
Данное Учебно-методическое пособие подготовлено для студентов медицинского факультета для самостоятельной подготовки к практическому занятию по указанной теме.
Рецензент:
Заведующий кафедрой общей гигиены с курсом экологии Рязанского государственного медицинского университета имени академика И.П. Павлова, доктор медицинских наук, профессор А.А. ЛЯПКАЛО.
Тема занятия: Микроэлементозы: классификация и основные характеристики
Цель занятия: Ознакомить студентов с классификацией, характеристикой и диагностикой различных микроэлементозов.
Подготовка студентов: В ходе практического занятиястудент должен иметь представление и быть готовым ответить на следующие вопросы к практическому занятию:
1) Определение и классификация микроэлементозов
2) Диагностика микроэлементозов
3) Болезни, обусловленные нарушениями поступления кальция
4) Болезни, обусловленные нарушениями поступления магния
5) Болезни, обусловленные нарушениями поступления фосфора
6) Болезни, обусловленные нарушениями поступления железа
7) Болезни, обусловленные нарушениями поступления цинка
8) Болезни, обусловленные нарушениями поступления селена
9) Болезни, обусловленные нарушениями поступления меди
10) Болезни, обусловленные нарушениями поступления кобальта
11) Болезни, обусловленные нарушениями поступления марганца
12) Болезни, обусловленные нарушениями поступления хрома
13) Болезни, обусловленные нарушениями поступления свинца
14) Болезни, обусловленные нарушениями поступления алюминия
Для подготовки следует использовать: Учебник по Гигиене под ред. акад. РАМН Г.И. Румянцева. – М., 2001. (Стр. 256-260). Материалы лекций. Данное учебно-методическое пособие.
Определение и классификация микроэлементозов
В настоящее время в биологии и в медицине активно развивается учение о микроэлементозах. Заболевания, вызываемые токсическим действием веществ, находящихся в организме в очень малых количествах, известны с античных времен, и каждое из них называлось по имени того химического элемента, с которым было связано их происхождение. Например, отравление ртутью и свинцом именовали соответственно меркуриализмом и сатурнизмом.
Медики уже давно обратили внимание на то, что многие болезни связаны с недостаточностью поступления и содержания в организме определенных макро- и микроэлементов (МЭ). Была, например, обнаружена связь между железодефицитным состоянием организма и возникновением анемии. В конце прошлого века была доказана роль дефицита йода в патогенезе эндемического зоба. С тех пор объем информации о роли дефицита или избытка определенных микроэлементов в формировании болезней лавинообразно возрастает.
Антропогенное загрязнение окружающей человека природной среды, во многом связанное с микроэлементами из группы тяжелых металлов, вызывает серьезную озабоченность своими негативными последствиями для здоровья различных групп населения и нации в целом. В настоящее время все большее значение приобретают техногенные микроэлементозы.
Известно, что в непосредственной близости от многих промышленных предприятий образуются зоны с повышенным содержанием свинца, мышьяка, ртути, кадмия, никеляи других токсичных микроэлементов, представляющих угрозу для здоровья и даже жизни человека. В то же время, в результате водного и воздушного переноса этих токсикантов могут загрязняться территории, находящиеся на значительном отдалении. Так, особую тревогу вызывает обширное, на уровне биосферы Земли, загрязнение нашей планеты свинцом индустриальногопроисхождения. За последние несколько лет свинец, стал в России наиболее распространенным токсикантом из группы тяжелых металлов, высокая концентрация которого в природных средах и накопление его в организме человека обусловлены, прежде всего, промышленными отходами и выбросами и количества автомобилей, работающих на низкокачественном этилированном бензине и выбрасывающих с выхлопными газами значительные объемы свинца в виде твердых частиц.
Загрязнение окружающей среды токсичными металлами в первую очередь сказывается на детях, так как интенсивное накопление различных вредоносных элементов происходит еще в плаценте. Это приводит к появлению врожденных уродств, снижению иммунитета, развитию множества болезней, зачастую с хронизацией патологического процесса, задержке умственного и физического развития. Вырастает поколение ослабленных людей, восприимчивых к инфекции, с высоким риском развития ИБС и онкопатологии.
Некоторые промышленные регионы с особо интенсивным загрязнением окружающей среды могут статьзонами сильных гехногенных микро-элементозов.
таблица 1.
(по: Авцын, жаворонков и др., 1991).
| МТОЗы | Основные формы заболеваний | Краткая характеристика |
| Природные Эндогенные | 1. Врожденные | При врожденных микроэлементозах в основе заболевания может лежать микроэлементоз матери |
| 2. Наследственные | При наследственных микроэлементозах недостаточность, избыток или дисбаланс МЭ вызываются патологией хромосом или генов | |
| Природные Экзогенные | 1.Вызванные дефицитом МЭ 2.Вызванные избытком МЭ 3.Вызванные дисбалансом МЭ | Природные, т. е. не связанные с деятельностью человека и приуроченные к определенным географическим локусам эндемические заболевания людей, нередко сопровождающиеся теми или иными патологическими признаками у животных и растений |
| Ятрогенные | 1. Вызванные дефицитом МЭ2. Вызванные избытком МЭ3. Вызванные дисбалансом МЭ | Быстро увеличивающееся число заболеваний и синдромов, связанных с интенсивным лечением разных болезней препаратами, содержащими МЭ а также с поддерживающей терапией (например, с полным парентеральным питанием) и с некоторыми лечебными процедурами — диализом, не обеспечивающим организм необходимым уровнем жизненно важных МЭ |
| Техногенные | 1.Промышленные (профессиональные) | Связанные с производственной деятельностью человека болезни и синдромы, вызванные избытком определенных МЭ и их соединений непосредственно в зоне самого производства; |
| 2. Соседские | по соседству с производством; | |
| 3. Трансгрессивные | в значительном отдалении от производства за счет воздушного или водного переноса МЭ |
Из 92 встречающихся в природе химических элементов 81 обнаружен в организме человека. 12 элементов называют структурными, т.к. они составляют 99 % элементного состава человеческого организма (С, О, Н, N, Са, Mg, Na, К, S, P, F, CI). Микроэлементами (МЭ) называют элементы, присутствующие в организме человека в очень малых следовых количествах (англ, "traceelements"). Это в первую очередь 15 эссенциальных МЭ — Fe, J, Си, Zn, Co, Cr, Mo, Ni, V, Se, Mn, As, F, Si, Li, а также условно-эссенциальные В, Вг. Элементы Cd, Pb, Al, Rb являются серьезными кандидатами на эссенциальность. В учение о МЭ особенно отчетливо видна справедливость слов Парацельса о том, что "нет токсичных веществ, а есть токсичные дозы".
МЭ являются важнейшими катализаторами различных биохимических процессов, обмена веществ, играют значительную роль в адаптации организма в норме и патологии. Ряд элементов, широко представленных в природе, редко встречается у человека, и наоборот.
Диагностика микроэлементозов
В современной практике диагностики макро- и микроэлементов в организме человека приняты методы его определения в цельной крови, моче, волосах, слюне, зубном дентине и костной ткани. Одни методы, например, определение элементов в крови и моче, уже давно используются многими специалистами для тестирования токсичных тяжелых металлов (например, свинца) при интоксикации их в организме человека; другие, такие как, определение микроэлементов в волосах, костной ткани, только сейчас входят во врачебную практику.
Для определения уровней содержания различных макро- и микроэлементов в организме человека приняты методы количественного анализа этих элементов в биосубстратах человека. Процедура количественного выделения элементов из всех типов биологических проб (за исключением рентгенофлуоресцентного метода invivo), как правило, выполняется методом "мокрого озоления" (в растворе азотной или азотной+хлорной кислоты) в открытой посуде или под давлением (в автоклавах, тефлоновых бомбах, установках микроволнового разложения). Широко используются методы пламенной и атомно-абсорбционной спектрофотометрии (ААС), отличающиеся высокой чувствительностью и возможностью определения очень низких концентраций микроэлементов в биосубстратах. Эти методы, как правило, используются при анализе цельной крови и мочи. В последнее время получили широкое распространение и считаются весьма эффективными методы определения элементов в органах и биосредах человека с помощью атомной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмы (АЭС-ИСП) и масс-спектроскопии (ИСП-МС), которые позволяют в одной пробе одновременно определить 20 и более макро- и микроэлементов, что очень важно при оценке взаимодействия и взаимовлияния одних элементов с другими в организме человека (Скальный, 1995).