Хлор
Ионы хлора участвуют
в поддержании осмотического
равновесия, хлорид-ион имеет оптимальный
радиус для проникновения через
мембрану клеток. Именно этим объясняется
его совместное участие с ионами
натрия и калия в создании постоянного
осмотического давления и регуляции водно-солевого
обмена. Под воздействием ГАМК (нейромедиатор)
ионы хлора оказывают тормозящий эффект
на нейроны путём снижения потенциала
действия. В желудке ионы хлора создают
благоприятную среду для действия протеолитических
ферментов желудочного сока. Хлорные каналы
представлены во многих типах клеток,
митохондриальных мембранах и скелетных
мышцах. Эти каналы выполняют важные функции
в регуляции объёма жидкости, трансэпителиальном
транспорте ионов и стабилизации мембранных
потенциалов, участвуют в поддержании
рН клеток. Хлор накапливается в висцеральной
ткани, коже и скелетных мышцах. Всасывается
хлор, в основном, в толстом кишечнике.
Всасывание и экскреция хлора тесно связаны
с ионами натрия и бикарбонатами, в меньшей
степени с минералокортикоидами и активностью
Na+/K+ — АТФ - азы. В клетках аккумулируется
10-15 % всего хлора, из этого количества от
1/3 до 1/2 — в эритроцитах. Около 85 % хлора
находятся во внеклеточном пространстве.
Хлор выводится из организма в основном
с мочой (90-95 %), калом (4-8 %) и через кожу (до
2 %). Экскреция хлора связана с ионами натрия
и калия, и реципрокно с HCO3−
(кислотно-щелочной баланс).
Человек потребляет 5-10 г NaCl в сутки. Минимальная
потребность человека в хлоре составляет
около 800 мг в сутки. Младенец получает
необходимое количество хлора через молоко
матери, в котором содержится 11 ммоль/л
хлора. NaCl необходим для выработки в желудке
соляной кислоты, которая способствует
пищеварению и уничтожению болезнетворных
бактерий. В настоящее время участие хлора
в возникновении отдельных заболеваний
у человека изучено недостаточно хорошо,
главным образом из-за малого количества
исследований. Достаточно сказать, что
не разработаны даже рекомендации по норме
суточного потребления хлора. Мышечная
ткань человека содержит 0,20-0,52 % хлора,
костная — 0,09 %; в крови — 2,89 г/л. В организме
среднего человека (масса тела 70 кг) 95 г
хлора. Ежедневно с пищей человек получает
3-6 г хлора, что с избытком покрывает потребность
в этом элементе.
Гипохлоремия проявляется вялостью, сонливостью,
ано-рексией, слабостью, рвотой, тахикардией,
снижением артериального давления, спутанностью
сознания, судорогами, повышением уровня
остаточного азота в крови. Гиперхлоремия
ведет к задержке жидкости в тканях.
Микроэлементы
Сравнительно недавно
был выделен новый класс болезней
– микроэлементозы это заболевания
и синдромы, в происхождении которых главную
роль играет недостаток или избыток в
организме человека микроэлементов или
их дисбаланс, в том числе их аномальные
соотношения. Микроэлементозы человека
делятся на природные эндогенные и природные
экзогенные. Природные эндогенные
микроэлементозы могут проявляться в
виде врожденных пороков развития или
в виде наследственных болезней. Примером
врожденного микроэлементоза в виде порока
развития может служить эндемический
кретинизм, вызванный недостатком йода
в организме матери. При наследственных
микроэлементозах недостаток, избыток
или дисбаланс микроэлементов вызывает
повреждения генетического аппарата на
хромосомном или генном уровнях, что может
приводить к нарушениям минерального
обмена. Примером может служить заболевание
Вильсона-Коновалова, при котором наблюдаются
нарушения обмена меди в организме и медьсодержащего
белка – церулоплазмина.
К экзогенным природным микроэлементозам
относятся некоторые дефициты микроэлементов,
которые регистрируются у людей и животных–
селенодефициты, железодефициты и цинкодефициты.
Йод
Йод относится к
наиболее выраженным рассеянным элементам
земной коры и является исключительно
подвижным мигрантом.
Более или менее выраженный дефицит йода
наблюдается практически на всей территории
земного шара, в том числе и в России (рис.
1 Приложение 2). Наиболее широко дефицит
йода и эндемический зоб распространены
в предгорных и горных местностях (Северный
Кавказ, Урал, Алтай, Сибирское плато, Дальний
Восток), а также в Верхнем и Среднем Поволжье,
на Севере и в Центральных областях европейской
части страны. А. П. Виноградов указывает
на главные природные факторы и их сочетания,
которые определяют нормальное и высокое
содержание йода в среде обитания:
– черноземы и другие почвы с высоким
содержанием органического вещества;
– близость моря;
– преобладание испарения над поглощением
влаги;
– использование для питьевых целей артезианских
вод;
– морская пища.
К факторам, определяющим низкое содержание
йода в среде и способствующим возникновению
эндемического зоба, относят:
– подзолистые, особенно песчанистые
почвы;
– местности в глубине континента и горы;
– преобладание осадков над испарением;
– использование для питьевых целей поверхностных
вод;
– местные растительные продукты питания,
выращенные на почвах с дефицитом йода.
В биосфере Дальнего Востока содержится
недостаточное количество йода (20-80 мкг),
в то время как суточная потребность здорового
человека в йоде составляет 200 мкг (0,1-0,2
мг в день). На Дальнем Востоке дефицит
йода характерен не только для гористой
местности, но и для равнин - ровной болотистой
местности в Амурской долине.
Йод находится в минеральной и органической
части почвы в форме водорастворимого,
обменного и закрепленного в решетках
минерала. Наиболее подвижна растворимая
в воде форма, она же и наиболее легко усваивается
растениями.
Содержание валового йода в почвах Хабаровского
края в среднем не превышает 2,8 мг/кг, что
позволяет констатировать дефицит йода
в почвах от умеренного до выраженного.
Содержание йода в воде зависит от географических
и климатических особенностей территории.
Содержание йода в верховьях бассейна
р. Амура небольшое – от 0,61 до 2,58 мкг/л,
что значительно меньше нормы – 10 мкг/л.
Это связано с малой минерализацией воды.
Реки равнины преимущественно дождевого
питания, а дождевые осадки имеют невысокую
концентрацию йода. На территории
Хабаровского края содержание йода в реках
и подземных источниках колеблется от
нормального до низкого. Так, на севере
Хабаровского края (г. Чегдомын) в питьевой
воде, которая проходит дополнительную
очистку и обеззараживание, средняя концентрация
йода составила в среднем 6,32 мкг/л.
В г. Хабаровске содержание йода в пробах
питьевой воды, которая также подвергалась
обеззараживанию, в среднем составило
6,55 мкг/л. Это в 1,3-1,8 раза меньше, чем в речной
воде. Дополнительные потери йода возникают
на станциях водоподготовки до и после
хлорирования, а также в разводящей сети
при доставке воды к потребителю. Таким
образом, концентрация в воде йода в северный
и центральных зонах Хабаровского края
укладывается в уровни, характерные для
районов со слабой степенью зобной эндемии
(норма – более 10 мкг/л).
На юге Хабаровского края, в поселке Переяславка,
питьевая вода поступает к потребителю
без дополнительного обеззараживания
из скважины. Поэтому среднее содержание
йода в ней наибольшее и составляет 13,94
мкг/л.
Потребность в йоде организм удовлетворяет
в основном за счет продуктов растительного
происхождения. В сутки в среднем человек
получает с растительной пищей – 70-75 мкг,
с животной – 35-40 мкг, с водой 5 мкг йода.
Как показали исследования продуктов,
выращенных на территории Хабаровского
края и чаще всего употребляемых в пищу
жителями, содержание йода в продуктах
растительного происхождения значительно
снижено: в моркови в 1,2-3 раза, в картофеле
в 1,3-1,6 раза, в свекле в 1,5-2,1 раза. Особенно
бедны йодом продукты, выращенные в средней
и северной части края. На юге Хабаровского
края содержание йода в продуктах питания
выше. В таблице 5 (Приложение 1) представлены
сведения о содержании йода в продуктах
растительного происхождения местного
производства.
Содержание йода в местных продуктах питания
животного происхождения во всех районах
края снижено в 1,2-3,7 раз по сравнению с
нормой. Самое низкое содержание йода
отмечено в продуктах северных регионов
Хабаровского края, особенно континентальной
зоны. Наиболее богата йодом рыба. Особенно
много йода в рыбе проходных видов, например,
лососевых, которые большую часть жизни
проводят в море. Анализ содержание йода
в привозных продуктах питания из разных
регионов страны показал, что они имели
нормальные, повышенные и сниженные значения.
В растениях в зависимости от видовых
и сортовых отличий концентрации йода
могут различаться от 2 до 23 раз. В большей
мере способностью накапливать йод обладают
морские водоросли, в частности ламинарии.
Наземные растениях, употребляемые в пищу,
обладают меньшей способностью поглощать
йод. Кроме того, содержание йода в растениях
зависит от географического положения
– чем южнее они выращивались, чем выше
в них было содержание йода. Использование
таких растений в качестве фуража способствует
повышению содержания йода в продуктах
животного происхождения. Обследование детей школьного
возраста, проживающих в Хабаровске, Хабаровском
сельском и Нанайских районах Хабаровского
края показало, что у детей региона в крови
содержание иодидов в цельной крови снижено.
Выраженный йодный дефицит обнаружен
на обширных территориях Западной (Тюменская
область) и Восточной Сибири (Красноярский
край, Якутия), а также на Дальнем Востоке.
Хабаровский край относится к территории
зобной эндемии легкой степени тяжести.
В Хабаровском крае частота регистрирования
гиперплазии щитовидной железы меняется
от севера к югу. В таблице 7 (Приложение
1) представлены данные о распространении
патологии щитовидной железы на юге Дальнего
Востока.
Дети коренного и пришлого населения Приамурья
в разной степени подвержены данной патологии.
У детей подростков пришлого населения
патология щитовидной железы выявлялась
в 2 раза чаще, чем у коренных. Характерно,
что среди местного населения (нивхи, ульчи,
эвенки, орочи) распространенность зоба
в 3 раза меньше, чем среди некоренного
населения. Авторы считают, что это связано
с особенностями питания: употреблением
большого количества свежей рыбы в сыром
виде, способами кулинарной обработки
пищи, образом жизни и национальными привычками
аборигенов [59]. Возможно, что это связано
с употреблением лососевых рыб, которые
большую часть жизни проводят в море и
богаты йодом. Широкая распространенность
зобной эндемии, несмотря на йодную профилактику,
является свидетельством того, что ее
распространенность обусловлены не только
йодной нехваткой в биосфере, но также
дисбалансом других микроэлементов. По
мнению исследователей, зобная эндемия
в Дальневосточном регионе отягчается
дефицитами других микроэлементов, таких
как кобальт, медь, цинк.
Селен
Для России данные селенового
статуса населения весьма ограничены
и, как правило, основываются на значениях
содержания селена в почве, растениях
и животных. Значительные территории
России, в том числе и дальневосточные,
являются селен-дефицитными. На рисунке
2 (Приложение 2) биогеохимического районирования
КНР видно, что на северо-востоке страны
на границе с Дальним Востоком находится
обширный регион с низким содержанием
селена в биосфере.
По данным биогеохимической лаборатории
института водных и экологических проблем
территория верхнего и среднего течения
р. Амур, территории бассейнов рек Уссури
и Сунгари относятся к биогеохимической
провинции, обедненной физиологически
доступными соединениями селена. Селен
относится к числу биофильных элементов,
это означает, что он обязательно присутствует
в живом организме. Если его не хватает,
возникают эндемическими заболевания,
такие как беломышечная болезнь сельскохозяйственных
животных и болезнь Кешана у человека.
У людей, проживающих в этих регионах,
регистрируется эндемическая селенодефицитная
кардиомиопатия, которая проявляется
множественными очагами некроза миокарда,
которые затем замещаются фиброзной тканью.
Чаще это заболевание регистрируется
у женщин и детей. У больных содержание
селена в крови низкое – примерно 40 мкг/л,
в то время как у здоровых людей оно достигает
140 – 220 мкг/л. Американский ученый Р. Шамберьер
(1970 г.) установил, что при низком содержании
селена в организме беременных женщин
резко возрастает детская смертность
и увеличивается количество детей с различными
уродствами.
Дефицит селена может вызвать заболевания
различных органов и систем, является
основной причиной преждевременного старения
и уменьшения продолжительности жизни.
Согласно данным финского ученого Г. Кумполайнена
прием селеновых препаратов увеличивает
продолжительность жизни клеток организма
и замедляет их старение. Исследователи
сообщают о важной роли селена в предотвращении
онкологических новообразований. Так
найдена выраженная отрицательная корреляция
между потреблением селена с пищей и смертностью
от рака толстой и тонкой кишки, рака молочной
железы, яичников, легких. Низкий уровень
селена способствует развитию лейкоза
и возникновению некоторых видов опухолей,
метастаз и способствует проявлению рецидивов
болезни. Суточная потребность организма
в селене составляет 100 мкг. Содержание
селена в продуктах питания в значительной
степени зависит от содержания его в почвах.
Средние содержания селена в продуктах:
– фисташки 0,45 мкг;
– свиное сало, чеснок 0,2-0,4 мкг;
– морская рыба 0,02-0,2 мкг;
– белые грибы, пшеничные отруби 0,11 мкг;
– яйца 0,07-0,10 мкг;
– пшенично-ржаной хлеб 0,06 мкг;
– печень 0,04-0,06 мкг;
– мясо курицы 0,014-0,022 мкг;
Некоторые растения и такие грибы, как
бледная поганка и красный мухомор, способны
концентрировать селен из почвы. В них
может содержаться в 100 раз больше селена,
чем в почве. Селен – единственный элемент,
который при высоком содержании в растении
может вызвать внезапную смерть. Для устранения
селен-дефицитных патологий в пищевых
цепях необходимо использовать кормовые
травы, способные поглощать селен из почвы,
а также адаптированные породы сельскохозяйственных
животных. Заметное влияние на селеновый
статус населения России оказывает содержание
селена в используемой пшенице, импортируемой
из США, Канады и Австралии с высокими
концентрациями микроэлемента.
Фтор
Биогеохимической
особенностью Дальнего Востока является
неравномерное распределение фтора по
отдельным районам. Встречаются территории
как с высоким содержание фтора в поверхностных
и питьевых водах, так и с низким (0,11-0,4
мг/л), что не достигает даже минимальной
(0,5 мг/л) санитарно-гигиенической нормы
(рис. 3 Приложение 2).
Основной источник фтора – питьевая вода.
Низкое содержание фтора способствует
значительному распространению кариеса
зубов местного населения.
Дальний Восток относится к территориям
с высоким уровнем кариеса зубов, от него
страдает 98 % населения. Наряду с распространенностью
интенсивность кариеса создает проблемы
с прикусом, отсутствием зубов, а вслед
за этим и общим состоянием здоровья (заболевания
желудочно-кишечного тракта и т. д.). Исследования
показали, что дети в возрасте 12 лет (по
краю) имеют в среднем 6,5 больных зубов,
в 18 лет – 12. Вследствие раннего удаления
постоянных зубов к 18 годам 14 % подростков
имеют аномалии прикуса, а к 36 годам у 18
% людей отсутствует хотя бы один зуб в
переднем отделе.
По мнению Г. И. Оскольского, распространенность
кариеса составляет у жителей Хабаровского
края 95,84 % у мужчин, среди женщин кариес
распространен больше - 99,18% . Интенсивность
кариеса у населения Хабаровского края
выше, чем в Европейской части России.
У одного дальневосточника поражено кариесом
примерно 9 зубов, у дальневосточницы –
10, а у жителя Европейской части России
соответственно 6 и 7 зубов. Вероятно, здесь
может играть роль и социальный фактор,
например, лучшая профилактика и более
частое посещение стоматолога жителями
Европейской части страны. Из некариозных
поражений твердых тканей зубов у населения
Хабаровского края наибольшее распространение
имеет патологическая стираемость. Наиболее
простым методом профилактики кариеса
является фторирование воды, молока, соли
и т. д. В Хабаровске в 80-х годах XX в. пытались
осуществить фторирование воды. Однако
в связи с тем, что в городе 28 водозаборов
и плохое техническое состояние магистралей,
проект не был реализован. Фторированная
минеральная вода в лечебно-профилактических
концентрациях в Хабаровский край не ввозится
и не бутилируется. Хорошие поставщики
этого важного элемента – треска, окунь,
сельдь, скумбрия, а также кальмары, мидии,
креветки, куриное мясо и печень, говядина,
хлеб из муки грубого помола, кукуруза,
гречневая крупа, петрушка. В среднем организм
взрослого человека должен получать от
1,5 до 2,5 мг фтора в день. В то же время широко
распространена в Дальневосточном регионе
фторсодержащая минерализация в виде
крупных фторсодержащих провинций и областей
с флюоритом (CaF2) (рис. 1 Приложение
2). Известны месторождения минеральных
вод с высоким содержанием фтора от 2,0
до 7,5 мг/л. К ним относятся Кульдурские
термы, Анненские минеральные воды, Тумнинские
ключи и т. д. Чаще всего термальные воды
с высоким содержанием фтора используются
в санаториях и курортах в основном для
наружного применения в виде ванн. В пригороде
Хабаровска в пос. Восточное также зарегистрировано
наличие природного очага флюороза, связанного
с эндемичным, высоким содержанием фтора.
Передозировка фтора опасна, т. к. его токсическая
доза лишь незначительно превышает суточную
потребность. Суточная потребность для
взрослого человека составляет для фтора
1 мг. Свыше 5 мг он токсичен.
При избыточном поступлении в организм
фтора может развиться эндемический флюороз.
Это заболевание развивается у лиц, которые
систематически используют для питья
и для приготовления пищи воду с высоким
содержанием фтора, а также употребляют
в пищу овощи с огородов расположенных
рядом с месторождением термальных вод.
В организме фтор в повышенных количествах
может накапливаться в костях и зубах,
а также в волосах. Признаком высокого
содержания фтора в организме, особенно
у детей, является специфическое поражение
эмали зубов – зубной флюороз. Появляется
пигментация коричневого цвета в виде
пятен и полосок, чаще всего на верхних
резцах. Зубы при этом реже поражаются
кариесом, но становятся более хрупкими.
Эндемический флюороз скелета на рентгеновских
снимках проявляется «мраморностью» костной
ткани, часто при этом происходит пропитывание
кальцием межкостных мембран, а также
связочного аппарата позвоночника и суставов.
В регионах с повышенным содержанием фтора
специалисты рекомендуют использовать
для питья и приготовления пищи только
привозную воду. Нельзя чистить зубы пастой,
содержащей фтор. За одну такую процедуру
чистки зубов в организм поступает не
менее 0,05 мг фтора.
Железо
Дальневосточный регион
богат месторождениями и проявлениями
различных полиметаллических руд.
На юге Дальнего Востока находятся
месторождения железной руды – Гаринское
и Кимканское. Богаты железом подземные
воды, они содержат до 25 мг/л, при предельно
допустимой концентрации железа в питьевой
воде 0,3 мг/л [38]. В воде р. Амур в районе
г. Хабаровска весной содержание растворенного
железа составляло от 0,5 до 0,76 мг/л.
Потребность взрослого человека в железе
(Fe2+) составляет 12 мг в сутки, а для
женщин – 18 г в сутки. У детей и беременных
женщин потребности в железе повышены.
Железо, входящее в состав гемоглобина
и мышечного миоглобина, прямо участвует
в переносе кислорода. Железо, входящее
в состав белков - цитохромов, выполняет
главную роль в биологическом транспорте
электронов, обеспечивая энергетические
реакции в сокращающихся мышцах. Из 4-4,5
г железа, находящегося в нашем теле, примерно
60 % приходится на гемоглобин. Запасы железа
хранятся в клетках или циркулируют в
крови в виде соединения с особыми транспортными
белками – ферритином или трансферрином.
При периодических потерях крови мобилизуемые
запасы Fe2+ (около 800 мг) уменьшаются.
Примерно у 40 % женщин их нет. При недостаточности
железа наблюдаются, например, такие симптомы
как снижение работоспособности, головная
боль, утомляемость и нарушения роста
кожи и ее производных (ногтей и волос).
Иногда при дефиците железа возникают
стойкие грибковые инфекции, депрессии.
Такие состояния могут возникать при периодических
потерях крови или при повышении потребности
в железе во время беременности. Обычная
диета уже не может дать его в требуемом
количестве. Поэтому железодефицитная
анемия является одной из самых распространенных
акушерских патологий. Среди женщин она
встречается в среднем у 10-30 %. Железодефицитные
состояния являются самыми распространенными
микроэлементозами человечества. Диагноз
железодефицитная анемия ставится на
основании снижения общего количества
эритроцитов, концентрации гемоглобина
в одном эритроците, цветового показателя,
уровня железа в сыворотке крови.
По данным В. М. Козлова с соавторами, у
детей пришлого населения по мере проживания
их в Дальневосточном регионе, довольно
часто выявляется железодефицитная анемия.
У них также изменяется микроэлементный
состав крови – снижается концентрация
железа и цинка плазмы.