Курс лекций по физиологии здоровья и долголетия. Учебное пособие

 – 10

%. Впервые на особую роль микроэлементов в биологических процессах указал основатель отечественной геохимии академик В. И. Вернадский. Он отметил, что состав почв не случаен, а находится в тесной связи с составом других частей биосферы. Постоянно и не случайно присутствуют микроэлементы в растительных и животных организмах. В. И. Вернадский создал учение, согласно которому химические элементы косной и живой материи связаны, а ряд элементов жизненно необходим любому живому организму.

В живых организмах микроэлементы входят в состав ферментов, гормонов, витаминов и других жизненно важных соединений. Обычно считают, что в таких соединениях участвуют около 30 микроэлементов. Ферменты это катализаторы биологического происхождения, которые осуществляют биохимические реакции, а активность ферментов регулируется микроэлементами, хотя известны случаи, когда активация ферментов возможна как микроэлементами, так и макроэлементами. Ниже приведены примеры ферментов, в которых как микроэлементы, так и макроэлементы выполняют сходные функции.

Фермент Макроэлементы и микроэлементы,

активирующие фермент

Карбоксилаза Mn

, Со

, Си

, F

, Са

, Zn

Полипептидаза Zn

, Co

Аминопептидаза Mg

, Mn

Лецитиназа Са

, Mg

, Co

, Zn

, Mn

Аргиназа Co

, Mn

,N

, Fe

Экспериментально доказано, что микроэлементы необходимы для многих важнейших биохимических процессов, недостаток микроэлементов замедляет эти процессы и даже останавливает их. Для белкового, углеводного и жирового обмена веществ необходимы Мо, Fe, V, Co, W, В, Mn, Zn; в синтезе белков участвуют Mg, Mn, Fe, Co, Cu, Ni, Сг; в кроветворении – Со, Си, Mn, Ni, Zn; в дыхании – Mg, Fe, Си, Zn, Mn, Со.

Наблюдаются нарушения жизнедеятельности организмов, вызванные либо недостатком, либо избытком химических элементов, которые находятся выше или ниже пороговой чувствительности для данного рода, вида, популяции за счет естественных или антропогенных факторов. В конечном итоге это приводит к возникновению различных болезней растений, животных и человека.

Во многих странах те или иные болезни (зоб, кариес, флюороз, мочекаменная болезнь, анемии, аллергии) широко распространены в определенных географических ландшафтах. Установлено, что причины этих болезней – недостаток или избыток поступления одного или нескольких элементов с пищей. Например, эндемический зоб с давних пор связывают с биогеохимическими особенностями географических ландшафтов: низкое поступление в пищевую цепь йода вызывается малодоступными его формами. В почве йод прочно связывается гуминовыми веществами.

Действие многих химических элементов (кобальт, марганец, свинец и др.) может ослаблять усвоение йода, либо способствовать ему. Недостаточное поступление йода, кобальта и высокое марганца оказывает неблагоприятное воздействие на щитовидную железу человека и животных. При недостатке йода в организме человека и животных происходит нарушение функции щитовидной железы вплоть до появления зоба. Чем меньше йода в почвах и водах, тем сильнее население поражается зобной болезнью. При дефиците фтора и молибдена развивается кариес зубов у человека, при избытке – флюороз (разрушение зубной эмали). При избыточном поступлении молибдена с пищей (в районах рудных месторождений) человек болеет эндемической подагрой или молибденовым токсикозом.

Медико-биологические исследования свидетельствуют о том, что не только эндемические заболевания имеют территориальные принципы распространения. Такие заболевания как атеросклероз, желудочно-кишечные, сердечно-сосудистые, эндокринные, сахарный диабет, костно-суставные, также ограничены территориально. Эти болезни в той или иной мере обусловлены количественным содержанием одного или группы химических элементов, находящихся в окружающей среде. Из неинфекционных болезней наиболее часто связывают с химическим составом отдельных объектов или компонентов биосферы уролитиаз (мочекаменная болезнь); из сердечно-сосудистых – атеросклероз, кардиосклероз, реже ишемическую болезнь сердца; из желудочно-кишечных болезней – колиты, язвы, холециститы и другие болезни. В одних случаях болезни обусловлены недостатком, в других – избытком одного или же нескольких элементов в одном объекте или во всей биогеохимической цепи, в третьих случаях, дисбалансом химических элементов во всей пищевой цепи, реже в отдельных объектах (компонентах) биосферы.

В развитии сердечно-сосудистых заболеваний сказывается недостаток микроэлементов: хром, кобальт, медь, йод, марганец, молибден, никель, ванадий, цинк. В США смертность от сердечно-сосудистых болезней коррелирует с типами почв, которые резко различаются по содержанию в них микроэлементов. Более высокая смертность от сердечно-сосудистых болезней наблюдается при общем дефиците микроэлементов.

Исследования свидетельствуют о влиянии микроэлементного состава почв на распространение заболеваний среди населения. Например, установлена положительная корреляционная связь между содержанием в почве стронция и распространением гипертонической болезни; стронция, титана, хрома, никеля – ишемической болезни сердца (ИБС). Установлена также прямая зависимость между содержанием йода в почвах и распространением облитерирующего эндартериита (заболевания кровеносных сосудов), стронция – болезни крови и кроветворных органов.

Промышленные загрязнения окружающей среды вносят серьёзный вклад в ухудшение здоровья населения. Исследования, проведенные в Сибири, продемонстрировали, что загрязнение окружающей среды, прежде всего почв, является одной из причин роста сердечно-сосудистых заболеваний: ишемической болезни сердца, инфаркта миокарда, артериальной гипертензии, пороков сердца.

Многие исследования свидетельствуют о влиянии металлов на развитие различных заболеваний органов пищеварения у человека. Избыток таких микроэлементов как кобальт, медь, марганец, цинк играют главную роль при патологии органов пищеварения и печени. Хром, кобальт, никель, цинк, кадмий обладают канцерогенным действием. Повышенное содержание в среде обитания (почва, вода, пищевые продукты) цинка и молибдена увеличивают частоту поражения населения раком желудка и пищевода.

Недостаток микроэлементов является столь же важным фактором для здоровья человека, как их недостаток. Например, рак желудка и легкого наиболее часто встречается среди жителей населенных пунктов, расположенных на слабокислых почвах, бедных железом, кобальтом и цинком. Если при недостаточном поступлении цинка в организм человека возможны развитие карликовости, замедление полового созревания, поражения кожи, слизистых оболочек, дерматиты, облысение, паракератозы, то при его избытке развиваются анемии. Недостаток лития способствует маниакально-депрессивным психозам, шизофрении и другим психическим заболеваниям. Селен положительно влияет на состояние сердечно-сосудистой системы, образование красных кровяных телец, повышает иммунные свойства организма. Чем неудовлетворительнее биогеохимическая обстановка, тем раньше и тяжелее заболевает человек (по статье П. А. Протасовой «Микроэлементы: биологическая роль, распределение в почвах, влияние на распространение заболеваний человека и животных»).

Биогеохимическая ситуация, усложняемая техногенным загрязнением и неправильным питанием с точки зрения поступления в организм микроэлементов, сказывается на здоровье и на продолжительности жизни людей. За доказательствами и разъяснениями по данному вопросу мы обратимся к специалисту по применению минералов и микроэлементов с мировым именем доктору Уоллоку. Доктор Уоллок был сначала ветеринаром, специалистом по диким животным. Затем он получил диплом врача и стал заниматься проблемой здоровья человека.

Исследуя причины смерти людей и животных, он произвел 17500 вскрытий и вот к какому заключению он пришел: каждое животное и человек, умершие якобы естественной смертью, умирают от неполноценного питания, т.е., от дефицита питательных веществ, т.е. продолжительность жизни животных могла бы быть больше.

Нам необходимо 90 пищевых добавок: 60 минералов, 16 витаминов, 12 основных аминокислот и 3 основных жирных кислоты. Всего 90 добавок к ежедневной диете, иначе у нас разовьются заболевания, вызванные их дефицитом. Уоллок написал 75 научных статей и трудов, 8 учебников совместно с другими авторами и одну книгу самостоятельно. За свои научные труды он был номинирован на Нобелевскую премию.

3.4. Свойства важнейших витаминов и минералов

Каждый из этих элементов играет важную роль в поддержании здоровья, и каждый имеет свое конкретное индивидуальное назначение, а также общегрупповое. Необходимо понять, как действуют эти элементы в организме и в каких продуктах они содержатся.

Витамин А

Этот витамин защищает кожу и слизистые оболочки, очень важен для глаз – предупреждает развитие куриной слепоты, укрепляет ослабленные глазные мышцы. Он необходим беременным женщинам, так как крайне важен для роста и развития плода, предупреждает появление угрей в подростковом возрасте.

Содержится витамин А в сливочном масле, моркови, рыбьем жире, обезжиренном молоке, шпинате и помидорах.

Витамин В

Фактически это целая группа витаминов, известная как витамины группы В. В группу входят тиамин (B1), рибофлавин (В2), ниацинамид (никотиновая кислота, Вз), пантотеновая кислота (B5), пиридоксин (B6), биотин (B8), фолиевая кислота (В9) и кобаламины (В12).

Тиамин (B1) необходим для нормального обмена углеводов, особенно в нервной системе. Недостаток тиамина ведет к тяжелому заболеванию нервной системы – болезни бери-бери, мышечной слабости и сердечной недостаточности. Тиамин содержится в цельном нешлифованном рисе, обезжиренном молоке, пшенице и дрожжах.

Рибофлавин (В2) необходим для правильного дыхания клеток. О его дефиците свидетельствуют ломкие ногти, сухие руки и губы. Рибофлавин содержится в яичных желтках, зелени, обезжиренном молоке и дрожжах.

Ниацинамид (B3) способствует нормальному пищеварению, улучшает кровообращение, снижает уровень холестерина, поддерживает тонус всех тканей. Ниацинамид содержится в пшенице и дрожжах.

Пантотеновая кислота (B5) принимает участие в синтезе гемоглобина и распаде холестерина, она необходима для выработки энергии. Содержится в капусте брокколи, белокочанной и цветной капусте, яичных желтках и цельных крупах.

Пиридоксин (B6) – важный компонент комплекса витаминов группы В. Он участвует в обмене белков, в синтезе вещества, которое называется пропердином; пропердин необходим иммунной системе. Он разрушает вирусы и бактерии. Недостаток пиридоксина приводит к повышенной возбудимости нервной системы, к бессоннице, подавленности, частой смене настроений. Пиридоксин содержится в зелени, цельных крупах и дрожжах.

Биотин (B8) необходим для роста, синтеза ферментов, способствующих пищеварению и поддержанию кислотного баланса в организме. Проблемы с кожей, например, жирная кожа, возникают от недостатка биотина в пище. У здоровых людей биотин в достаточном количестве продуцируется железами тонкого кишечника. Биотин содержится в яичных желтках, цельных крупах и дрожжах.