СНО ГОУ ВПО НГМУ Росздрава - EstheticLife.ru

Межведомственный научный Совет по медицинским проблемам питания

Российской академии медицинских наук, Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Сибирский Центр оздоровительного питания

СИСТЕМНЫЙ МИКРОЭЛЕМЕНТОЗ

Маянская Н.Н., Новоселов Я.Б.

ВВЕДЕНИЕ

Значение роли минеральных веществ в возникновении жизни на земле и в жизнедеятельности живого организма волнует человечество с момента становления его сознания. Ответ на этот вопрос пытались найти ученые различных направлений деятельности. В настоящее время существует ряд исторически сложившихся представлений о роли минеральных веществ в возникновении жизни на земле. Наиболее распространенное из них – это представление о «божественном» сотворении мира. Эта теория предлагает «мгновенное» сотворение живых организмов из природного минерала – глины («Бог сотворил человека из глины»). Второе, достаточно современное, научно обоснованное представление – это происхождение жизни из органических веществ, принесенных метеоритами или ледяными кометами. В ХХ веке в кругу геобиохимиков получила распространение идея о спонтанном зарождении и последующей эволюции жизни в неком атмосферном «супе». Однако в современных научных взглядах превалируют идеи биохимического синтеза протобиополимеров на поверхностях органофильных высококремнистых минералов, например:

Е. Дж. Нисбет считает, что жизнь зародилась на земле около 4 млрд. лет назад. По его мнению, первые молекулы РНК могли сформироваться в гидротермальных системах, в присутствии СН4, NН3 и фосфатов. Цеолиты, с их пористой структурой могли участвовать непосредственно как катализаторы для конструирования РНК в нанопористых AL-Si-O каркасах;

Дж. В. Смит опубликовал ряд статей по биохимическому синтезу биополимеров на органофильных высококремнистых цеолитах. Внешняя и внутренняя поверхности органофильных высококремнистых цеолитов могли играть роль репликаторов при синтезе биополимеров из простых химических веществ.

Представление о минеральных веществах пищи, как о неор­ганическом не сжигаемом остатке, лишенном какой-либо биоло­гической активности, давно оставлено. На исключительное, жиз­ненно важное значение минеральных солей указывали отечественные ученые А. П. Доброславин и Ф. Ф. Эрисман. По­следний писал: «Пища, не со­держащая минеральных со­лей, хотя бы она во всем ос­тальном удовлетворяла усло­виям питания, ведет к медлен­ной голодной смерти, потому что обеднение тела солями не­минуемо ведет к расстройству питания». Форстер еще в 1879 г. установил, что кормле­ние собак мясом, из которого извлечены соли, приводит к гибели животных и притом скорее, чем животных, нахо­дившихся на полном голодном режиме. Проблеме минераль­ных солей в питании посвяще­но значительное число иссле­дований, в том числе диссер­тационных.

Основоположник витаминологии Н. И. Лунин в 1880 г. защитил и опубликовал диссертацию на тему: «О зна­чении неорганических солей для питания животных». Название ее показывает, насколько велика была заинтересованность в разработке вопросов, связанных с выяснением роли неоргани­ческих солей в питании. Работая в области изучения солевого компонента питания,

Н. И. Лунин сделал открытие мирового значения, касающееся витаминов.

Значительный вклад в развитие учения о биологическом значении минеральных элементов внесли исследования академика В.И.Вернадского, который является основоположником учения о связи и сочетанности эволюционных процессов в химическом составе, происходящих в земной коре и организмах. Подчеркивая исключительную актуальность и перспективность этих знаний для прикладных естественных наук, в частности, для медицины, В.И.Вернадский (1926) указывал: «Жизнь на земле с самого возникновения сформировалась как цепной взаимозависимый процесс: неорганическое вещество – органическое минералозависимое вещество. Химические элементы все нужны для жизни, и все попадают в состав живого организма не случайно. Нет особых жизнесвойственных элементов. Есть господствующие. Заменить один элемент другим нельзя. Неизвестно которые важнее, те, которые находятся в большем количестве или в меньшем», а также: «Хотя они сейчас не имеют практического применения, и врачи, в частности, не могут пользоваться ими в своей работе, мне кажется несомненным, что в ближайшем будущем они должны оказывать такое же огромное влияние в области биологических наук и их применения, какое они сейчас оказывают в области наук физико-химических и геологических».

Более семи десятилетий, прошедших после этого выступления полностью подтвердили предвидения В.И.Вернадского о большой перспективности для теории и практики медицины знаний о роли химических элементов в обмене веществ.

Изучению свойств природных минералов и их применению всегда уделяли большое внимание ученые и естествоиспытатели: М.В.Ломоносов, К.Э.Циолковский, А.Л.Чижевский, П.Л.Драверт, А.Е.Ферсман, А.Л.Яншин.

Современные исследования подтверждают жизненную важ­ность минеральных элементов. Выявлены новые стороны их биологического действия, что позволило выделить большую группу биологически активных веществ — биомикроэлементов. Изучение минеральных веществ как необходимой составной части питания тесно связано с сохранением здоровья и улучшения качества жизни населения, а также с предупреждением распростране­ния и ликвидацией ряда эндемических заболеваний: эндемиче­ского зоба, флюороза, кариеса, стронциевого рахита и др.

За последние 50 лет проведены многочисленные исследования в области метаболизма и роли микроэлементов в питании человека Значительная их часть выполнена на живых моделях. Получены данные о влиянии микроэлементов на протекание биохимических реакций в организме. Появились совместные исследования минералогов, геохимиков, биохимиков, клиницистов посвященные комплексному дефициту микроэлементов, а не отдельных микроэлементов. Комплексное влияние микроэлементов на жизнедеятельность человека является важнейшей проблемой здоровья, качества жизни человека.

В изучении роли минеральных элементов в возникновении некоторых эндемических заболеваний видное место занимают исследования академика А. П. Виноградова, который создал учение о «биогеохимических провинциях», т. е. территориях с повышен­ным или недостаточным содержанием микроэлементов.

В основе всех жизненных процессов, происходящих в организме (от переваривания пищи и ее усвоения, до высшей нервной и психической деятельности) лежит огромное число сложных биохимических превращений. Эти превращения происходят не самопроизвольно, а при помощи специальных катализаторов. При недостатке или избытке минеральных веществ, микро-макро и ультроэлементов нарушаются процессы метаболизма, снижается резистентность организма, возникают глубокие расстройства общего обмена веществ, и в организме возникает ряд патологических состояний. Минеральные вещества играют роль кофакторов во всех обменных процессах организма. Без минеральных веществ невозможен запуск метаболических реакций, а при их избытке метаболические реакции извращаются. Однако известно, что не существует дефицита или избытка, какого-либо одного или двух микро-макроэлементов, вследствие того, что обмен всех неорганических элементов очень тесно взаимосвязан. Например, дефицит железа сопровождается избытком свинца, который блокирует обмен железа. Избыток меди обуславливает дефицит кальция, цинка, марганца и т.д.

Схема взаимодействия микроэлементов

Введение в организм одного микро-макроэлемента актуально в установленных эндемических зонах или при выявленном отклонении не менее 30% от нормы. Бесконтрольное применение средств, которые не избирательно поставляют в организм микро-макроэлементы, требуют обоснования, так как передозировка даже таких элементов как медь, йод, цинк может привести к тяжелым нарушениям.

Физиологическое значение минеральных элементов в основном определяется их участием в:

-     структуре и функции большинства ферментных систем,

-     в пластических процессах и построении тканей организма, особенно костной ткани, где фосфор и кальций являются основными структурными компонентами;

-     поддержании кислотно-ще­лочного состояния в организ­ме;

-       поддержании нормаль­ного солевого состава крови и участием в построении структуры формен­ных ее элементов;

-       нормали­зации водно-солевого обмена.

Физиологическое влияние ми­неральных элементов значи­тельно шире их биологическо­го действия. Оно распространяется на все системы организма и биохимические процессы, протекающие в них.

Все живое на Земле находится в теснейшей взаимосвязи с окружающей «неживой» средой обитания. Среди факторов, формировавших на протяжении сотен миллионов и миллиардов лет внешний облик живых организмов, минеральная среда занимает особое место. Минеральный состав современных организмов складывался под воздействием двух процессов: с одной стороны - эволюционирующий состав гидро- и литосферы (или, проще, воды и суши), характеризующийся постоянным сдвигом соотношения химических элементов из-за выщелачивания, вулканической деятельности; с другой - стремление поставить организм под генетический контроль уже имеющегося на том или ином этапе соотношения, ведь, цитируя знаменитого Клода Бернара, «постоянство внутренней среды - необходимое условие свободной жизни организма». История взаимоотношений «среда - организм» исполнена драматизма; и лишь изучив прошлое, эволюцию и адаптацию организмов к меняющейся геохимической среде обитания, вымирание и расцвет отдельных видов, родов и семейств растений и животных, мы можем грамотно ориентироваться в настоящем.

Человечество знакомо с природными веществами с самого начала его существования, с их целебными, очищающими и другими свойствами, способностью восстанавливать здоровье и повышать настроение. Действительно, трудно переоценить их влияние на человеческий организм, поскольку человек, как представитель органического мира тесно и неразрывно связан с окружающей средой во всех ее проявлениях.

Известно, что как органические, так и неорганические вещества являются неотъемлемой частью метаболизма человека. При их отсутствии, либо недостатке невозможны процессы метаболизма, а дисбаланс неорганических соединений вызывает массу различных патологических состояний человеческого организма. Таким образом, сегодня чрезвычайно актуальной является проблема восстановления и поддержания на должном уровне минерального гомеостаза: микро-, макроэлементного состава организма. Решение данной проблемы обеспечивается не просто употреблением набора органических и неорганических веществ, а строго селективной регуляцией их содержания в организме.

Микроэлементы не образуются в организме, они поступают через продукты питания, поэтому крайне важна проблема регулирования минерального гомеостаза естественным образом - через обогащенные продукты питания.