CC BY
15
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 616-008.9-055.25
МИНЕРАЛЬНЫЙ БАЛАНС У ЗДОРОВЫХ ЖИТЕЛЕЙ БЛАГОВЕЩЕНСКА АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ
В. М. Катола
ФГБУН Институт геологии и природопользования ДВО РАН, г. Благовещенск
Аннотация
Изучение элементного статуса здоровых и больных жителей г. Благовещенска показало, что в их цельной крови, в отличие от данных литературы, больше Co, Cs, Li, Mn и Ni при неизменном уровне Ca и Cd и при меньшем содержании Cu, Fe, Hg, Na, K, Mg, Rb, Zn (мг/дм3). У больных с такими заболеваниями, как язва желудка или двенадцатиперстной кишки, туберкулез легких (очаговая и фиброзно-кавернозная формы, туберкулема), в крови отмечают уменьшение Са и Mg, нормальные показатели Cu, Fe и Zn и высокую концентрацию Cd, Cr, Cs, K, Li, Mn, Na, Ni, Pb, Rb. Обращает особое внимание накопление ртути в крови больных туберкулезом легких. Ключевые слова:
макро-и микроэлементы, цельная кровь, язвенная болезнь, туберкулез.
MINERAL BALANCE IN HEALTHY PEOPLE OF BLAGOVESHCHENSK
Viktor М. Katola
Institute of Geology and Nature Management of the Far-Eastern Branch of the RAS, Blagoveshchensk
Abstract
With the help of the atomic absorption method, the elemental status of healthy and sick inhabitants of Blagoveshchensk has been studied. It was found that in their whole blood (mg/dm ), in comparison with the literature data, Co is more by 3,5 or more times, Cs is 15 times, Li — by 4,5 times, Mn — 34, 3 times, Ni — 4 and more times, аt a constant level of Ca and Cd and significantly less than Cu, Fe, Hg, K, Mg, Rb, Zn. The blood of patients with stomach ulcers, ulcer 12 duodenal ulcer, active focal pulmonary tuberculosis, uberculoma and fibrous-cavernous form, demonstrates the decrease of Ca and Mg, normal parameters of Cu, Fe and Zn and high concentration of Cd, Cr, Cs, K, Li, Mn, Na, Ni , Pb, Rb. Special attention should be paid to accumulation of mercury in the blood of patients with pulmonary tuberculosis (0,029 ± 0,004-0,030 ± 0,002).
Keywords:
mineral elements, whole blood, рерИо ulcer, tuberculosis. Введение
К концу ХХ в. почти полностью изучена значимость минеральных элементов, поступающих из природной среды с водой и продуктами питания. Установлено их участие во всех видах обмена веществ, в построении клеточных и тканевых структур, определении осмотического давления крови и ее объема, поддержании кислотно-щелочного равновесия, распределении жидкости между клетками и внеклеточной средой, регулировании проницаемости мембран, образовании энергии в клетках и проч. Они входят в состав ферментов, гормонов, витаминов, пигментов и
белковых комплексов. Содержание минеральных веществ в организме зависит от географических и климатических условий, характеристики почв, химического состава питьевой воды, их наличия в овощах, фруктах, продуктах животного происхождения, а также от образа жизни человека, его возраста, трудовой деятельности, профессии и др. [1-6]. Поступление электролитов в организм, распределение и выведение из организма обязательно сопряжено с водным балансом. В случаях минерального дисбаланса или дефицита в организме нарушается обмен белков, жиров, углеводов, витаминов, выработка ферментов, у человека ослабляется иммунитет и др.
Обычно расстройства минерального обмена наблюдаются при изменении поступления солей в организм или же их выведения, а также при ухудшении распределения между клетками и внеклеточной средой. Такие расстройства представляют собою важное звено патогенеза заболевания либо осложняют его течение и исход. В настоящее время считается, что у 80 % населения минеральный обмен нарушен вследствие проживания в больших мегаполисах, воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды, высоких концентраций тяжелых металлов, радиации, стрессов, неправильного питания, курения и алкоголизма. Избыток минеральных элементов чаще регистрируется у населения, проживающего на территориях, где располагаются химические, металлургические, радиотехнические, стекольные и добывающие предприятия, ТЭЦ и скопления автотранспорта. В связи с этим металлурги, шахтеры, токари, сварщики, химики, водители, работники АЗС составляют группу риска. Поэтому на заселенных территориях, где атмосфера, гидросфера, почвенный покров трансформированы и загрязнены, обнаружение аномалий химических элементов в природе и живых организмах является актуальной задачей.
Современные методы диагностики позволяют определить весь спектр минеральных веществ и установить взаимосвязь между ними в различных биологических субстратах. С этой целью исследуются цельная кровь, ее сыворотка, моча, волосы, ногти и др. Однако в рамках одной биогеохимической территории в каждом субстрате выявляется неодинаковое число элементов. Например, если в сыворотке крови можно определить 6-8 элементов, то в волосах — 20-30, что более подробно характеризует элементный статус человека или животного.
С учетом того, что имеются существенные различия в элементном статусе населения различных регионов России [2, 4, 7], нами исследовано содержание ряда элементов у здоровых жителей г. Благовещенска и у больных язвами желудка и двенадцатиперстной кишки, а также некоторыми формами активного туберкулеза легких. Промышленные предприятия, ТЭЦ, автотранспорт, частный сектор, который использует ртутьсодержащий уголь и древесину, лесные пожары постоянно загрязняют городскую приземную атмосферу, почву и воду тяжелыми металлами [8, 9].
Материал и методика исследований
Валовые концентрации меди, никеля, кобальта, хрома, цинка, свинца, кадмия и других элементов исследовали в цельной крови с помощью атомно-абсорбционной спектроскопии на спектрофотометре фирмы Hitachi, содержание же ртути определяли на газопаровом ртутном анализаторе АГП-01 методом атомизации «холодного пара» с использованием амальгамации на золотом сорбенте.
Результаты и их обсуждение
В отличие от неких усредненных стандартных показателей [10], в крови здоровых людей, проживающих в Благовещенске, содержание Co превышено (р < 0,001) в 3,5 раза и более, Cs — в 15 раз, Li — в 4,5 раза, Mn — в 34, 3 раза, Ni — в 4 раза и более и заметно ниже концентрации Cu, Fe, Hg, K, Na, Mg, Rb, Zn (табл.).
Минеральный баланс у здоровых и больных жителей Благовещенска Амурской области
Массовая доля (мг/дм3) химических элементов в цельной крови здоровых и больных амурчан
Здоровые Больные
очаговым фиброзно- язвой
Элемент результаты литературные туберкулезом и кавернозным желудка и
исследования данные [1] туберкулемой туберкулезом 12-перстной
легких легких кишки
Са 60,48 ± 5,62 60,5 34,46 ± 1,75 4,67 ± 0,91 39,01 ± 1,83
Cd < 0,005 0,0052 0,03 ± 0,006 0,014 ± 0,003 0,029 ± 0,005
Со 0,14 ± 0,01 0,0002-0,04 0,19 ± 0,018 0,29 ± 0,03 0,22 ± 0,006
Сг 0,12 ± 0,02 0,006-0,11 0,50 ± 0,05 0,24 ± 0,03 0,66 ± 0,14
С8 0,057 ± 0,003 0,0038 1,05 ± 0,04 2,13 ± 0,10 1,20 ± 0,03
Си 0,63 ± 0,05 1,01 0,81 ± 0,08 0,87 ± 0,04 0,92 ± 0,22
Fe 300,90 ± 15,77 447,0 351,25 ± 21,96 305,4 ± 15,0 331,45 ± 7,58
^ 0,0054 ± 0,0008 0,0078 0,030 ± 0,002 0,029 ± 0,004 0,008 ± 0,002
К 906,0 ± 111,7 1620,0 2061,1 ± 82,4 1895,0 ± 5,9 2008,9 ± 30,0
и 0,018 ± 0,002 0,004 0,052 ± 0,004 0,04 ± 0,001 0,099 ± 0,02
Mg 32,41 ± 1,72 37,8 6,04 ± 0,53 3,35 ± 0,38 6,61 ± 0,18
Мп 0,055 ± 0,019 0,0016-0,075 0,10 ± 0,01 < 0,005 0,10 ± 0,01
№ 1206,0 ± 52,2 1970,0 2590,2 ± 80,5 3445,6 ± 74,1 2713,9 ± 64,5
N1 0,21 ± 0,05 0,01-0,05 0,38 ± 0,03 < 0,005 0,42 ± 0,08
РЬ 0,16 ± 0,04 0,21 0,52 ± 0,08 0,30 ± 0,02 0,34 ± 0,08
Rb 0,57 ± 0,003 2,49 0,92 ± 0,008 0,6 ± 0,015 0,94 ± 0,04
2п 4,51 ± 0,23 7,0 4,32 ± 0,16 3,38 ± 0,08 3,99 ± 0,15
В крови больных людей наблюдается совсем иное содержание элементов. При язвах желудка и двенадцатиперстной кишки, туберкулезе легких (очаговая форма, туберкулема) в крови отмечают совершенно другое количество и соотношение элементов, а именно уменьшение Са и Mg (р < 0,001), примерно соответствующее нормальным величинам содержание Си, Fe и Zn, и повышенная (р < 0,001) концентрация Сd, Сг, Cs, К, Li, Mn, №, Pb, Rb. Но если различия в концентрации ^ в крови здоровых лиц и больных язвенной болезнью несущественны, то в крови больных очаговым туберкулезом легких, туберкулемой и фиброзно-кавернозной формой содержание этого элемента в 3-5 раз больше. Причина депонирования ^ в крови больных активными формами туберкулеза легких точно неизвестна, скорее всего, этот избыток вызван сформировавшимися патоморфологическими, патофизиологическими и иными расстройствами, которые задерживают процесс выведения токсиканта. Это подтверждается тем, что спустя 3-4 месяца с момента начала химиотерапии ртуть из крови исчезает.
Выводы
1. Выявлены суммарные концентрации каждого из макро- и микроэлементов, которые участвуют в метаболическом обмене у здоровых и больных жителей города Благовещенска.
2. Элементный ресурс жителей города Благовещенска обусловлен как климатическими и ландшафтно-геохимическими условиями, так и социально-экономическим положением обследуемых, биологическими особенностями их организма и степенью загрязнения городской экосистемы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Эффективность применения метода индивидуальной коррекции нарушений минерального обмена / О. В. Баранова [и др.] // Вестник восстановительной медицины. 2008. № 4. С. 31-34. 2. Горбачев А. Л. Элементный статус населения в связи с химическим составом питьевой воды // Микроэлементы в медицине. 2006. № 2. С. 11-24.
3. Калетина Н., Калетин Г. Микроэлементы — биологические регуляторы // Наука в России. 2007. № 1. С. 36-42.
4. Похилюк Н. В. Содержание некоторых химических элементов у жителей различных этно-демографических групп Магаданской области // Самарский научный вестник. 2014. № 4. С. 101-103. 5. Скальный А. В. Химические элементы в физиологии и экологии человека. М.: ОНИКС, 2004. 216 с. 6. Состояние минерального обмена при различных патогенетических вариантах воспаления / А. А Турна [и др.] // Артериальная гипертензия. 2010. Т. 16, № 1. С. 82-87. 7. Баланс микроэлементов и показатели гомеостаза как прогностические критерии рака пищеварительного тракта / И. А. Хлусов [и др.] // Сибирский онкологический журн. 2007. № 4. С. 70-79. 8. Катола В. М., Радомская В. И., Радомский С. М. Токсичные металлы в окружающей среде города Благовещенска и Благовещенского района Амурской области // Бюл. физиол. и патол. дыхания. 2009. Вып. 31. С. 7-11. 9. Катола В. М. Токсичные металлы в окружающей среде Благовещенска // Экология и промышленность России. 2010. № 3. С. 27-29. 10. Алексеенко В. А. Экологическая геохимия: учебник. М.: Логос, 2000.
Сведения об авторе
Катола Виктор Моисеевич — кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник, ведущий научный сотрудник Института геологии и природопользования ДВО РАН E-mail: katola-amur@list.ru
Author Affiliation
Viktor М. Katola — PhD (Medical), Senior Researcher of the Institute of Geology and Nature Management of the Far-Eastern Branch of the RAS E-mail: katola-amur@list.ru
Библиографическое описание статьи
Катола, В. М. Минеральный баланс у здоровых жителей г. Благовещенска Амурской области / В. М. Катола // Вестник Кольского научного центра РАН. — 2017. — № 4 (9). — С. 71-74.
Reference
Katola Viktor М. Mineral Balance in Healthy People of Blagoveshchensk. Herald of the Kola Science Centre of the RAS, 2017, vol. 4 (9), pp. 71-74. (In Russ.).
