ХИМИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Основным направлением деятельности лаборатории Микронутриенты» является определение содержания химических элементов в биосубстратах человека с целью выявления нарушений минерального обмена.

Химический элемент — это совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра. По содержанию в организме человека химические элементы можно разделить на три группы:

  • Макроэлементы (концентрация их в организме превышает 0,01%)
  • Микроэлементы (концентрация от 0,00001% до 0,01%)
  • Ультрамикроэлементы (концентрация ниже 0,000001%)

К макроэлементам относятся: кислород, водород, углерод, азот, кальций, фосфор, натрий, хлор, магний, сера и калий. Выделяют органогенные элементы (биогенные), в число которых входят кислород, углерод, водород, азот, фосфор и сера. Они составляют основу всех органических соединений — белков, жиров, углеводов, а также входят в состав альдегидов, спиртов, аминокислот и витаминов. На их долю приходится около 98% массы клетки.

К микроэлементам относятся: железо, цинк, фтор, стронций, молибден, медь, бром, кремний, цезий, йод, марганец, алюминий, свиней, кадмий, бор, рубидий.

Ультромикроэлементы — это селен, кобальт, ванадий, хром, мышьяк, никель, литий, барий, титан, серебро, олово, бериллий, галлий, германий, ртуть и др.

По своей физиологической роли химические элементы делятся на эссенциальные (жизненно необходимые), условно — эссенциальные (условно необходимые), потенциально — токсичные и токсичные. Эссенциальными называют элементы, без которых организм перестает развиваться, и не может осуществить свой биологический цикл.  К группе эссенциальных  относятся  железо, йод, медь, цинк, кобальт, хром, молибден, селен, марганец.  К группе условно-эссенциальных относятся барий, бор, бром, фтор, литий, никель, кремний, ванадий. В группу потенциально — токсичных входят серебро, золото, индий, германий, рубидий, титан, теллур, уран, вольфрам, олово и стронций. Группа токсичных элементов представлена алюминием, свинцом, кадмием, ртутью, мышьяком, бериллием, барием, висмутом, таллием. При превышении предельно допустимых концентраций токсичных элементов в организме может наступить интоксикация. Следует отметить, что токсичные микроэлементы в определенной дозе могут проявлять свойства эссенциальных элементов, то есть быть полезными и, наоборот, некоторые эссенциальные элементы в избыточных количествах могут проявлять токсические свойства.

Макро — и микроэлементы не синтезируются в организме человека, и не являются источником энергии, но участвуют в ее усвоении, а также в регуляции обмена веществ, процессах роста и развития организма. Человек получает химические элементы из воды, пищи и окружающей среды.

В организме химические элементы распределяются в тканях, где выполняют роль строительного материала (структурные элементы) или принимают участие в регуляции биохимических процессов. Основные пути

выведения микроэлементов — моча и кал.

Большая часть элементов в организме находится не в свободной, а в связанной форме. Появление химических элементов в свободной форме может быть токсичным для организма (например, медь,  железо и др.).

При недостатке или избытке микроэлементов в организме человека возникают нарушения, приводящие к различным заболеваниям.

Причинами дефицита/избытка элементов в организме могут быть: плохая экология (загрязнение окружающей среды), нерациональное питание (диеты, неправильная термообработка), стрессы, болезни пищеварительной системы (нарушение процесса всасывания), длительный прием лекарственных препаратов и др.

Анализ волос/ ногтей на содержание химических элементов является наиболее информативным скрининговым исследованием. Он позволяет оценить  дефицит или избыток макро — и микроэлементов за длительный период времени, что определяется скоростью роста волос. Однако волосы отражают не только внутреннее содержание химических элементов, но и возможные внешние контаминации.

Анализ крови и мочи на микроэлементы отражают текущее состояние организма. Для более полной оценки элементного статуса организма рекомендуется сдавать сразу два субстрата, например волосы и сыворотка.