Микроэлементозы, их влияние на организм и развитие различных патологий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования «Оренбургская государственная медицинская академия минздравсоцразвития России»

Кафедра общей и коммунальной гигиены

Реферат на тему:

Микроэлентозы. Гигиенические принципы профилактики эндемических заболеваний (эндемический флюороз, кариес, эндемический зоб). Современные методические подходы к гигиеническому нормированию микроэлементозов.

Выполнил:

студент 309 группы

Мазаев С. А.

Проверил:

к.м.н., доц. Боев М.В.

Оренбург 2013 г.

Содержание

Введение

Рабочая классификация микроэлементозов человека

Флюороз

Фтор во внешней среде

Эндемический флюороз

Профилактика флюороза

Кариес

Профилактика кариеса

Минерал-подробности

Эндемический зоб

Значение йода для организма

Профилактика эндемического зоба

Диагностика микроэлементозов

Заключение

Список литературы

Введение

В настоящее время в биологии и в медицине активно развивается учение о микроэлементозах. Заболевания, вызываемые токсическим действием веществ, находящихся в организме в очень малых количествах, известны с античных времен, и каждое из них называлось по имени того химического элемента, с которым было связано их происхождение. Например, отравление ртутью и свинцом именовали соответственно меркуриализмом и сатурнизмом.

Медики уже давно обратили внимание на то, что многие болезни связаны с недостаточностью поступления и содержания в организме определенных макро- и микроэлементов (МЭ). Была, например, обнаружена связь между железодефицитным состоянием организма и возникновением анемии. В конце прошлого века была доказана роль дефицита йода в патогенезе эндемического зоба. С тех пор объем информации о роли дефицита или избытка определенных микроэлементов в формировании болезней лавинообразно возрастает.

Антропогенное загрязнение окружающей человека природной среды, во многом связанное с микроэлементами из группы тяжелых металлов, вызывает серьезную озабоченность своими негативными последствиями для здоровья различных групп населения и нации в целом. В настоящее время все большее значение приобретают техногенные микроэлементозы.

Известно, что в непосредственной близости от многих промышленных предприятий образуются зоны с повышенным содержанием свинца, мышьяка, ртути, кадмия, никеля и других токсичных микроэлементов, представляющих угрозу для здоровья и даже жизни человека. В то же время, в результате водного и воздушного переноса этих токсикантов могут загрязняться территории, находящиеся на значительном отдалении. Так, особую тревогу вызывает обширное, на уровне биосферы Земли, загрязнение нашей планеты свинцом индустриального происхождения. За последние несколько лет, свинец стал в России наиболее распространенным токсикантом из группы тяжелых металлов. Высокая концентрация которого в природных средах и накопление его в организме человека обусловлены, прежде всего, промышленными отходами и выбросами и количества автомобилей, работающих на низкокачественном этилированном бензине и выбрасывающих с выхлопными газами значительные объемы свинца в виде твердых частиц.

Загрязнение окружающей среды токсичными металлами в первую очередь сказывается на детях, так как интенсивное накопление различных вредоносных элементов происходит еще в плаценте. Это приводит к появлению врожденных уродств, снижению иммунитета, развитию множества болезней, зачастую с хронизацией патологического процесса, задержке умственного и физического развития. Вырастает поколение ослабленных людей, восприимчивых к инфекции, с высоким риском развития ИБС и онкопатологии.

Некоторые промышленные регионы с особо интенсивным загрязнением окружающей среды могут стать зонами сильных гехногенных микроэлементозов.

Рабочая классификация микроэлементозов человека

Из 92 встречающихся в природе химических элементов 81 обнаружен в организме человека. 12 элементов называют структурными, т.к. они составляют 99 % элементного состава человеческого организма (С, О, Н, N, Са, Mg, Na, К, S, P, F, CI). Микроэлементами (МЭ) называют элементы, присутствующие в организме человека в очень малых следовых количествах (англ, "trace elements"). Это в первую очередь 15 эссенциальных МЭ - Fe, J, Си, Zn, Co, Cr, Mo, Ni, V, Se, Mn, As, F, Si, Li, а также условно-эссенциальные В, Вг. Элементы Cd, Pb, Al, Rb являются серьезными кандидатами на эссенциальность. В учение о МЭ особенно отчетливо видна справедливость слов Парацельса о том, что "нет токсичных веществ, а есть токсичные дозы".

МЭ являются важнейшими катализаторами различных биохимических процессов, обмена веществ, играют значительную роль в адаптации организма в норме и патологии. Ряд элементов, широко представленных в природе, редко встречается у человека, и наоборот.

Флюороз

микроэлементоз эндемический флюороз диагностика

Фтор во внешней среде.

Фтор - самый активный из всех химических элементов и по этой причине в природе он не встречается в свободном виде. Он очень распространен в соединениях с другими элементами и занимает 13-е место среди химических элементов, входящих в состав земной коры, где его содержится 0,08 % от ее массы. В связи со своей высочайшей активностью фтор легко взаимодействует как с простыми веществами, так и со сложными.

Биологическая доступность свободных ионов фтора зависит от естественной растворимости солей фтора, кислотности почв, присутствия других минералов и химических элементов.

Все природные воды содержат фторид, хотя концентрации его очень варьируют. Это зависит от содержания фтористых минералов в водовмещающих породах, пористости пород и от физико-химических свойств воды.

Основные питьевые воды содержат обычно концентрации фторида до 0,5 мг/л, но эти концентрации часто и выше в водах колодцев и артезианских скважин.

В атмосферу фториды попадают с пылью из фторсодержащих почв, из газов вулканов, при сжигании угля и выбросов при производстве алюминия и кремнезема. Уровни содержания фтора в почвах, водах и атмосферном воздухе обуславливают его кумуляцию в растительных и животных организмах. Естественно, особый интерес представляют те растения и животные, которые впоследствии идут на переработку для производства пищевых продуктов.

Однако в продуктах, в которых находятся костные ткани, содержание фторида может быть высоким.

Содержание фторида в пищевых продуктах и напитках в значительной степени зависти от концентрации фторида в воде, которая используется для приготовления пищи и напитков.

Эндемический флюороз

Поражение организма человека, вызываемое фтористой интоксикацией и называемое флюорозом по своей природе подразделяется на производственный флюороз и эндемический. Эндемическим флюорозом страдает не только человек, но еще в большей степени животные, в связи с их большей зависимостью от геохимических условий среды. При флюорозе отмечаются изменения в костной ткани, связочном аппарате, в других видах соединительной ткани, а также в других органах и системах организма.

Основатель биогеохимии В.И. Вернадский в своей работе “Несколько слов о ноосфере” писал: “В действительности ни один живой организм в свободном состоянии на Земле не находится. Все эти организмы неразрывно и непрерывно связаны - прежде всего - питанием и дыханием - с окружающей их материально-энергетической средой. Вне ее в природных условиях они существовать не могут.” И далее: “Человечество как живое вещество неразрывно связано с материально-энергетическими процессами определенной геологической оболочки Земли - с ее биосферой. Оно не может физически быть от нее независимым ни на одну минуту” (Вернадский, 1987).

Эндемический флюороз относится к патологии человека, вызываемой биогеохимическими факторами среды, где ведущим признаком является биогенная миграция химических элементов. Монопричиной проявлений флюороза общепризнанно считается избыточное содержание фторида (фтор-иона) в питьевой воде, водовмещающих породах и соответственно этому его поступление в организм человека.

Таким образом, флюороз относится к биогеохимическим эндемиям, микроэлементозам избыточности.

Флюороз зубов - это лишь клиническое, внешнее проявление общей патологии организма - флюороза, его биологический маркер, указатель. Термин флюороз происходит от латинского слова fluor - фтор.

Изменения зубов, характерные для флюороза, были известны давно, задолго до установления причинно-следственных связей. Такие зубы назывались “черные зубы”, “крашенные зубы”, “крапчатые зубы”. Последний термин дошел и до наших дней. В “Международной классификации стоматологических болезней на основе МКБ-10” (ВОЗ, Женева, 1997г.), описываемая нами патология называется “эндемическая (флюорозная) крапчатость эмали (флюороз зубов)”.

Эндемический флюороз чаще встречается в зонах с повышенной концентрацией фтора в питьевой воде. Особенно тяжёлые проявления его отмечены в США, Северной и Южной Африке, Индии, Италии, Мексике. Нередко обнаруживается в зоне металлургических и химических предприятий, выбрасывающих в атмосферу фтор.

Многочисленными исследованиями доказано, что концентрация фтора в питьевой воде до 0,5 мг/л не вызывает изменений в тканях зубов. При концентрации фтора 0,8-1,0 мг/л легкие формы флюороза возникают у 10-12% населения; при концентрации 1,0-1,5 мг/л - у 20-30%; при 1,5-2,5 мг/л - у 30-45%; свыше 2,5 мг/л - более чем у 50% населения. Чем выше концентрация фтора в питьевой воде, тем выше распространённость и интенсивность флюороза. Вместе с тем известно, что наличие значительных количеств кальция в воде уменьшает развитие флюороза.

Профилактика флюороза

Профилактика флюороза должна проводиться везде, где имеет место повышенное содержание фтора в источниках водоснабжения. Особое внимание следует уделять районам, где в воде содержится более 2 мг/л фтора. По современным представлениям, фтор, всасываясь в желудочно-кишечном тракте, гематогенным путем действует на амелобласты, нарушая процесс образования и минерализации эмали. В связи с этим интенсивные профилактические мероприятия должны проводиться в период закладки зубов и их минерализации.

Профилактические мероприятия делятся на коллективные меры, направленные на уменьшение содержания фтора в питьевой воде, и на меры индивидуальной профилактики. Уменьшение количества фтора в питьевой воде может быть достигнуто путем замены водоисточника или снижения содержания фтора за счет смешения водоисточников с использованием, например, скважин и ледниковой воды в горной местности. Существуют методики очистки питьевой воды от избытка фтора. Следует, однако, иметь в виду, что полностью обеспечить население эндемических районов очищенной от фтора питьевой водой невозможно, хотя для небольших контингентов детского населения это делать можно.

Индивидуальные меры профилактики должны проводиться с момента рождения ребенка. В первую очередь следует избегать искусственного вскармливания и раннего прикорма ребенка. С началом прикорма не следует вводить в пище большое количество воды, а нужно заменять молоком и соками. Клинические наблюдения показали, что дополнительное введение в пищу витамина С, D, глюконата кальция в значительной степени уменьшает проявление флюороза. Важное значение имеет состав пищевого рациона. В частности, следует исключать или ограничивать продукты, содержащие фтор (морская рыба, животное масло, шпинат и др.). Особо важное значение в профилактике флюороза имеет вывоз детей на летний период из эндемического района.

Кариес

Фтор является необходимым микроэлементом для развития зубов и костей. У человека и животных фтор содержится в костной ткани и эмали зубов, соответственно играет важную роль в обмене фосфора в организме, костеобразовании, в формировании и росте зубов. В организме человека этот элемент распределен неравномерно: концентрация его в мышцах меньше двух-трех микрограмм на килограмм, больше всего фтора в зубах (246 - 560 мг/кг) и костях (200 - 490 мг/кг).

Для взрослых рекомендуемая суточная потребность в фторе составляет - 4 мг/сутки, для детей - от 1 до 4 мг/сутки. Для человека не существует надежных источников фтора (относительно богаты фтором растения чечевица, чай, лук), но большинство фтора поступает в организм с питьевой водой.

Недостаточное потребление приводит к нарушению в структуре зубов (кариесу), преждевременному стиранию эмали зубов и хрупкости костей.

Кариес - заболевание зуба, при котором происходит разрушение эмали и дентина, в результате, на его поверхности образуется повреждение. Стоматологи различают две стадии кариеса: раннюю - стадию кариозного пятна (белого и пигментированного), и позднюю - стадию образования дефекта твердых тканей зуба (поверхностный, средний и глубокий кариес).

Профилактика кариеса

Одним из наиболее эффективных средств для профилактики кариеса являются препараты фтора. Иногда в качестве профилактики для предупреждения кариеса детям дают таблетки фтора. Однако с такими препаратами нужно быть осторожным, особенно при проживании в районах с развитой промышленностью, где много фабрик и заводов, так как в этих регионах наблюдается избыток фтора в воздухе, почве и воде.

Организм лучше всего усваивает фтор из воды. Поэтому в целях насыщения фтором воды, водопроводную воду стали фторировать. Во многих странах применяется другой способ введения фтора в организм человека - с поваренной солью. Например, жители Швейцарии пользуются такой солью уже много лет и практически не имеют проблем с болезнями зубов. Концентрация этого элемента в такой соли около двухсот пятидесяти миллиграммов на один килограмм. Таким образом, заменив обычную поваренную соль фторированной, при приготовлении пищи, можно без проблем восполнить дефицит фтора в организме. Естественно, такая практика может распространяться лишь на районы, где в питьевой воде фтора меньше, чем пол миллиграмма на литр.

Много фтора содержится в таких продуктах питания как рыба, морепродукты, мясо животных. Однако, «увлекаясь» препаратами фтора, фторированной водой либо солью, следует помнить, что недостаток фтора не так страшен как его избыток. Однако это отнюдь не умаляет его роли в организме. Недостаток фтора в организме может спровоцировать развитие железодефицитной анемии, так как железо очень плохо усваивается в организме без фтора.

Таким образом, фтор необходим для нормального роста и развития костной ткани и зубов и его недостаток может привести к серьезным проблемам. Поэтому, чтобы сохранить свои зубы и кости здоровыми и крепкими, необходимо следить за тем, чтобы в ваш организм поступал этот элемент в оптимальном количестве. Но не стоит забывать, что фтор - это далеко не панацея от кариеса, а только средство профилактики. Очень важным фактором здесь является также правильное питание и посещение врача-стоматолога.

Минерал-подробности:

· Любителям чая полезно знать, что количество фтора в готовом напитке влияет не только количество заварки, но и длительности кипячения и заваривания. Поэтому не рекомендуется кипятить воду повторно и длительное время, а настаивать чай не более 5-6 минут. Чай средней крепости содержит примерно 0,2 мг фтора.

· При чистке зубов старайтесь выдавливать как можно меньше зубной пасты, и специалисты не рекомендуют пользоваться фторированной зубной пастой постоянно.

· Фторирование воды используется в США и в России, и отвергнуто странами Западной Европы, почему, ведь нас убеждают, что это делается для нашего блага - чтобы зубы были здоровыми и кости крепкими. В исследовании о пользе воды с добавлением фтора для предотвращения кариеса так и не было доведено до конца (после получения первых положительных данных, исследование было свернуто). Фторид убивает агрессивность и мотивацию в человеке (фторирование воды было начато в ГУЛАГе для того, чтобы сломить волю людей), фторид натрия - основной компонент крысиного яда.

Эндемический зоб

Значение йода для организма

Йод необходим в первую очередь для нормальной работы щитовидной железы. Оптимальное количество йода необходимо для иммунной системы, для работы мозга и для поддержания гормонального баланса. Йод необходим для синтеза гормона щитовидной железы - тироксина, а также для создания фагоцитов - патрульных клеток в крови, которые должны уничтожать мусор и чужеродные тела в клетках. Фагоциты способны захватывать и переваривать посторонние тела, в частности микроорганизмы и даже неполноценные клетки.

Недостаток йода вызывает серьезные нарушения обмена веществ, способствует развитию базедовой болезни и снижению иммунитета. В йоде нуждаются не только люди, но и животные. Недостаток йода, кроме базедовой болезни или отклонений в умственном развитии, может вызвать изменения в хромосомах и способствовать появлению рака. Базедова болезнь зависит не только от недостатка йода в почве и растительности, но и от недостатка кобальта.

Организму требуется ничтожно малое количество этого микроэлемента - всего 2-4 мкг на 1 кг массы тела (в среднем). Для взрослого мужчины это составит 150-300 мкг в сутки, при больной щитовидной железе - 400 мкг. Молодым людям в период полового созревания, беременным и кормящим женщинам требуется особенно большое количество йода - более 400 мкг. При этом следует помнить, что часть йода не выводится и повторно используется организмом.

Эндемический зоб - это увеличение размеров щитовидной железы, вызванное дефицитом йода в организме. Причиной йодной недостаточности может послужить несбалансированное питание - недостаточное употребление в пищу рыбы, мяса, морской капусты, креветок, молочных продуктов, овсяной и гречневой круп и т.д. Около 90% суточной потребности в йоде человек получает именно благодаря питанию. Другая возможная причина появления эндемического зоба - заболевания ЖКТ, приводящие к плохому всасыванию микроэлементов йода. При патологиях кишечника или желудка возможно развитие эндемического зоба с полной или частичной йодной недостаточностью, даже если рацион больного богат продуктами питания, содержащими йод. Около 5% составляет суточная доза йода, получаемая человеком за счёт воды. Еще столько же он получает благодаря воздуху, насыщенному микроэлементами йода.

Существуют регионы с малым содержанием йода в окружающей среде и, соответственно, с высоким риском развития эндемического зоба. К таковым, к примеру, относится средняя полоса России включительно с Москвой. Дефицит йода наблюдается также в местностях с повышенным радиационным фоном.

Профилактика эндемического зоба

Профилактика эндемического зоба делится на массовую, групповую и индивидуальную.

Массовая профилактика осуществляется йодированием поваренной соли путем добавления йодида калия из расчета 40 г на 1 т. Качество йодирования контролирует санитарно-эпидемиологическая служба. Следует помнить, что на содержание йодида в поваренной соли влияют условия ее хранения (разрушение йодида калия происходит при повышенной влажности). Кроме того, йодированную соль следует добавлять в пищу после ее приготовления, так как при действии высоких температур инактивируется йод, содержащийся в соли. Один из компонентов массовой профилактики - достаточное содержание белка в пище (1 г на 1 кг массы тела).

Групповая профилактика эндемического зоба показана детям, подросткам и беременным женщинам с учетом повышенной потребности в тиреоидных гормонах в период роста, полового развития и вынашивания плода. Для групповой профилактики целесообразно использовать йодид калия путем ежедневного приема из расчета: детям до 14 лет - от 75 до 100 мкг 1 раз в день, подросткам от 14 до 18 лет - 100-150 мкг, беременным -150-200 мкг в один прием.

Индивидуальная профилактика показана людям, перенесшим струмэктомию, временно проживающим в эндемичных районах, подвергающимся действию струмогенных факторов в быту или на производстве. Она осуществляется включением в рацион продуктов, богатых йодом (морская капуста, кальмары, морская рыба, хурма, грецкие орехи), или приемом йодида калия по описанной выше методике.

Йодная профилактика не устраняет всех струмогенных факторов окружающей среды в эндемичной местности, но она направлена на обеспечение организма йодом - одним из важнейших компонентов для биосинтеза тиреоидных гормонов. Именно поэтому прекращение профилактики зоба приводит к росту заболеваемости.

Диагностика микроэлементозов

В современной практике диагностики макро- и микроэлементов в организме человека приняты методы его определения в цельной крови, моче, волосах, слюне, зубном дентине и костной ткани. Одни методы, например, определение элементов в крови и моче, уже давно используются многими специалистами для тестирования токсичных тяжелых металлов (например, свинца) при интоксикации их в организме человека; другие, такие как, определение микроэлементов в волосах, костной ткани, только сейчас входят во врачебную практику.

Для определения уровней содержания различных макро- и микроэлементов в организме человека приняты методы количественного анализа этих элементов в биосубстратах человека. Процедура количественного выделения элементов из всех типов биологических проб (за исключением рентгенофлуоресцентного метода in vivo), как правило, выполняется методом "мокрого озоления" (в растворе азотной или азотной+хлорной кислоты) в открытой посуде или под давлением (в автоклавах, тефлоновых бомбах, установках микроволнового разложения). Широко используются методы пламенной и атомно-абсорбционной спектрофотометрии (ААС), отличающиеся высокой чувствительностью и возможностью определения очень низких концентраций микроэлементов в биосубстратах. Эти методы, как правило, используются при анализе цельной крови и мочи. В последнее время получили широкое распространение и считаются весьма эффективными методы определения элементов в органах и биосредах человека с помощью атомной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмы (АЭС-ИСП) и масс-спектроскопии (ИСП-МС), которые позволяют в одной пробе одновременно определить 20 и более макро- и микроэлементов, что очень важно при оценке взаимодействия и взаимовлияния одних элементов с другими в организме человека (Скальный, 1995).

Отметим, что кроме выше названных аналитических методов, при определении макро- и микроэлементного состава биосубстратов человека используются нейтронно-активационный, лазерный спектрографический и рентгенофлуоресцентный методы in vivo (при определении в живых костных тканях).

В последнее время все больший интерес представляет исследование волос для выявления состояния обмена микроэлементов в организме и токсического воздействия отдельных тяжелых металлов (Сает, Ревич, 1986). Имеющиеся данные определенно показывают, что содержание микроэлементов в волосах отражает микроэлементный статус организма в целом и пробы волос являются интегральным показателем минерального обмена (Скальный, 1995).

Во многих отношениях волосы являются благоприятным материалом для такого рода исследований и имеют ряд преимуществ:

- проба может быть получена без травмирования больного,

- для хранения материала не требуется специального оборудования,

- волосы не портятся и сохраняются без ограничения во времени.

Очень перспективным является использование проб волос как архивного материала в историческом биомониторинге, что, при постоянном совершенствовании аналитической базы, открывает новые возможности для этого вида контроля уровня элементов в человеческом организме и оценки загрязнения окружающей среды.

Накопленные к настоящему времени научные и медицинские данные о роли минеральных элементов в функционировании отдельных органов, систем и организма человека в целом, данные о последствиях, для здоровья человека, дефицита биогенных, жизненно необходимых элементов и избытка токсичных могут быть обобщены и широко использоваться в диагностической и лечебной практике.

Заключение

В медицине существует такое понятие, как эндемическая патология. Под этим термином подразумевают заболевания, которые вызваны не болезнетворным возбудителем, а недостатком того или иного микроэлемента в пище (или воде). Всем известно, что состав почвы в разных территориальных регионах может существенно отличаться друг от друга. Причём отличие в первую очередь касается именно содержания минеральных солей. В одних районах почва может быть чрезмерно насыщенной, например, фтором, в других, наоборот, обеднённой фтористыми соединениями. И то, и другое неблагоприятно отображается на здоровье: в первом случае развивается флюороз, во втором - кариес.

В качестве примеров можно перечислить и другие важные для организма микроэлементы: кальций, магний, фосфор, калий, натрий и многие другие. Одни из микроэлементов имеют большую значимость для организма, другие меньшую, что определяется как участием в физиологических процессах, так и возможностью компенсироваться организмом в случае их дефицита.

Целью данной работы было рассмотреть наиболее распространенные микроэлементозы и их влияние на организм и развитие различных патологий, содержание в почве и продуктах питания.

Список литературы

1. Авцын А.П., Жаворонков А.А., Риш М.А., Строчкова Н.С. «Микроэлементозы человека». - «Медицина». - Москва, 1991г. - 496с.

2. Вернадский В.И. 1987. Несколько слов о ноосфере //Химическое строение биосферы Земли и ее окружения. М.: Наука. С.298-304.

3. Габович Р.Д., Овруцкий Г.Д. 1969. Фтор в стоматологии и гигиене. Казань. 512 с.

4. Горбачев В.В., Горбачева В.Н. Витамны. Микро-и макроэлементы. Справочник,- Минск: Книжный дом, 2002.-445с.

5. Рустембекова С.А., Барабошкина Т.А. «Микроэлентозы и факторы экологического риска». М.: Наука. С.112.

Размещено на Аllbest.ru