Токсические проявления химического элемента и его солей.

При избытке ионов фтора в организме, что иногда на­блюдается при его повышенном содержании в питьевой воде, более 1,5—5 мг/л, могут возникать ряд патологических со­стояний:

• гиперпаратиреоз с уплотнением компактной части кос­тей;

• у детей ранняя дифференцировка скелета; у взрослых -сочетание остеосклероза с остеопорозом и остеомаляцией;

• остеохондроз и спондилез; кифоз; обызвествление свя­зок, сужение костно-мозгового канала локтевой кости и пяст­ных костей;

• желчнокаменная и мочекаменная болезни;

• раннее старение;

• белковая и жировая дистрофия периферических нервов, миокарда, поджелудочной железы, почек, печени, легких, половых желез, эндокринных органов, клеток центральной нервной системы;

• капилляропатия кожи с пятнами Чиззола цвета от серо-коричневого до голубого;

• флюороз — пятнистость эмали зубов;

• при вдыхании паров фтора происходит раздражение тканей носоглотки вплоть до появления точечных некрозов и носовых кровотечений; поражение стенок сосудов легких; де­струкция коллагенового каркаса легких; пневмокониоз.

Фтором богаты чай, морская рыба, преимущественно сар­дины, копченая сельдь, макрель, лосось и любая пища, при­готовленная на фторированной воде. Фтор, поступающий с пищей, может быть связан алюминием, попавшим с поверх­ности алюминиевой посуды или препаратами, содержащими алюминий, например, альмагель, фосфалугель и подобные.

Экспериментальные и клинические исследования.

Фтор регулирует активность многочисленных фосфотиро-зинкиназ (Cerklewski, 1997). В дозах свыше 3 мг/л фтор ока­зывает токсическое действие на иммунную систему и костный мозг, причем механизм токсического действия связывают сиесиецифической активацией G'-белков и ингибицией продук­ции лейкотриена В₄ (Brom, 1990; Sutton, 1992).

Вместе с тем, перфторорганические соединения (ПФОС) или базисная основа «искусственной крови» стимулируют ан-тителогенез (IgM) при всех сроках введения (Вереина, 1993). Этот эффект связывается с активацией под влиянием ПФОС макрофагов и Т-хелперов. Одно из ПФОС, назначенное кры­сам в дозе 10 мл/кг, вызывало атрофию тимуса (Lowe, 1989). Эти данные согласуются с результатами исследований А.А. Жаворонкова и соавт. (1990), которые продемонстрировали развитие атрофических изменений в тимусе в модели гипер-фтороза. В основе атрофии лежали апоптические процессы в коре вилочковой железы. Очевидно, что фтор является су-прессором клеточного иммунитета и неспецифическим стиму­лятором гуморального иммунного ответа.

Ванадат и фторид активируют Са²⁺-зависимый выход К⁺ из изолированных эритроцитов человека и Са²⁺-зависимое вхождение в эритроциты Na⁺. Стимулированное ванадатом вхождение Na⁺ в эритроциты подавляется амилоридом, но не чувствительно к тетродотоксину, а стимулированное фторидом вхождение Na⁺ нечувствительно к амилориду, но подавляется тетродотоксином. Таким образом, как полагают авторы работы, ванадат стимулирует вхождение Na⁺ благодаря активации Na/H-антипортера, а фторид активирует чувствительные к тет­родотоксину Ыа⁺-каналы (Varececa L. at all, 1994).

У 29 больных с уремией изучали клиренс фтора во время процедуры гемодиализа. При этом концентрация фтора в сы­воротке крови понижалась с 65,9 до 46,6 мкг/л, а клиренс фтора равнялся 55,6 мл/мин, что было значимо ниже, чем клиренс креатинина 113,9 мл/мин, азота мочевины - 129,9 мл/мин и фосфора — 87,2 мл/мин. Для гемодиализа использо­вали полиэтиленвиниловую мембрану, поры которой (5 410 ¹⁰ -50 Ч10^1и ц) значимо больше, чем ионный радиус фтора (1,33410" ц). Поэтому теоретически клиренс фтора должен быть выше, чем клиренс креатинина, мочевины и т. д. Авторы полагают, что ионы фтора комплексируются с белком и это препятствует их прохождению через диализную мембрану (Usuda К. at all, 1996).

В Финляндии (Univ. of Technology, Tampere) было изуче­но воздействие фторирования питьевой воды на больных ото-

—

склерозом в местностях, где питьевая вода содержит низкие концентрации фтора. Авторы работы обследовали 150 боль­ных в течение 5 лет и установили, что пациенты, потребляю­щие воду с добавлением фтора, в меньшей степени теряли остроту слуха, чем больные, потреблявшие воду с низким содержанием фтора (Vartiainen Eero at all, 1996).

Описаны и проанализированы механизмы действия фтора, применяющегося в стоматологической практике в качестве кариеспрофилактического средства. Противокариозное дейст­вие фтора связано, главным образом, с его действием на ми­неральный обмен зуба и на бактерии зубного налета. Фтор влияет на метаболизм бактерий через подавление некоторых ферментов — сульфатаз, каталаз, энолаз, пероксидаз и неко­торых других. Кроме того, он образует комплексы с металла­ми. Эти комплексы подавляют процесс переноса протона фер­ментом АТФ-азой и, таким образом, иницируют процесс образования комплексов с АДФ. Прежде всего действие фтора имеет значение в связи с его влиянием на кариесогенность зубного налета, вызывая редукцию кариесогенности. Фтор снижает устойчивость бактерий к действиям кислот, но его действие наиболее эффективно при низких значениях рН. При содержании фтора ниже 0,1 мм этот элемент может вы­звать полное подавление гликолитических процессов в клет­ках Streptococcus mutans (Marquis Robert E., 1995).

В ходе исследований, проведенных в течение трех недель с участием 21 здорового испытуемого в возрасте 40±1,8 года, были обоснованы рекомендуемые величины потребления фто­ра. Установлено, что валовое потребление микроэлемента, обеспечивающее оптимизацию его статуса с учетом межинди­видуальных различий в потребности, должно находиться на уровне 1,8 мг/сут. Пределы колебаний гомеостатирующей до­зы фтора составляют 1,5—1,8 мг/сут, превышение которых до 4 мг/сут. не имеет медико-биологической целесообразности (Ванханен В.В. и др., 1996).

Проведен анализ некоторых субклеточных детерминант цитотоксичности фтора и уточнен тот факт — нарушает ли фтор в субтоксических дозах чувствительность клеток ка­нальцев к добавленному снижению АТФ и нефротоксическому приступу? Для этой цели культуры клеток проксимальных канальцев человека (НК-2) выращивались с различными концентрациямй NaF (0-20 ммольД). При этом, NaF индуциро­вал дозозависимую цитотоксичность. Хелирование внеклеточ­ного Са²⁺ путем дополнительного введения ЭГТА и ингибиро-вание фосфолипазы А[2] аристолохевой кислотой, дибукаином или мепакрином давали значительные защитные эффекты. При введении субтоксичных доз NaF быстро развивалось час­тичное снижение фосфолипазы А[2] в цитозоле, приблизи­тельно на 85% в течение трех часов. Авторами работы сдела­ны следующие выводы: (1) фтор индуцирует дозозависимую цитотоксичность в культурах клеток проксимальных каналь­цев человека; (2) это частично происходит с помощью меха­низма, зависимого от Са²⁺ и фосфолипазы А[2]; 3) впоследст­вии происходит частичное снижение активности фосфолипазы А[2] и (4) субтоксическое воздействие фтора может резко повысить устойчивость клеток к дальнейшим атакам. Снижение активности цитозольной фосфолипазы А[2] потенциально может способствовать этому результату (Zager Richard A. at all, 1997).

У 35 больных, находящихся на хроническом гемодиализе со сроками лечения в среднем 51,7 мес, ежемесячно на про­тяжении 20 мес. определяли концентрацию фтора до и после процедуры (Франция, Hospital de Martiques, Marseille). Во время процедуры гемодиализа концентрация фтора в плазме снижалась в среднем с 62,5 до 48,3 мкг/л. До процедуры уро­вень фтора более 130 мкг/л наблюдался у 85,8% больных и после процедуры - у 96%. Распределение концентрации фто­ра до диализа носило характер кривой Гаусса. Между значе­ниями фтора до и после процедуры гемодиализа, а также ме­жду преддиализным уровнем фтора и длительностью лечения, выявлена прямая коррелятивная зависимость (Nicolay A. at all, 1997).

В трех проектах фторирования молока, внедренных в Рос­сии в 1994 г., было обследовано более 10 тыс. детей дошколь­ного возраста, проживающих в зоне с низким содержанием фторида в окружающей среде и высоким риском возникнове­ния кариеса как молочных, так и постоянных зубов. 24-месячный мониторинг поступления и экскреции фторида с мочой у детей, охваченных проектами фторирования молока, выявил и подтвердил три основных факта: (1) концентрация фторида в молоке 2,5. мг/л, выпускаемого для детей дошколь-

ного возраста, проживающих в зонах с низким уровнем фто­рида в окружающей среде, является оптимальной концентра­цией при потреблении около 200 мл молока в день; (2) не об­наружено феномена аккумулирования метаболизируемого фторида при физиологических уровнях его поступления даже через два года регулярного потребления фторированного мо­лока; (3) разработанная методика мониторинга суточного по­ступления фторида по его экскреции с мочой оказалась дейст­венным инструментом контроля программ профилактики ка­риеса зубов с использованием системного метода фторид-профилактики (Колесник А.Г., 1997).

6.41. Хром

Cromium (Cr), химический элемент VI группы периодиче­ской системы Менделеева, атомный номер 24, атомная масса 51,996. Металл голубовато-стального цвета. Хром был открыт в 1797 г. Л. Н. Воклендом в минерале крокоите, природном

хромате свинца.

В 1957-1959 гг. два исследователя, Шварц и Мерц, уста­новили, что у крыс, которые были на рационе, дефицитном по хрому, развилась непереносимость сахара. При введении в пищу «диабет-подобных» крыс препарата хрома состояние животных нормализовывалось. Это было первым доказатель­ством жизненной необходимости хрома для животных. Позже была установлена его необходимость и для людей.

Биологическая судьба хрома зависит от его валентности. Металлический хром (Сг°) инертен. Только две стабильные формы хрома - трехвалентная и шестивалентная биологиче­ски активны, при этом физиологические свойства имеет толь­ко Сг ⁺. Соединения шестивалентного хрома провоцируют па­тологические процессы, они способны проникать через гема-тоэнцефалический и плацентарный барьеры и накапливаться в тканях плода и в мозге, вызывая отклонения в развитии мозга. Раздельное изучение серого и белого вещества го­ловного мозга позволило установить, что кора и подкорко­вые ядра являются зонами избирательного накопления хрома. По мере усложнения формирования ЦНС в период внутриут­робного развития и по мере взросления, хром, как и многие другие элементы (Zn, Se, Co, Mo) перемещается по онтогенетическим ступеням из сосудистых сплетений мозга, белого вещества в подкорковые ядра и в кору (Райцес, 1981; Goyer, 1995).

Дисбаланс минеральных веществ в организме - повышен­ное содержание Cr, Na, К, Fe и дефицит Са, Mg, Co, Se, был отмечен Жаворонковым (1998) и Скальным с соавт. (2000) у больных с эндемичным Виллюйским энцефалитом, поражаю­щим исключительно коренное население - якутов, эвенков. В развитии заболевания можно предполагать прионовые меха­низмы. При определении спектра тяжелых металлов в спин­номозговой жидкости у больных с боковым амиотрофическим склерозом концентрация хрома также была повышена в срав­нении с контрольной группой (Авакян и Никонов, 1999).

Суточная потребность человека в хроме составляет 50—200 мкг, хотя Всемирной организацией здравоохранения офици­альных норм потребления хрома не установлено. Общеприня­то полагать, что 90 мкг — это среднее количество, потребляе­мое взрослым человеком.

Суточная потребность в хроме по данным Gillman (1996) для детей 20-200 мкг, у мужчин и женщин (в том числе у беременных и кормящих грудью) 50—200 мкг.

Хром всасывается в начальных отделах тонкого кишеч­ника, причем усвоение его в виде Сг⁺³ и Сг⁺⁶ не превышает 0,4-0,7% от поступающего с пищей количества. К сожале­нию физиологический Сг⁺³ всасыается менее активно (до 1%), чем токсический Сг⁺⁶ (до 10%). В то же время у больных диа­бетом всасываемость и Сг⁺³ и Сг⁺⁶ повышается почти в три раза. В отличие от Сг⁺³, Сг⁺⁶ преодолевает все гистогематиче-ские барьеры, проникает в ткани с экссудатами и транссуда­тами, проникает через плазматические мембраны и накапли­вается в клетках. Вывести соединения Сг⁺⁶ очень трудно; эти соединения практически не выводятся ни с мочой, ни с жел­чью, физиологичекие элиминационные среды для соединений эссенциального трехвалентного хрома.

Всего хрома поступает за сутки около 150 мкг. Оксалаты усиливают, а фитины снижают всасывание. Ванадий, цинк и железо конкурируют с хромом за всасывание и далее в систе­ме гомеостаза за связь с трансферрином. При анацидном состоянии желудка Сг⁺⁶ восстанавливается в Сг⁺³.

Всего в организме концентрируется 6,6 мг хрома: в кос-

тях, особенно в их эпифизах и хрящах — 4,8 мг, в мягких тканях — 1,8 мг, в плазме и эритроцитах — до 0,1 мкг. Выде­ляется хром с калом, преимущественно то, что не всосалось -80 мкг, с мочой — 70 мкг. Это количество резко возрастает при глюкозурии.

Основная роль трехвалентного хрома в организме — регу­ляция уровня сахара крови в качестве «фактора толерантно­сти к глюкозе»; недостаток хрома формирует диабет второго типа. Хром физиологически неразрывно связан с инсулином по перемещению глюкозы из крови в ткани организма для текущего метаболизма или депонирования и существенно усиливает его действие. Дефицит хрома приводит к развитию диабетоподобного заболевания. Уровень хрома снижается при беременности, после рождения, при детском диабете, при ко­ронарной патологии. Взаимодействие хрома с инсулином мо­жет способствовать увеличению массы тела, задержке жидко­сти в организме, гипертонии, что отмечается у некоторых женщин во время беременности и после нее. Избыток хрома может привести к гипогликемии из-за сверхчувствительности тканей к инсулину (Porter et al, 1999). Биодоступность хрома повышает никотиновая кислота и ее коферментная форма ни-котинамид. Выше усваиваемость хелатных соединения хрома - хром-пиколината и хром-никотината.

В целом, дефицит хрома в организме сопровождается сле­дующими патологическими проявлениями:

• снижение толерантности к глюкозе;

• повышение концентрации инсулина в крови;

• глюкозурия;

• повышение концентрации триглицеридов и холестерина в сыворотке крови;

• увеличение количества атеросклеротических бляшек в артериальных сосудах;

• повышение риска развития инсульта и инфаркта мио­карда;

При недостатке йода хром избыточно повышает функцио­нальную активность щитовидной железы, возможно форми­рование энцефалопатии, периферических полинейропатий, нарушений когнитивной и мнестической функций ЦНС, сни­жения репродуктивного потенциала.

Сахар усиливает потери хрома из организма при избыточном потреблении сладостей, белого хлеба, макаронных изде­лий. В почвах некоторых регионов России отмечен дефицит хрома и недостаточное поступления этого микроэлемента в организм местного населения.

---

Дата добавления: 2020-01-07; просмотров: 146; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!