МЕДИКО-БИО-
ЛОГИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА


Abstract

INTEGRATIVE FUNCTION OF BIO-ELEMENTS AT PUPILS OF SOCIAL-REHABILITATION CENTER

T.V. Potapova, A.V. Nenasheva

The South-Ural state university, Chelyabinsk

The Tyumen state university, Tyumen

Key words: Micro-and macrobioelements, Integrative activity of organism, stress-reaction, resistance.

The purpose of the research - studying of the contents of bio-elements in blood, urine and hair at children from a social-rehabilitation center (SRC).

The results of the research of bio-elements have allowed to determine their background parameters, deviations from a range of norm, and also their change under the influence of the cumulative effect of academic loads. The received results have caused the necessity to apply not only medical and biologic corrections (food additives), but also the complex program of health improving of the technologies, including aerobic physical loadings, thermal influences, medical physical training, massage. The Results of our researches have shown the efficiency of the used technologies, including the общеукрепляющего influence factor, the removal of toxic elements with the help of thermal and physical loadings.


ИНТЕГРАТИВНАЯ ФУНКЦИЯ БИОЭЛЕМЕНТОВ У ВОСПИТАННИКОВ СОЦИАЛЬНО-РЕАБИЛИТАЦИОННОГО ЦЕНТРА

Т.В. Потапова, А.В. Ненашева

Южно-Уральский государственный университет, Челябинск
Тюменский государственный университет, Тюмень

Ключевые слова: микро- и макробиоэлементы, интегративная деятельность организма, стресс-реакции, резистентность.

Актуальность. Биологическая роль химических элементов достаточно значима и физиологически оправдана во всех проявлениях метаболизма в различных вариациях, действующих как стимуляторы биологических процессов, а также токсическим воздействием на организм. В современной литературе [2, 5, 6] показано, что биологические элементы могут являться синергистами, антагонистами, комплексами, влияющими на клетки, ткани, органы и физиологические системы организма. Дана биологическая классификация химических элементов в биосубстратах человека. Большинство исследований по изучению содержания биоэлементов в крови, моче и волосах проведено на взрослых людях [1, 8-10]. Однако спектр исследований, выполненных на детях МОУ, и особенно на воспитанниках социально-реабилитационного центра (СРЦ), весьма ограничен.

Актуальность проблемы исследования не вызывает сомнения, так как она исключительно важна в социально-биологическом аспекте. Известно [3], что количество детей, беспризорных и находящихся на попечении у государства, к сожалению, не сокращается.

Организация и методы исследования. В исследовании приняли участие дети (n=91) СРЦ Курчатовского района г. Челябинска, которые были разделены на две группы: 6-10 и 11-14 лет обоего пола.

Технические условия анализа и оборудование: прибор - лазерный микроспектроанализатор ЛМА-10 фирмы "CARL ZEISS JENA", спектрограф PGS-2 (лазер не задействовался), вид анализа - эмиссионный, метод - одновременной многоканальной регистрации (фотодиодные линейки), спектрограф PGS-2 с плоской дифракционной решеткой 651 шт./мм, генератор UBI-2, сила тока 40 с - от 5-10А до полного выгорания пробы - 10-15А, объектив - планахромат 16х/0,20, система освещения - кварцевая трехлинзовая, револьверная диафрагма - 3,2 м, расстояние между рюмочным электродом с пробой и стержнем из спектрально-чистого графита - 2 мм, диафрагма PGS-2 S-10, высота щели - 3 мм, ширина щели - 20 мкм, перед фотокассетой (МЭАС-8) стоит цилиндрическая линза.

Вместо фотокассеты установлен многоканальный анализатор атомно-эмиссионных спектров МЭАС-8 на фотодиодных линейках, который интерфейсом согласован с персональным компьютером IBM PC, на его жестком диске находится программно-аппаратный комплекс для установлению качественного элементного состава и определения количественного содержания заданных элементов. Спектры снимали в области 200-400 нм.

Результаты исследования и их обсуждение. Результаты исследования представлены в таблице. В фоновых данных наблюдалось нормальное содержание железа. Можно полагать, что интегративная функция воздействия химического элемента на метаболизм в совокупности охватывает красную кровь, мозг, обеспечивая окислительную функцию. Содержание ванадия (V) находилось в верхней границе нормы. А.В. Скальный, И.А. Рудаков [5] полагают, что ванадий участвует в регуляции углеводного обмена и сердечно-сосудистой деятельности. Признается роль ванадия в метаболизме тканей костей и зубов. Считается, что ванадию свойственны функции катализатора окислительно-восстановительных процессов. Он является ингибитором и, возможно, регулятором Na+, K+, АТФ-азы, рибонуклеазы и других ферментов.

Исключительно важна роль ванадия в усилении поглощения кислорода тканями печени, катализирующего окисление фосфолипидов изолированными ферментами печени и, возможно, оказывающего влияние на уровень сахара в крови, на некоторые функции глаз, печени, почек, миокарда, нервной системы.

Содержание V у детей 6-10 лет в начале и в конце учебного года находилось в диапазоне нормы. При этом содержание V к концу учебного года в этой группе воспитанников СРЦ существенно снижается. У мальчиков и девочек 11-14 лет оно достоверно различалось, но находилось в диапазоне нормы.

К концу учебного года содержание V как у девочек, так и у мальчиков существенно снижалось (р<0,01).

Содержание железа (Fe) у детей 6-10 лет в начале и в конце учебного года существенно не различалось и находилось в диапазоне нормы.

У подростков 11-14 лет содержание Fe было наибольшим у девочек (p<0,01). К концу учебного года содержание Fe у мальчиков оставалось на одном и том же уровне, а у девочек незначительно уменьшалось. Можно полагать, что увеличение содержания Fe у девочек 11-14 лет связано с повышением гормональной активности.

Физиологическая роль никеля (Ni) увязывается с деятельностью поджелудочной железы и гипогликемической активностью в интеграции с инсулином. Он угнетает действие адреналина и снижает артериальное давление. Никель оказывает влияние на ферментативные процессы, окисление аскорбиновой кислоты, ускоряет переход сульфгидрильных групп в дисульфидные, способствует выведению кортикостероидов с мочой, усиливает антидиуретическое действие экстракта гипофиза. Содержание Ni у детей и подростков находилось в норме и к концу учебного года незначительно уменьшилось.

Можно полагать, что содержание Ni совместно с АДГ под воздействием мышечных нагрузок снижает риск обезвоживания.

Селен (Se) участвует в ряде биохимических реакций, является основным компонентом фермента пероксидазы инокотиона и защищает организм от вредных веществ, образующихся при распаде токсинов. Селен защищает организм от токсических элементов и участвует в других формах антиоксидантной защиты (иммунная защита, поддержание гомеостаза, лечение кардиопатий различной этиологии и т.д.).

Содержание Se у детей 6-10 лет и мальчиков 11-14 лет было ниже нормы как в начале, так и в конце учебного года. У девочек 11-14 лет в начале учебного года содержание Se превышало норму (0,7-1,5 мкг/г). К концу учебного года содержание Se у девочек снизилось, но все же превосходило верхний диапазон нормы.

Содержание алюминия (Al) в начале учебного года находилось в диапазоне нормы и в конце учебного года незначительно снижалось.

Кобальт (Со) повышает усвоение поглощения железа и синтез гемоглобина, способствует выведению воды почками, угнетает обмен йода. Является мощным стимулятором эритропоэза. В интеграции меди и железа Со в волосах составляет 0,05-0,5 мкг/г. Следует отметить, что во всех возрастных группах содержание Со не выходило за пределы нормы и существенно не изменялось в начале и в конце года.

Цинк (Zn) принимает участие в процессах деления и дифференцировки клеток, в формировании Т-клеточного иммунитета, функционировании десятков ферментов, инсулина поджелудочной железы, антиоксидантного фермента супероксида дисмутазы, полового гормона дегидрокортикостерона. Цинк способствует всасыванию витамина Е и поддержанию его нормальной концентрации в крови, участвует в кроветворении. Играет важную роль в синтезе белков, укрепляет иммунную систему организма, способствует удалению из организма двуокиси кислорода. Содержание Zn у детей 6-10 лет существенно не изменялось в течение учебного года, а у подростков (девочек и мальчиков) существенно различалось в начале и в конце учебного года (р<0,05).

Марганец (Mn) является эссенциальным элементом для человека, компонентом множества ферментов, участвует в синтезе и обмене нейромедиаторов в нервной системе. Препятствует свободно-радикальному окислению, обеспечивает стабильность клеточных мембран и нормальное функционирование мышечной ткани. Марганец участвует в обмене гормонов щитовидной железы, обеспечивает развитие соединительной ткани (хрящевой и костной), усиливает гипогликемический эффект инсулина, повышает гликолитическую активность и интенсивность утилизации жиров. При этом он снижает уровень липидов в организме. У детей 6-10 лет к концу учебного года содержание Мn существенно снижалось (р<0,01), а у подростков достоверно различалось в начале учебного года по половому признаку и к концу года снижалось. У подростков различия в содержании Мn в начале и в конце учебного года были достоверными.

Содержание биоэлементов в волосах детей и подростков (мальчиков и девочек, n=40) социально-реабилитационного центра

Стати стика

V, мкг/г

Fe, мкг/г

Ni, мкг/г

Se, мкг/г

Al, мкг/г

Со, мкг/г

Zn, мкг/г

Mn, мкг/г

Mo, мкг/г

Си, мкг/г

Ti, мкг/г

Mg, мкг/г

Cr, мкг/г

Pb, мкг/г

В начале года

М

0,42

10,96

0,40

0,10

7,57

0,23

18,69

0,26

0,24

14,15

0,59

13,77

0,32

5,41

m

0,03

0,69

0,03

0,01

0,54

0,02

1,27

0,01

0,01

0,79

0,04

0,88

0,02

0,23

KV, %

47,62

39,60

47,50

50,00

44,38

43,48

42,43

34,61

33,33

34,70

44,07

40,01

40,62

26,99

В конце года

М

0,25

9,98

0,36

0,06

6,48

0,23

16,39

0,19

0,19

12,13

0,55

11,73

0,31

3,99

m

0,03

0,68

0,03

0,03

0,46

0,01

0,99

0,01

0,02

0,73

0,03

0,90

0,02

0,20

KV, %

68,00

42,88

52,78

50,00

44,44

34,78

37,70

47,37

57,89

37,59

38,18

48,17

41,93

31,08

11-14 лет

Мальчики в начале года (n=27)

М

0,30

7,80

0,36

0,07

6,45

0,35

14,80

0,20

0,21

11,79

0,50

12,13

0,29

3,48

m

0,04

0,56

0,04

0,01

0,68

0,04

1,13

0,01

0,02

1,17

0,04

0,93

0,03

0,27

KV, %

66,67

36,41

52,78

57,14

53,49

57,14

38,99

40,00

47,62

50,64

44,00

39,08

55,17

40,23

Девочки в начале года (п=24)

М

0,42

11,21

0,35

2,71

9,69

0,40

18,9

0,28

0,25

15,23

0,68

14,30

0,30

4,24

m

0,04

0,86

0,03

0,24

0,83

0,04

1,23

0,01

0,02

0,83

0,04

1,03

0,03

0,35

KV, %

45,24

36,93

42,86

48,34

40,97

52,50

31,22

21,43

40,00

26,07

27,94

34,40

50,00

40,09

Мальчики в конце года (n=27)

M

0,14

7,80

0,26

0,05

5,29

0,37

13,43

0,15

0,17

10,21

0,48

9,57

0,40

2,12

m

0,02

0,54

0,03

0,01

0,71

0,04

1,08

0,01

0,02

0,89

0,05

0,82

0,04

0,28

KV, %

71,43

35,51

61,54

80,00

68,43

59,46

41,10

40,00

58,82

44,56

54,17

43,89

55,00

68,40

Девочки в конце года (n=24)

М

0,27

9,79

0,33

1,98

8,73

0,32

18,55

0,25

0,23

14,15

0,63

12,38

0,34

4,21

m

0,03

0,86

0,03

0,15

0,71

0,03

1,18

0,02

0,02

0,99

0,06

0,96

0,03

0,35

KV, %

55,55

42,18

39,39

45,96

39,06

40,62

30,57

40,00

39,13

33,50

42,86

37,24

38,23

39,90

Молибден (Мо) входит в состав ряда ферментов, регулирующих обмен мочевой кислоты, участвует в процессе включения фтора в зубную эмаль, а также в стимуляции гемопоэза. У детей 6-10 лет к концу учебного года содержание Мо существенно не различалось, но у девочек его концентрация была несколько выше.

При общей тенденции снижения содержания Мо к концу учебного года значимых различий с исходными данными не отмечалось.

Медь (Cu) является жизненно важным элементом, который входит в состав многих витаминов, гормонов, ферментов, дыхательных пигментов, участвует в процессах обмена веществ, в тканевом дыхании и т.д. Медь имеет большое значение для поддержания нормальной структуры костей, хрящей, сухожилий (коллаген), эластичности стенок кровеносных сосудов, легочных альвеол, кожи (эластин). Медь входит в состав миелиновых оболочек нервов. Действие Cu на углеводный обмен проявляется посредством ускорения процессов окисления глюкозы, торможения распада гликогена в печени.

В настоящих исследованиях содержание Cu в организме находилось в пределах нормы. У мальчиков и девочек 6-10 лет в начале учебного года в содержании Cu наблюдались заметные различия, а в конце учебного года они стали еще более существенными (р<0,01). При этом достоверных различий показателей содержания Cu в начале и в конце учебного года у подростков не наблюдалось.

Титан (Тi) содержится в легких и лимфатических узлах, может способствовать развитию воспаления и других заболеваний дыхательной системы. В настоящих исследованиях содержание Ti не выходило за пределы физиологической нормы, при этом у детей 6-10 лет в начале и в конце учебного года различий не наблюдалось, у девочек-подростков в начале учебного года содержание Ti было более высоким (р<0,01). Различия в содержании Ti между началом и концом учебного года были незначительными.

У детей 6-10 лет содержание магния (Mg) в начале и в конце учебного года существенно не различалось. Аналогичные данные получены в начале учебного года у мальчиков и девочек, к концу учебного года содержание Mg у мальчиков существенно снижалось, а у девочек наблюдалась тенденция к этому.

Один из биологических эффектов хрома (Cr) связан с его влиянием на так называемый фактор толерантности к глюкозе, активность которого падает при дефиците Cr и восстанавливается после его добавления. Синдром нарушения толерантности к глюкозе сопутствует сахарному диабету и проявляется в виде гипергликемии и глюкозурии на фоне дефицита Cr. Наблюдается снижение поглощения глюкозы хрусталиком глаза, утилизация глюкозы для липогенеза, повышение выработки СО2 и снижение синтеза гликогена из глюкозы. Все эти нарушения купируются введением хрома и инсулина. Хром способен влиять на гомеостаз сывороточного холестерола и предупреждать тенденцию к его росту с увеличением возраста.

В наших исследованиях наблюдалось низкое содержание Cr, которое не изменялось у детей 6-10 лет в течение учебного года, у девочек и мальчиков в начале и в конце учебного года оно было одинаковым, а к концу года у мальчиков достоверно повышалось (р<0,05), а у девочек увеличилось на недостоверном уровне.

Для детей биологически допустимый уровень содержания свинца (Рb) не должен превышать 9 мкг/г. Так называемый уровень "обеспокоенности" для детей составляет 5 мкг/г. В настоящих исследованиях в начале учебного года наблюдалось повышенное содержание Рb, которое к концу учебного года снизилось (р<0,01). У подростков обоих полов в начале учебного года содержание Рb достоверно не различалось, но у девочек эти показатели были несколько выше. В конце учебного года у юношей содержание Рb достоверно снизилось (р<0,01), а у девушек оставалось на одном уровне.

Таким образом, результаты исследования биоэлементов позволили определить их фоновые показатели, отклонения от диапазона нормы, а также их изменение под влиянием кумулятивного эффекта учебных нагрузок. Полученные результаты вызвали необходимость помимо медико-биологических коррекций (пищевые добавки) применить комплексную программу здоровьеукрепляющих технологий, включающую аэробные физические нагрузки, тепловые воздействия, лечебную физическую культуру, массаж. Результаты наших исследований показали эффективность применяемых технологий, в том числе общеукрепляющего фактора воздействия, удаление токсических элементов с помощью тепловых и физических нагрузок.

Литература

1. Авцын А.П., Жаворонков А.А., Риш М.А. и др. Микроэлементы у человека: этиология, классификация, органопатология. - М.: Медицина, 1991.

2. Климин В.Г., Черешнев В.А., Черешнева М.В. и др. Эндокринная регуляция физиологических функций (Избранные разделы физиологии). - Екатеринбург: УрО РАН, 2001. - 201 с.

3. Концепция предупреждения социального сиротства и развития образовательных учреждений для детей-сирот и детей, оставшихся без попечения родителей / Под науч. ред. Л.М. Шипициной. - СПб.: ИСПиП, 2002. - 54 с.

4. Медведев В.И. Устойчивость функциональных систем организма человека. - М.: Медгиз, 1982. - 302 с.

5. Скальный А.В., Рудаков И.А. Биоэлементы в медицине. - М.: Издательский дом "ОНИКС 21 век": Мир, 2004. - 272 с.

6. Спортивное питание: Сборник / Авт.-сост.: М.В. Арансон, И.В. Щепин. - М.: ООО "Издательство Лабиринт Пресс", 2004. - 48 с.

7. Уилмор Дж.Х., Костил Д.Л. Физиология двигательной активности и спорта. М., 1997. - 547 с.

8. Reichl F.X. Taschenatlas der Toxikologie: Substanzen, Wirkungen, Umwelt, 2 akt. Auflage. Stuttgart, N.Y.: Georg Thieme Verlag, 2002.

9. Suter P.M. Checkliste Ernahrung, Stuttgart, N.Y.: Georg Thieme Verlag, 2002/

10. Vitamine, Spurenelemente und Mineralstoffe / H.K. Biesalski, J. Kohrle, K. Schumann. - Stuttgart: Thieme, 2002.


 Home На главную   Library В библиотеку   Forum Обсудить в форуме  up

При любом использовании данного материала ссылка на журнал обязательна!